Исследование основных свойств гирокомпаса “Яхта” и оценка его погрешностей, страница 4

          ДНГ требует высокой точности работы указанных следящих систем. Систематическая ошибка следящей системы в одну угловую секунду приводит к постоянному дрейфу прибора в режиме гироазимута со скоростью 0,020/час.

Кроме рассмотренной функции платы ПФ-1 и ШИМ обеспечивают режим горизонтирования платформы. После включения гирокомпаса до разгона ротора его гироскопа в плате ПФ происходит изменение передаточной функции фильтров в зависимости от величины угла рассогласования β, информация о котором поступает с акселерометра АN-S. В результате устанавливается режим горизонтирования, лучшим образом соответствующий исходному отклонению. Режимы работы рассматриваемого блока определяются командами, поступающими от блока БФКС формирования командных сигналов.

Плата управления

Плата ПУ управления предназначена для:

- формирования управляющих сигналов, подаваемых на датчики моментов ДНГ с целью коррекции пространственной ориентации его главной оси;

- выработки обобщенного сигнала “Неисправность”.

Функциональна схема рассматриваемой платы приведена на рис.5. Формирование управляющих сигналов производится по данным, поступающим на плату от акселерометра АN-S и вычислительных плат гирокомпаса. Сигнал северного акселерометра, соответствующий углу отклонения β, через инерционное апериодическое звено и коммутаторы К1 – К3, а также усилитель УС1 поступает на сумматор Σz, управляющий через согласующее устройство СУz работой датчика  ДМz. В свою очередь, на сумматор Σу через коммутатор К4 и усилитель УС2 с блока ПВ поступает сигнал. Сумматор Σу через согласующее устройство СУу управляет работой датчика момента ДМу. В сумматоры подаются и другие сигналы, необходимые для компенсации ошибок прибора.


Коммутаторы К1 – К4 осуществляют включение одного из следующих режимов работы прибора:

- “Горизонт.” – горизонтирование главной оси гироскопа;

- “А.П.” – автоматическое приведение гироскопа в меридиан;

- “ГА” – режима гироазимута;

- “ГК” – режима гирокомпаса.

В зависимости от выбранного режима устанавливается масштаб напряжения, определяющего значение угла β. Это производится по соответствующим командам БФКС, формируемым совместно с платой таймера.

Плата вычислителя

Плата вычислителя выполняет операции вычисления величин, ,  и. На модуляторы ДМ (рис.6) с датчика курса, расположенного в приборе ГК-1, поступает информация, соответствующая значениям   и . Сюда же поступает опорное напряжение Uоп частотой 19,2 кГц, которое используется для фазового детектирования основных сигналов. Постоянные напряжения, пропорциональные sinK и cosK, поступают в цифро-аналоговые преобразователи ЦАП1 и ЦАП2. В эти же преобразователи в цифровом виде с платы ввода значений v и φ поступает информация о скорости судна, а с регистра RGsin – значение синуса  широты места судна. Значения sinφ и cosφ формируются платой ввода v и φ в виде цифрового кода и предварительно записываются в регистры RGsin и RGcos. ЦАП1 формирует напряжение постоянного тока, пропорциональное. В свою очередь, ЦАП2 формирует постоянное напряжение, пропорциональное произведению. Это напряжение используется для выработки сигнала компенсации угловой скорости , обусловленной явлением сходимости меридианов.


В преобразователе ЦАП3 врабатывается сигнал , для чего в этот преобразователь с регистра RGcos в цифровой форме подается текущее значение cosφ. В преобразователе ЦАП4 производится умножение скорости судна, поступающей с платы ввода значений V и φ, на сигнал, сформированный ЦАП3. Выходной сигнал ЦАП4 поступает на вход формирователя сигнала ФС1, который вырабатывает указанные выше компенсирующие напряжения.

Сигналы  и  вырабатываются преобразователями ЦАП5 и ЦАП6. Для этого с регистров RGsin и RGcos в них вводятся в цифровом виде значения sinφ и cosφ. Кроме этого в ЦАП с платы ПУ в аналоговом виде поступает информация о значении угла β. Эта информация используется блоком ФС2 для формирования сигнала “Неисправность” при превышении углом β определенного  порогового значения.

Плата коррекции

          Плата коррекции (рис.7) формирует напряжения коррекции, пропорциональные ωкор.z, ωкор.у, ωн.з.z, βsinγ/cosφ, ωкор.z sinγ, а также напряжение, компенсирующее дрейф ωнz, порождаемый нутационными колебаниями. С этой целью с платы ПВ поступают сигналы, пропорциональные , ,  и . С датчиков угла ДУу и ДУz гироскопа после выпрямления в плате ШИМ поступает информация об амплитудах нутационных колебаний гироскопа, которая используется для выработки сигнала ωнz , компенсирующего влияние этих колебаний на работу гирокомпаса. Сигнал компенсации температурного дрейфа ωtox вырабатывается блоком компенсатора КТД температурного дрейфа с использованием информации, поступающей с термодатчика, установленного в приборе ГК-1.

          Формирование напряжений, управляющих датчиками моментов гироблока, производится с помощью сумматоров Σ1 и Σ2, построенных на операционных усилителях типа УД-14.

          Сигнал, пропорциональный sinγ в начале преобразуется аналого-цифровым преобразователем в цифровую форму, а затем поступает на входы двух цифровых умножителей. На вторые входы умножителей подаются напряжения, соответствующие ωкор.z, и  β/cosφ. Выходные сигналы умножителей поступают на плату управления.

          Изменение знака сигнала при изменении знака широты осуществляется коммутатором К по команде, поступающей с тумблера “φю” – “φc”, установленного в приборе ГК-1.

          С потенциометра R1 снимается сигнал ωн.з.z компенсации составляющей дрейфа гироскопа, не зависящей от ускорения силы тяжести. Постоянные составляющие дрейфа гироскопа устраняются сигналами, снимаемыми с потенциометров R2 и  R3.