2.2. Авторулевой "аист"

Рисунок 2.2.1 – Принципиальная схема авторулевого «АИСТ».

В ПУ (рис. 2.2.1) расположены сельсины СП_к и СД_у, БК (включающий в себя фазочувствительный выпрямитель ФЧВ, дифференцирующее и интегрирующее вычислительное устройство на базе усилителя постоянного тока УПТ и преобразователя П), а также полупроводниковый усилитель У и штурвал "Ш", связанный с МД и МП_р, чтобы не сломать ограничитель СД_у. На ПУ также расположены шкалы грубого и точного отсчетов курса, шкала указателя руля, подвижный индекс, стрелки заданного и истинного положения руля, переключатель режимов управления на 3 положения, рукоятки регулирующие.

Принципиальная схема "аист:

ГП – гидропривод ГУ – гидроусилитель ПУ – пост управления

ИМ – исполнительный механизм МД – механический дифференциал

Р – регулятор Б – баллер руля Н – насос ЭД – электродвигатель

РП – рычажная передача БК – блок коррекции

МП – механическая передача Мпр – муфта проскальзывания

Коэффициент дифференцирующего звена и коэффициент обратной связи, рукоятки переключателей запуска насосов, сигнальные лампы запуска и перегрузки электродвигателей насосов. В "ИМ" расположен двигатель Д_им с редуктором Р, сельсин СД_им, пружинный нуль – установитель и рукоятка управления (все это на насосе).

2.2.1. Автоматический режим

Судно идет прямым курсом, совершая небольшие рыскания. При отклонении от заданного курса гирокомпас отмечает его с помощью СД_к. СП_к повернется на тот же угол и развернет СД_у. На выходе СД_у появится U_Δψ, пропорциональное углу Δψ. Напряжение с СД_у поступает на БК, где вырабатывается U_диф, пропорциональное первой производной от Δψ. Сигналы U_Δψ и U_диф суммируются на "У". Усиленный сигнал поступает на Д_им, который через "Р" поворачивает СД_им и одновременно через РП перемещает шток системы золотник – поршень ГУ. Последний приводит в действие "Н", осуществляющий перекладку пера руля с помощью "ГП".

Сигналы обратной связи, снимаемые с СД_им и СД_р будут вычитаться из основных сигналов, и когда эта разность будет равна 0, вращение Д_им прекратиться и руль будет переложен на определенный угол. Под действием момента, создаваемого рулем, судно выходит на заданный курс. При этом СД_к начнет вращаться в обратную сторону и СП_к будет возвращать сельсин СД_у в нулевое положение.

Если судно будет рыскать несимметрично, то начнет работать интегрирующее устройство, сигнал которого U_инт смещает руль на определенный угол так, чтобы компенсировать момент внешних сил. Если судно сносится ветром от заданного курса, то гирокомпас отметит величину и направление сноса и СП_к, связанный с СД_к, повернется на такой же угол и через МП повернет СД_у, сигнал с которого поступит на У и одновременно на БК. С выхода БК

U_инт = поступит так же на У, где просуммируется с основным сигналом. Руль переложится на угол, соответствующий суммарному сигналу. Судно будет возвращаться на заданный курс, а руль займет положение, отличное от нулевого и обусловленного величиной U_инт. Сигнал с СД_у будет равен нулю, а U_инт будет скомпенсировано напряжением обратной связи СД_р.

Изменение курса производится поворотом штурвала, при этом поворачивается СД_у и сигнал поступает на У и Д_им и перекладка руля будет производиться до тех пор, пока судно не начнет поворачиваться в нужную сторону. Тогда СД_к через СП_к возвратит СД_у в нулевое положение. К моменту прихода руля в ДП СД_у займет нулевое положение и судно перейдет на новый курс. В следящем режиме угловое положение руля соответствует положению штурвала. При этом отключается СП_к и БК. В остальном схема работает так же, как при изменении курса.

Ручное управление осуществляется рукояткой, расположенной на приборе ИМ, поворотом которой через механическую передачу будет повернут управляющий орган насоса.