t t 0 0 d chưa có vi phân có vi phân t
H4.5. Khâu vi phân độ lệch hướng đi
- Khi con tàu bị lệch khỏi hướng đi nhờ khâu vi phân ta có tín hiệu d/dt đạt giá trị max. Như vậy tín hiệu điều khiển được tăng một lượng đáng kể. Mặc dù khi đó cịn nhỏ
nhưng tín hiệu y1=0+ d/dt đã đủ lớn để đưa hệ thống vào làm việc bánh lái được quay về phía có xu hướng đưa tàu trở lại hướng đi đặt trước.
- Khi tàu có xu hướng trở lại hướng đi cho trước giảm dần, d/dt đổi dấu làm y1
nhanh chónh giảm đi. Nhờ đó biên độ hướng đi của con tàu giảm. Khi tàu trở về hướng đặt tín hiệu vi phân đổi dấu và đưa nhanh bánh lái về mặt phẳng đối xứng của tàu.
- Vậy tín hiệu này có tác dụng tăng độ nhạy, giảm số lần dao động rút ngắn thời gian quá độ và nâng cao chất lượng hệ thống.
4.3.3. Khâu tích phân độ lệch hướng đi K3dt
- Trong thực tế khai thác con tàu có thể phải chịu các tác động của ngoại lực từ một phía. Bản thân con tàu có thể khơng hồn tồn đối xứng. Sau một thời gian do tác động của các nhiễu loạn như sóng gió, dịng hải lưu, hướng đi thực của con tàu có thể bị lệch hẳn về một phía so với hướng đi đặt trước một góc nào đó. Để tăng độ chính xác cho hệ thống người ta đưa thêm vào khâu tích phân độ lệch hướng đi.
- Khâu tích phân này sẽ tích luỹ độ lệch hướng đi đó, thơng qua khâu khuếch đại
tín hiệu này tăng dần lên và tác động trở lại làm tăng chính xác trong việc điều chỉnh hướng đi cho hệ thống. Tuy nhiên khâu này cũng làm tăng độ dao động dẫn tới tính ổn định của hệ thống kém.
- Khi thời tiết xấu để tránh cho hệ thống lái tự động phải làm việc quá tải cần phải ngắt khâu tích phân ra khỏi hệ thống.
4.3.4.Khâu tỷ lệ góc bẻ lái K4
- Tín hiệu này tỷ lệ với góc quay của bánh lái. Đây cũng là một trong các tín hiệu cơ bản điều khiển chính của hệ thống.
4.3.5.Khâu tỷ lệ vi phân góc lái K5d/dt
Tín hiệu này cũng có tác động tương tự như tín hiệu vi phân góc lệch hướng đi của tàu. Đây là khâu phản hồi âm mềm làm tăng tính ổn định của hệ thống, khử tính quán tính của máy lái, bánh lái và giảm bớt thời gian quá độ. Khâu này chỉ làm việc ở chế độ động.
4.4. Sơ đồ cấu trúc của hệ thống lái.
*Khối nguồn:
+ Cấp nguồn cho hệ thống từ MSB .
+ Cung cấp nguồn AC 440V và 220V cho khối điều khiển bơm . + Cung cấp nguồn DC 24V cho mạch điều khiển.
* Hộp khởi động:
- Khởi động động cơ M từ khối Starter. Động cơ được trang bị là loại động cơ dị bộ Roto lồng sóc.
- Việc khởi động động cơ có thể thực hiện tại chỗ trên hộp khởi động hoặc điều khiển từ xa tại buồng lái .
- Động cơ được khởi động trực tiếp .
* Hộp điều khiển :
- Gồm các thiết bị điều khiển và các khối xử lý trung gian truyền tín hiệu điều khiển . - Các khối điều khiển:
+ Auto steering (Khối lái tự động) .
+ Hand steering (Khối lái lặp) .
+ Non-Follow-up Steering (Khối lái đơn giản) . - Các bộ xử lý trung gian:
+ Khối AUTO TERMINAL BOARD . + MANUAL TERMINAL BOARD .
- Các thiết bị chỉ báo, các thiết bị định vị, la bàn … Có thể bao gồm:
+Lái điện cơ :
Động cơ thực hiện truyên tín hiệu điều khiển tới bánh lái thơng qua một cơ cấu truyền cơ khí mà có thể là xích hoặc dây curua, các cặp bánh răng hay trục vít .
+Lái điện thuỷ lực :
- Cơ cấu truyền thuỷ lực bao gồm : Bơm thuỷ lực .
Động cơ thuỷ lực .
Hệ thống đường ống, van kết nối giữa bơm và động cơ thuỷ lực . + Bơm thuỷ lực: Có hai loại :
- Bơm có lưu lượng khơng đổi (Q=const) .
Được sử dụng trên tàu có trọng tải nhỏ D8000T vòng quay do động cơ thực hiện sinh ra và được điều khiển bằng hệ thống thuỷ lực .
- Bơm có lưu lượng thay đổi(Q=var) .
và được điều khiển bằng cách dịch tâm bơm . + Động cơ thuỷ lực thì có hai loại :
- Xi lanh lực (thường phổ biến hơn) . - Xi lanh momen .
Kết cấu giữa bơm và động cơ thực hiện được thực hiện bằng các đường ống và các van. + Có các loại van :
- Van an toàn .
- Van cản bằng tay. - Van điện từ . + Có hai loại van điện từ :
- Van áp (input) DC hoặc AC .
Đầu ra được miêu tả trên biểu đồ kết nối các cửa của van . Van có hai trạng thái 0 và 1.
- Van dòng: Cuộn dây là cuộn dòng ngươi ta cho giá trị từ IminImax tuỳ với lưu lượng của van từ QminQmax. Việc điều khiển van phức tạp hơn nhiều so với van điện áp .
Ưu điểm là độ điều khiển tốt .
+ Động cơ lai bơm là động cơ dị bộ Roto lồng sóc .
Khi có tín hiệu điều khiển phát ra từ hệ thống điều khiển (có thể bằng tay hay tự động) điều khiển mở đường dầu thuỷ lực tác động làm quay bánh lái đi một góc tương ứng .
* Trục bánh lái và bánh lái :
Trục bánh lái được điều khiển bởi hệ thống thuỷ lực. Dầu thuỷ lực được bơm hút từ két đưa qua hệ thống thuỷ lực điều khiển, tới máy lái tác động làm quay bánh lái .
Hệ thống lái thường được trang bị hai hệ thống thuỷ lực độc lập nhau. Khi một hệ thống làm việc thì hệ thống kia sẽ được dự trữ để có thể sẵn sàng hoạt động khi có sự cố ngồi ra thì hệ thống cịn có một mạch thuỷ lực dùng dự trữ khi mất điện.
* Hệ thống chỉ báo góc lái :
Trong quá trình điều khiển tàu phải luôn luôn xác định và kiểm sốt được vị trí của bánh lái. Việc xác định vị trí bánh lái phải được thực hiện trên buồng lái. Để phục vụ cho
việc điều khiển tàu vì khoảng cách từ buồng lái đến buồng máy lái phụ là xa nên người ta sử dụng hệ thống chỉ báo góc lái .
Có hai hệ thống chỉ báo góc lái phổ biến là : + Hệ thống chỉ báo góc lái sử dụng Xenxin .
+ Hệ thống chỉ báo góc lái sử dụng cầu điện trở .