Анализ работы схемы в переходном периоде гирокомпаса «Меридиан», страница 2

При включении гирокомпаса в таймере вырабатываются две команды: «Форсаж» и «ГА».

В блоке питания БП-2 приводного двигателя гироскопа по команде «Форсаж» формируется двухфазное напряжение 18 В частотой 480 Гц для разгона (Форсажа) ДНГ. Форсаж продолжается в течении 68 с, после чего напряжение питания двигателя понижается до 10 В.

При включении гирокомпаса по команде «Форсаж» питание подается на усилители УСС1 и УСС2, но управляющие сигналы с датчиков ДУ_y и ДУ_Z не поступают. Только после окончания разгона ДНГ, т.е после окончания режима «Форсаж», включается управление следящей системы от  ДУ_y и ДУ_Z.

Сигнал датчика ДУ_y через усилитель УСС1 поступает на двигатель ДС_Y, а сигнал датчика ДУ_Z через УСС2 поступает на двигатель ДС_Z.

Отрабатывая эти сигналы двигатели обеспечивают постоянное удержание гироблока, а следовательно и платформы, в таком положении, когда его продольная ось совмещена с главной осью ротора гироскопа.

Затем, по команде таймера «ГА» сигнал акселерометра, через цифровой фильтр ЦФ, усилитель У1 и сумматор С1 поступают на датчик момента и осуществляет горизонтирование платформы. Режим горизонтирования функционирует в течение 267 с. с момента включения гирокомпаса.

Одновременно сигнал акселерометра, пропорциональный углу β, поступает после усилителя У1 на сравнивающее устройство СУ1 формирователя эталонных сигналов ФЭС.

Через 267 с. таймер заменяет команду «ГА» на команду «АП» (автоприведение). По этой команде сигнал акселерометра поступает на оба датчика моментов.

На ДМ_У сигнал акселерометра следует через ЦФ, операционный усилитель ОУ, усилитель У2 и сумматор С2. В операционном усилителе сигнал акселерометра умножается на secφ и поэтому на выходе ОУ сигнал имеет вид β/cosφ. Это сделано для того, чтобы период Т_о гирокомпаса не зависел от широты места.

Датчики моментов, действуя на ротор гироскопа, вызывают его прецессию в горизонтальной и вертикальной плоскостях, соответственно.

Момент датчика ДМ_У придает гироскопу свойство избирательности по отношению к плоскости истинного меридиана и превращает его в чувствительный элемент гирокомпаса.

Момент датчика ДМZ придает гироскопу свойство избирательности по отношению к плоскости истинного горизонта. Благодаря этому свойству незатухающие колебания гирокомпаса, обусловленные действием датчика ДМУ, преобразуются в затухающие.

Кроме этого, датчики моментов, вызывающие прецессию гироскопа относительно его оси ОУ и ОZ приводят к появлению на датчиках углов ДУ_У и ДУ_Z напряжений рассогласования, пропорциональных сигналу акселерометра. Эти напряжения, через УСС, поступают на двигатели стабилизации ДС_У, ДС_Z которые производят поворот платформы синхронно с движение гироскопа в азимутальной и горизонтальной плоскостях. Таким образом, через 267 с. после включения гирокомпаса, начинается автоматическое приведение платформы в меридиан и горизонт.

Откорректированный сигнал акселерометра β/cosφ после усилителя У2 ответвляется на сравнивающее устройство СУ2 формирователя ФЭС.

Через 18 мин 24 с. после включения гирокомпаса начинается сравнивание сигнала β/cosφ с величиной порогового сигнала U_п1 , равной 250 мВ. Если величина сигнала не превышает значения U_п1, то в таймере начинается отсчет времени (8 мин). Если за это время указанный сигнал не превысит U_п1 (что свидетельствует об окончании приведения гироскопа в плоскость меридиана), то таймер снимает команду «АП» и выдает команду «ГК», формируя сигнал готовности в пульт оператора.

Таким образом, режим «АП» характеризуется коротким периодом. При этом в СУ2, постоянно сигнал акселерометра, поделённый на cosφ, сравнивается с эталонным напряжением. При равенстве этих двух величин короткопериодный гирокомпас, по команде «ГК», переходит в режим рабочего длиннопериодического. На пульте оператора загорается индикатор «Готовность».

Переключение в режим «ГК» происходит при отклонении главной оси гироскопа от меридиана не более чем на 1°.

В реальных условиях время готовности гирокомпаса к навигационному использованию составляет от 25 до 120 минут.

После прохождения команды «ГК», когда изменяются коэффициенты усиления в обоих каналах управлении, начинается в СУ2 сравнивание сигнала β с пороговым сигналом U_п2 равного 1 В. Это сравнение продолжается в процессе всей дальнейшей работы гирокомпаса. Если по какой-либо причине, главным образом вследствие маневра судна, сигнал β превысит значение U_п2 то на это время компас автоматически переходит из режима «ГК» в режим «ГА». В этом режиме точность курсоуказания определяется дрейфом гироскопа в азимуте, который составляет примерно 0,1°/ч.