隨動操舵儀控制系統技術方案

一種可提高可靠性、延長使用壽命、提高控制精度、降低制造成本的隨動操舵控制系統，包括采用舵令發送電位器W1和舵角反饋發送器W2構成的直流電橋，在直流電橋的二個輸出端分別接有電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ，所述電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ的反相輸入端分別接有左、右舵精度調節電位器WL和WR，所述電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ由單電源供電的低功耗運算放大器構成，在電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ輸出端分別接有固態繼電器Ⅰ和固態繼電器Ⅱ，電壓比較器Ⅰ和固態繼電器Ⅰ構成左轉舵信號處理電路，電壓比較器Ⅱ和固態繼電器Ⅱ構成右轉舵信號處理電路，該隨動操舵儀控制系統還設有由固態繼電器控制輸出且為電磁換向閥提供直流電源的全波整流電源。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種船舶航行控制系統，特別涉及一種隨動操舵儀控制系統。
技術介紹
現有的電控液壓舵機隨動控制系統是由舵令發送電機、反饋發送器舵角發送電機、相敏整流電橋、濾波電路、晶體管前置放大器、雙運算放大器、晶體管功率放大器、用于控制半波整流電路的單相可控硅構成，存在以下問題：1)電路結構復雜，可靠性差，雙運算放大器采用正負電源供電，漂移大不穩定。2)、隨動位置的發送與跟蹤均采用自整角機，體積大，功耗大(達100W左右),噪聲大(約60分貝噪音)；使用壽命低，如常使用的BD404及BS404等自整角機，其廠家給出的使用壽命積為5000小時。3)、精度低，操舵誤差為10，且常有振蕩現象。4)采用單向可控硅控制半波整流電路，變壓器半周工作，效率低。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種結構簡單，可提高可靠性，延長使用壽命，提高控制精度的電控液壓舵機隨動操舵控制系統。本技術的技術方案是：一種隨動操舵儀控制系統，包括采用舵令發送電位器W1和舵角反饋發送器W2構成的直流電橋，在直流電橋的二個輸出端分別接有電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ，通過直流電橋將操舵手輪的左右操舵信號轉變為帶有正負極性的電壓信號，所述電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ的反相輸入端分別接有左舵精度調節電位器WL和右舵精度調節電位器WR，所述電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ采用由單電源供電的低功耗運算放大器，通過電壓比較器對操舵手輪操舵時產生的模擬電壓值進行處理并使其具有一定的驅動能力，在電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ輸出端分別接有固態繼電器Ⅰ和固態繼電器Ⅱ，電壓比較器Ⅰ和固態繼電器Ⅰ構成左轉舵信號處理電路，電壓比較器Ⅱ和固態繼電器Ⅱ構成右轉舵信號處理電路，所述電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ分別驅動后一級的固態繼電器Ⅰ和固態繼電器Ⅱ，該隨動操舵儀控制系統還設有由固態繼電器控制輸出的用于驅動電磁換向閥的全波整流電源。進一步地，舵令發送電位器W1和舵角反饋發送器W2采用WDD35系列精密導電塑料電位器，當所述精密導電塑料電位器的線性精度為1/1000時，本系統的控制精度可由原來的1°提高到0.3°。本技術的有益效果：1)采用舵令發送電位器W1和舵角反饋發送器W2組成直流電橋取代現有隨動操舵儀由發送和接收自整角機組成的相敏整流交流電橋，電路結構簡單，可靠性高，體積小，功耗低,整個控制電路的功耗由原來的大于100W降到10W以下，大大降低了運行成本，降低了能耗，并且噪音降為0，控制精度高。2)將雙電源運算放大器改為單電源供電的低功耗運算放大器組成比較器，作為放大和固態繼電器驅動電路，漂移小、工作穩定，大大簡化了線路和元器件的使用數量，降低了制造成本，也提高了產品的可靠性。3)將使用單向可控硅驅動電磁換向閥改為使用固態繼電器通過全波整波電路驅動電磁換向閥，其優點是作為無觸點開關，開關速度快，壽命長。4)在取消了傳統的由自整角發送和接收電機組成的相敏整流交流電橋電路，采用由二只電位器(W1和W2)組成的直流電橋及后續電路后，其造價由使用電機時的1300元左右下降到電位器的230元左右，取得較高的性能價格比，整個隨動控制組件的造價由原來的5000元左右降低到1200左右。附圖說明圖1是本技術的電路結構示意圖；圖2是本技術的電控液壓舵機系統框圖。