4.1.3 .Phân loại hệ thống lái
4.2.3Chế độ lái tự động
4.2 Các chế độ hoạt động của hệ thống lái
4.2.3Chế độ lái tự động
Cấu trúc hệ thống lái tự động:
H4.4. Sơ đồ cấu trúc đầy đủ của hệ thống lái tự động
Đối tượng điều khiển là con tàu Cơ cấu điều khiển là bánh lái
đ : Hướng đi đặt trước; T : Hướng đi thực của tàu ;
: Độ lệch hướng đi;
K2d/dt : Khối tạo tín hiệu vi phân độ lệch hướng đi; K3dt : Khối tạo tín hiệu tích phân độ lệch hướng đi; K1 : Khối tạo tín hiệu tỷ lệ độ lệch hướng đi; KĐ : Khối khuếch đại;
TH: Khối thực hiện trung gian; ML: Máy lái;
BL,CT: Bánh lái, con tàu;
: Góc quay của bánh lái;
K4: Khối tạo tín hiệu tỷ lệ góc quay bánh lái ; K5d/dt :Khối tạo tín hiệu vi phân góc quay bánh lái; f : Tác động của nhiễu ;
y : Tín hiệu điều khiển của hệ thống
*/ Nguyên tắc điều khiển:
- Phương trình thuật tốn điều khiển hệ thống lái tự động:
y = K1 + K2d/dt + K3dt – K4 – K5d/dt.
- Khi hướng đi của con tàu trùng với hướng đi đặt trước ( = 0)thì , , y = 0. - Giả sử nhiễu tác động làm tàu lệch khỏi hướng đi cho trước ( 0), khi đó hướng
đi thực tế của tàu sẽ được phản ánh qua la bàn về so sánh với góc lệch lái 0 làm =
0 - 0. Các tín hiệu tỷ lệ, vi phân, tích phân sau khi được đưa vào khâu khuếch đại sẽ
qua khối thực hiện trung gian tác động bẻ lái đưa tàu về hướng đi ban đầu.
- Khi bánh lái quay xuất hiện tín hiệu phản hồi K4 và K5d/dt làm giảm tín hiệu điều khiển y. Khi tàu trở về hướng đi đặt trước thì = 0. Trong quá trình tàu dần trở về hướng đi đặt trước, tín hiệu điều khiển đổi dấu, bánh lái được quay theo chiều ngược lại dần trở về mặt phẳng đối xứng của con tàu.
Như vậy khi mũi tàu trở về hướng đi đặt trước thì đồng thời bánh lái cũng trở về mặt phẳng đối xứng. Do có qn tính, tàu có xu hướng dao động một vài lần sau đó tàu sẽ trở lại hướng đi ban đầu.
Vai trị khâu tỷ lệ, tích phân, vi phân trong hệ thống lái tự động.
1, Khâu tỷ lệ góc lệch hướng đi K1
- Trong điều khiển tự động đây là một trong các thành phần cơ bản của tín hiệu điều khiển. Khi bị tác động đột ngột tàu lệch nhanh khỏi hướng đi cho trước khâu này đưa tín hiệu đến khâu khuếch đại để điều khiển bánh lái.