Анализ работы схемы в переходном периоде гирокомпаса «Меридиан»

 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ГИРОКОМПАСА «МЕРИДИАН»

Сначала проанализируем работу схемы в переходном периоде гирокомпаса. Условия работы: основание неподвижно (схема работает без коррекции).

444.

В переходном периоде гирокомпаса имеются 4 этапа:

- разгон гироскопа;

- подготовка электроники гирокомпаса к работе;

- автоматическое горизонтирование гироскопа;

- автоматическое приведение гироскопа в меридиан.

В переходном периоде гирокомпаса интенсивно помимо гироблока, функционирует индикаторная система стабилизации (ИСС) и формирователь управляющих сигналов ФУС (рис.  ).

По этой же команде блокируются подключение питания к усилителям УС1 и УС2. После окончания разгона гироскопа, в момент времени t₁  команда "Форсаж" таймеров заменяется командой "Подготовка". Теперь напряжение питания двигателя Д понижается до 10 В, а на усилители УС1 и УС2 подается питание.

В момент  t₂  после подачи команды "Форсаж", команда "Подготовка" заменяется командой "ГА" и начинается 3-й этап переходного периода "Автоматическое горизотирование гироскопа". Датчики углов ДУ_Y и ДУz автоматически подключаются к усилителям УС1 и УС2. Сигналы о рассогласовании платформы с гироскопом поступают с датчиков углов, через усилит УС1 и УС2 на стабилизирующие двигатели ДС_Y и ДС_Z. Платформа быстро согласовывается с главной осью гироскопа. Скорость согласования достигает 200 °/с. С этого момента времени двухканальная ИСС находится в рабочем состоянии.

Следует отметить, что оба канала управления ИИС за счет введения интегрального управления обладают астатизмом первого порядка по отношению к постоянным возмущающим моментам.

В момент времени t₂  одновременно командой "ГА" таймер открывает вход для сигнала "β" в усилитель У2 и закрывает в усилитель У1.

Сигнал β через электронный фильтр поступает в усилитель У2 и далее, через сумматор СМ2, на датчик момента ДМz. Под действием момента L_Z = А_Zβ налагаемого датчиком ДМz начинается управляемая прецессия гироскопа в вертикальной плоскости, т.е. горизонтирование. Этот этап работы прекращается в момент времени  t₃ = 267 с после пуска гирокомпаса, когда по команде таймера "АП", заменяющей команду "ГА", начинается новый этап переходного периода гирокомпаса – этап автоматического приведения гироскопа в меридиан.

По команде "АП" сигнал акселерометра, через ЭФ поступает на усилители У1 и У2. Одновременно на второй вход операционного усилителя У1 из преобразователя первичных сигналов ППС поступает сигнал "cosφ". Поэтому выходной сигнал усилителя У1, где производится операция деления одного сигнала на другой, принимает значение "β/cosφ". Этот сигнал через СМ1 подается на датчик ДМ_Y, который налагает на гироскоп относительно оси  ОУ управляющий момент А_Yβ/cosφ. Теперь оба датчика момента действуя на ротор гироскопа вызывают его прецессию и в вертикальной и в горизонтальной плоскостях. Это приводит к появлению на датчиках угла гироскопа напряжений рассогласования пропорциональных сигналам β и β/cosφ соответственно. Эти напряжения, через УС1 и УС2 поступают на двигатели ДС_Y и ДС_Z, которые вызывают поворот платформы синхронно движению ротора гироскопа в азимутальной и вертикальной плоскостях. Начинается, через 267 с после включения гирокомпаса, автоматическое приведение гироскопа, а вместе с ним и платформы, в плоскость меридиана. Одновременно продолжается их горизонтирование.

Режим автоматического приведения гироскопа в меридиан характеризуется малым периодом времени, не зависящим от широты.

Необходимо отметить, что выходные сигналы усилителей У1 и У2 поступают на сравнивающее устройство СУ1 и СУ2 таймера. По команде "ГА" одновременно в формирователе эталонных сигналов таймера формируются два эталонных (пороговых) сигнала U_П1=250 мВ и U_П2=1 В.

В момент времени   t₄ через 18 мин 24 с после включения гирокомпаса, на СУ1, начинается сличение сигналов β/cosφ. Разность этих сигналов ΔU_П1 поступает в ФЭС. Когда величина сигнала β/cosφ станет меньше порогового напряжения  У_П1 на выходе сравнивающего устройства СУ1 знак сигнала ΔU_П1 становится отрицательным. В момент смены знака сигнала ΔU_П1 в таймере начинается контрольный отсчет времени (8 мин). Если в течение этого времени знак ΔU_П1 остается отрицательным, то это означает, что гирокомпас, с точностью до 1°, пришел в "гирокомпасный меридиан", положение которого определяется широтной девиацией гирокомпаса.

3. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ГИРОКОМПАСА «МЕРИДИАН»

СТАРЫЙ ТЕКСТ