Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

Для превращения свободного гироскопа в гирокомпас необходимо наложить на гироскоп моменты вокруг горизонтальной xx и вертикальной zz осей, пропорциольные углу отклонения главной оси гироскопа от плоскости горизонта.

Связь гироскопа с плоскостью горизонта осуществляется при помощи индикатора горизонта 7, представляющего собой высокочувствительный физический маятник с индукционным съемом сигнала, задемпфированный вязкой жидкостью.

Индикатор горизонта 7 можно установить непосредственно на гиросфере 1 или следящей сфере 2. Однако из конструктивных соображений он установлен на следящей сфере так, что реагирует только на отклонения оси подвеса yy следящей сферы от плоскости горизонта и вырабатывает напряжение, пропорциональное этому отклонению. Сигнал индикатора горизонта 7 суммируется в противофазе с сигналами датчиков угла, и разность этих сигналов подается через усилители на двигатели стабилизации 12 или 13.

Двигатели 12, 13 приводят во вращение следящую сферу 2 относительно горизонтальных и вертикальных торсионов до тех пор, пока сигнал индикатора горизонта 7, поданный в схему суммирования в определенном масштабе, не сравняется с сигналом от соответствующего датчика угла. Горизонтальные и вертикальные торсионы окажутся закрученными на углы, пропорциональные углу отклонения главной оси гироскопа от горизонта, что обеспечивается схемой суммирования сигналов. Момент, прикладываемый вследствие этого горизонтальными торсионами 11 к гироскопу, аналогичен маятниковому моменту обычных маятниковых гирокомпасов. Под действием этого момента гироскоп прецессирует в азимуте, совершая незатухающие колебания около меридиана.

Момент, прикладываемый вертикальными торсионами 6, аналогичен демпфирующему моменту маятниковых гирокомпасов, под действием которого гироскоп прецессирует к горизонту. В результате совместного действия этих моментов гироскоп, совершая затухающие колебания, период и фактор которых зависят от выбранных параметров прибора, будет приходить в меридиан.

Для перехода от режима гирокомпаса в режим гпроазимута достаточно лишь отключить горизонтальный маятниковый момент, сохранив вертикальный момент, необходимый для удержания оси гироскопа в плоскости горизонта. Практически это осуществляется простым поворотом ручки переключателя режимов, установленного в приборе. Для компенсации методических ошибок, возникающих в показаниях прибора при работе в режимах гирокомпаса и гиро-азимута, в приборе имеется электромеханическое счетно-решающее устройство, которое вырабатывает необходимые сигналы, поступающие на двигатели стабилизации.

Величины корректирующих моментов, прикладываемых по обеим осям гироскопа в результате ввода сигналов в следящие системы, изменяются в зависимости от скорости, курса и широты таким образом, что главная ось гироскопа удерживается в направлении на N как в режиме гирокомпаса, так и в режиме гироазимута. Показания курса, выработанного прибором, транслируются датчиками грубого и точного отсчета, например сельсинами, связанными с двигателем азимутальной стабилизации.

Особенности работы курсоуказателя в режиме гирокомпаса.
Схема управления. Для того чтобы дать общее представление об устройстве гирокомпаса с электромагнитным управлением и объяснить наиболее интересные особенности его работы, воспользуемся лишь самыми необходимыми теоретическими положениями

Уравнения движения гирокомпаса с управлением ЧЭ посредством торсионов
(см. рис.1) при обычно принимаемых упрощениях можно представить выражениями:

Н [d( /dt-(u cos( +VE /R)( + (u sin( +VE /R tg()] = СГ(( -(c);

(1.1)

Н [d( /dt-VN /R+(u cos( +VN /R)(] =-СB (( -(c);

где Н — кинетический момент гироскопа;

( — угол отклонения гироскопа от горизонта в вертикальной плоскости;

( — угол отклонения гироскопа от меридиана в горизонтальной плоскости;
(с, (с — координаты следящей сферы, отсчитываемые аналогично координатам ( и ( гироскопа;
( — широта места; и — угловая скорость вращения Земли;
R — радиус Земли;
VN ,VE — северная и восточная составляющие скорости судна;
(( -(c) —угол рассогласования следящей сферы относительно ги-росферы вокруг горизонтальных торсионов, т. е. угол закрутки горизонтальных торсионов, обладающих жесткостью Сг;
(( -(c)—угол рассогласования следящей сферы относительно гиросферы, т. е. угол закрутки вертикальных торсионов, обладающих жесткостью Св;

Если углы закрутки ((—(c) и ((—(c), а следовательно, горизонтальный
Сг((—(с) и вертикальный Св ((—(с) моменты, прикладываемые к гироскопу, будут пропорциональны углу отклонения главной оси гироскопа от горизонта и соответствующим образом подобраны по величине и направлению, то курсоуказатель будет работать в режиме гирокомпаса. Величины и направления моментов определяются крутизной сигналов датчиков угла и индикатора горизонта и схемой их суммирования.

Один из возможных вариантов схемы суммирования сигналов показан на рис.
1.2. Эта схема, в которой применен индикатор горизонта с большой постоянной времени, позволяет осуществить следующее суммирование сигналов: k3((—(с ) - k1 k2(с=0

(1. 2) k3(( -(c) – m k1 k2(с=0

(1. 3) где k3 – крутизна сигнала датчиков угла; k1 – крутизна сигнала индикатора горизонта; k2 и m – масштабные коэффициенты.

Для простоты постоянную постоянную времени индикатора горизонта не учитываем.

Обозначив через n=k1k2/( k1k2+k3 ) , преобразуем выражения (1. 2) и (1. 3) в равенства:

((—(с)=n( ; (( -(c)=mn( ,

(1. 4) из которых следует, что на вход усилителей следящих систем поступает управляющий сигнал, пропорциональный углу ( . Кроме того, на схеме суммирования показана возможность введения в систему сигналов коррекции (х и (z, о выборе которых будет сказано ниже.

Имея в виду, что частота собственных колебаний следящих систем значительно больше частоты собственных колебаний гиро-сферы, а переходный процесс в них затухает очень быстро, в уравнениях движения гирокомпаса можно оперировать соотношениями (1.4), которые не учитывают динамики следящих систем. Подставляя равенства (1.4) в выражения (1.1), получим уравнения, идентичные уравнениям обычного гирокомпаса с физическим маятником.

Анализируя эти уравнения, нетрудно найти, что период собственных колебаний гирокомпаса определяется выражением

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: конспект урока 9 класс, доклад по химии.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки