Исследование основных свойств гирокомпаса “ГЮЙС”, страница 2

Функциональная схема гирокомпаса

По принципу действия гирокомпасы серии "Гюйс" относят к клас­су одногироскопных корректируемых двухрежимных гирокомпасов с косвенным (электромагнитным) управлением.

Функциональная схема гирокомпаса представлена на рис. 2.49. Чувствительным элементом гирокомпаса "Гюйс" является жестко ус­тановленный на платформе 3 гироблок ГВК-6, построенный на дина­мически настраиваемом гироскопе (конструкция этого гироблока в принципе не отличается от конструкции гироблока ГБ-23/3, рассмот­ренного ранее).

В число основных составных частей гироблока входят: динамиче­ски настраиваемый гироскоп 2, его приводной двигатель 7, датчики угла 75 и 76, датчики момента 4 и 6. Приводной двигатель 7 через упругий подвес связан с ротором гироскопа.

Кроме гироблока на платформе 3 размещен один ("северный") акселерометр 9 (индикатор горизонта), чувствительная ось которого ориентирована параллельно продольной оси (т.е. оси Х—Х) гироблока. Указанный акселерометр вырабатывает сигнал, пропорциональный углу £ отклонения продольной оси платформы и, следовательно, гиро­блока, от плоскости горизонта. Пройдя электронный фильтр 7 с боль шой постоянной времени, сигнал акселерометра по параллельным ли­ниям после усилителей 27 поступает на встроенные в гироблок датчики момента 4 и 6. Они обеспечивают приложение к ротору гироскопа моментов, которые управляют его движением (процессией) относи­тельно горизонтальной и вертикальной осей гироблока.

Таким образом гироскопу приданы свойства избирательности по отношению к плоскости истинного меридиана и происходит демпфиро­вание его колебаний.

Кроме того, сигнал с акселерометра 9 поступает в электронную схему блока 26, где происходит сравнение величины этого сигнала с величиной порогового (эталонного) напряжения. Если по какой-либо причине величина сигнала акселерометра превысит пороговое напря­жение, то на время превышения гирокомпас автоматически переклю­чается в режим гироазимута. Устройство 25 служит для ручного пере­ключения режимов (его используют для технологических целей).

На датчики моментов 4, 6 поступает ряд других сигналов:

1. С вычислительного устройства 21 (блока ВУ1 и ВУ2) поступают сигналы корректирующих моментов. Эти сигналы формируются на основе информации о скорости объекта и широте его местонахождения. Реализованы три варианта введения информации, на выбор: скорость и широту вводят вручную; скорость вводят от лага, а широту вручную; скорость и широта поступают автоматически от GPS.

2. От потенциометров 23 и 24, регулируемых вручную, поступают сигналы моментов, компенсирующих наблюдаемый дрейф гироскопа, который является результатом воздействия на него вредных моментов.

3. От системы термокомпенсации, включающей в себя термодат­чик 11, установленный на платформе рядом с Д НГ, и усилитель термо­компенсации 29, поступает сигнал, устраняющий дрейф гироскопа, который зависит от температуры окружающей ДНГ среды.

Платформа 3, на которой установлены гироблок и акселерометр, имеет трехстепенной подвес, реализованный следующим образом. По оси, совпадающей с продольной осью гироблока, платформа 3 подвеше­на на подшипниках в горизонтальном кардановом кольце 8. Это коль­цо, также с помошью подшипников, подвешено по оси, совпадающей с поперечной осью гироблока, в вертикальном кардановом кольце 28. Кольцо 28, в свою очередь, по вертикальной оси подвешено на подшип­никах в корпусе прибора 31. Платформа, вместе со всеми размещенны­ми на ней элементами, обладает положительным маятниковым эффек­том за счетмасс 10 и 17 (фактически масса одна). Таким образом, относительно продольной оси платформа имеет силовую маятниковую стабилизацию. Вдоль продольной горизонтальной оси платформы ус­тановлен демпфер 20, который обеспечивает быстрое погашение ее колебаний, являющихся результатом существования маятникового эффекта, относительно продольной оси.

С поперечной горизонтальной осью платформы связан двигатель горизонтной стабилизации 18, а с вертикальной осью карданова кольца — двигатель азимутальной стабилизации 12. Оба двигателя безредукторные. Двигатель азимутальной стабилизации разворачивает одно­временно два вращающихся трансформатора 13 и 32, которые пред­ставляют собой первичные датчики курса. Один из них (СКТ) служит для передачи курса в вычислительные устройства 27, а второй (ВТ) — для передачи курса в транслятор курса 30.

Работа индикаторной системы стабилизации происходит следую­щим образом. Установленные в гироблоке датчики угла 15 и 16 выра­батывают сигналы рассогласования ротора динамически настраивае­мого гироскопа с платформой, вокруг ее поперечной и вертикальной осей. Сигнал датчика угла 15 через усилитель 14 поступает на двига­тель стабилизации 75, а сигнал датчика угла 16 через усилитель 19 поступает на двигатель 12. Отрабатывая эти сигналы, двигатели обес­печивают постоянное удержание платформы относительно поперечной и вертикальной осей гироскопа (режим индикаторного стабилизатора).

Следует отметить, что система индикаторной стабилизации за счет введения интегрального управления обладает астатизмом по от­ношению к постоянным возмущающим моментам.