具體實施方式如圖1所示，本技術包括采用由主儀器舵令發送電位器W1和舵角反饋發送器W2組成的直流電橋，舵令發送電位器W1、舵角反饋發送器W2的一端分別接電源Vcc、另一端分別接地，所述舵令發送電位器W1和舵角反饋發送器W2采用WDD35系列精密導電塑料電位器，舵令發送電位器W1和舵角反饋電位器W2分別以中心抽頭為分界點，在所述直流電橋的二個輸出端分別接有電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ，利用直流電橋通過齒輪傳動系統將操舵手輪發出的左右操舵信號(舵令及舵角反饋信號，對應左舵40°至右舵40°之間的任意值)轉變為與舵令方向和角度成比例的正、負電壓信號，即左轉舵信號電壓UIL和右轉舵信號電壓UIR，并送至電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ，所述電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ分別采用由單電源供電的低功耗運算放大器，本實施例中型號為1/2LM258,所述電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ的反相輸入端分別接有左舵精度調節電位器WL和右舵精度調節電位器WR，左舵精度調節電位器WL和右舵精度調節電位器WR的另一端接電源Vcc，通過調節左舵精度調節電位器WL和右舵精度調節電位器WR改變反相輸入端電壓UR1和UR2，可以調節操舵控制精度。通過電壓比較器對操舵手輪操舵時產生的模擬電壓值進行處理并放大成具有一定功率的電壓信號后使其具有一定的驅動能力，在電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ輸出端分別接有固態繼電器Ⅰ和固態繼電器Ⅱ，電壓比較器Ⅰ和固態繼電器Ⅰ構成左轉舵信號處理電路，電壓比較器Ⅱ和固態繼電器Ⅱ構成右轉舵信號處理電路，所述電壓比較器用于驅動后一級的固態繼電器，所述固態繼電器Ⅰ和固態繼電器Ⅱ的電源端接有全波整波電源，所述全波整流電源通過固態繼電器為電磁換向閥提供直流電源，標準值是DC24V。如圖2所示，液壓舵機是由電磁換向閥Ⅰ、電磁換向閥Ⅱ、電控液壓舵機液壓執行機構、液壓油泵和方向舵構成，固態繼電器的作用是控制液壓舵機的電磁換向閥的開關，當電磁換向閥Ⅰ接通時，液壓執行機構中液壓油缸被充油，油缸活塞運動并實現方向舵的左轉舵；同樣，當電磁換向閥Ⅱ接通時，則實現了右轉舵。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種隨動操舵儀控制系統，其特征是：包括采用舵令發送電位器W1和舵角反饋發送器W2構成的直流電橋，在直流電橋的二個輸出端分別接有電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ，通過直流電橋將操舵手輪的左右操舵信號轉變為帶有正負極性的電壓信號，所述電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ的反相輸入端分別接有左舵精度調節電位器WL和右舵精度調節電位器WR，所述電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ由單電源供電的低功耗運算放大器構成，通過電壓比較器對操舵手輪操舵時產生的模擬電壓值進行處理并使其具有一定的驅動能力，在電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ輸出端分別接有固態繼電器Ⅰ和固態繼電器Ⅱ，電壓比較器Ⅰ和固態繼電器Ⅰ構成左轉舵信號處理電路，電壓比較器Ⅱ和固態繼電器Ⅱ構成右轉舵信號處理電路，所述電壓比較器驅動后一級的固態繼電器，該隨動操舵儀控制系統還設有由固態繼電器Ⅰ和固態繼電器Ⅱ控制輸出的全波整流電源，所述全波整流電源通過固態繼電器為電磁換向閥提供直流電源。

【技術特征摘要】
1.一種隨動操舵儀控制系統，其特征是：包括采用舵令發送電位器W1和舵角反饋發送器W2構成的直流電橋，在直流電橋的二個輸出端分別接有電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ，通過直流電橋將操舵手輪的左右操舵信號轉變為帶有正負極性的電壓信號，所述電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ的反相輸入端分別接有左舵精度調節電位器WL和右舵精度調節電位器WR，所述電壓比較器Ⅰ和電壓比較器Ⅱ由單電源供電的低功耗運算放大器構成，通過電壓比較器對操舵手輪操舵時產生的模擬電壓值進行處理并使其具有一定的驅動能力，在電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭宏偉，石亮，王榮鑫，張請男，
申請(專利權)人：遼寧利達自動化設備制造有限公司，
類型：新型
國別省市：遼寧;21