Chơng I Hệ thống lái tự động tàu thuỷ
1.1. Chức năng, yêu cầu, phân loại hệ thống lái:
1.1.1 Khái niệm
Trên tàu thuỷ hệ thống lái là một hệ thống đặc biệt quan trọng. Nó đảm nhiệm
chức năng ổn định con tàu theo hớng đi cho trớc, nhanh chóng thay đổi hớng đi
của tàu theo hớng đi đã đặt, điều động tàu khi ra vào cảng, luồng lạch,
Với tải trọng định mức, hệ thống lái phải làm việc an toàn, tin cậy trong mọi điều
kiện thời tiết và khí hậu. Ngoài việc giữ cho con tàu đi đúng hớng, hệ thống lái
còn phải đảm bảo cho tàu đi theo một con đòng gần nhất và thời gian hành trình
đợc rút ngắn. Nếu hệ thống lái đợc thực hiện tốt những chức năng trên thì hiệu
quả kinh tế trong vận chuyển hàng hoá sẽ đợc tăng cao, con ngời và thiết bị trên
tàu sẽ đợc đảm bảo an toàn. Ngợc lại nếu hệ thống không đáp ứng đầy đủ những
chức năng đó thì nó có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng làm thiệt hại đến
hàng hoá trên tàu và tính mạng của thuyền viên.
Hiện nay nhờ việc ứng dụng những thành tựu của khoa học và công nghệ hiện
đại, các hãng sản xuất đã liên tục cải tiến hệ thống lái để nó luôn thích ứng đợc
với những yêu cầu cao hơn đợc đặt ra. Những hệ thống lái này có thể hoạt động
dài ngày trên biển với độ tin cậy lớn trong điều kiện khắc nghiệt của môi trờng.
Đó là các lái tự động hành trình theo quĩ đạo, tự thích nghi, tối u, kinh tế Nó có
kết cấu gọn nhẹ, điều khiển đơn giản và tính kinh tế cao
1.1.2. Yêu cầu:
1.1.2.1. Điều kiện làm việc của hệ thống lái:
Môi trờng hoạt động của con tàu là trên biển lên các hệ thống nói chung và hệ
thống lái nói riêng hoạt động trong điều kiện hết sức khắc nghiệt:
- Sự thay đổi nhiệt độ môi trờng là rất lớn, có vùng lạnh -30
0
C, có vùng nóng hơn
45
0
C. Điều này ảnh hởng rất lớn đến đièu kiện toả nhiệt cũng nh khả năng công
tác của hệ thống.

=
n
n
1
i


(n 30 lần trong 2 hải lý) : sai số trung bình
2. Biên độ dao động trung bình của con tàu so với hớng đi cho trớc không vợt quá
1
0
khi sóng biển không quá cấp 3 và tốc độ tàu V
t
6 Hlý/h và không vợt quá từ
2 3
0
khi sóng biển không quá cấp 6. Khi sóng biển quá cấp 6 biên độ dao
động trung bình 4 ữ 5
0
.
3. HT lái tự động phải đảm bảo có thể thay đổi hớng đi của con tàu. Trong quá
trình thay đổi đó ta phải thay đổi từ từ, mỗi lần chỉ thay đổi khoảng không quá
10% tổng giá trị thay đổi hớng đi. Thực tế thay đổi khoảng 5
0
một lần, tránh xảy
ra lật tàu. Với tàu chở chất lỏng, chở nớc sự hớng đi phụ thuộc vào tốc độ góc cho
phép.
4 HT có khả năng cho pháp chỉnh định các thống số của ht khi chế độ chuyển
động của con tàu và điều kiện trạng thái mặt biển thay đổi để đảm bảo chất lợng
an toàn cho ht.

thể điều chỉnh đợc từ 0 ữ max. Cần có biện pháp đề phòng điện giật đối với ngời
sử dụng khi tháo mở quan sát các thiết bị.
6. Các nắp đậy, các cửa phải đợc mở cửa dễ dàng khi sửa chữa, bảo quản,.
7. Vỏ máy, phải đợc nối đất bảo vệ
8. Các cơ cấu điều khiển, các núm điều chỉnh cần cố định vị.
LÊ THANH HạNH : lớp dtt45-đh
2
9. Bề mặt khí cụ cần bọc lớp chống rỉ, không cho phép dùng Al hoặc hợp kim Al
để chế tạo các kinh kiện dẫn điện không nên dùng các kim loại dễ nóng chảy
khác.
1.1.3. Phân loại:
1.1.3.1. Phân loại theo hình dạng của bánh lái:
- Hệ thống có bánh lái hình lá có phần bù.
- Hệ thống có bánh lái hình lá không có phần bù.
- Hệ thống có bánh lái dạng (Propin) có phần bù.
- Hệ thống có bánh lái dạng (Propin) không có phần bù.
1.1.3.2. Phân loại theo chế độ công tác của hệ thống:
Hệ thống lái đơn giản:
Là hệ thống mà vị trí của bánh lái không phụ thuộc vào vị trí của tay điều khiển,
bánh lái còn di chuyển khi tay điều khiển còn nằm ngoài vị trí 0. Nó chỉ dừng
khi di chuyển khi tay điều khiển đợc đa về vị trí 0, ngời điều khiển phải thờng
xuyên theo dõi hệ thống chỉ báo góc lái để xác định đợc vị trí thực của bánh lái.
Hệ thống lái lặp:
Là hệ thống trong đó vị trí thực của bánh lái luôn luôn trùng với vị trí thực của tay
điều khiển. Hệ thống chỉ báo góc lái chỉ nhằm giúp con ngời điều khiển kiểm tra
tính chính xác trong hoạt động của hệ thống.
Hệ thống lái tự động:
Là hệ thống có khả năng chỉ cho con tàu đi theo một hớng đi đặt trớc không cần
có sự tác động của con ngời.
* Các hệ thống lái tự động mới hiện nay còn thực hiện các chức năng cao hơn nh

piston-xylanh làm quay bánh lái.
Ưu điểm: hệ thống chỉ chứa các phần tử liên tục, ổn định, độ điều chỉnh láng,
chính xác cao.
Nhợc điểm: Không sử dụng hết công suất của phần tử, khi có tín hiệu điều khiển
bẻ thì thực hiện tác động bẻ lái chậm.
1.1.3.4. Phân loại theo cấu tạo thiết bị điều khiển:
a. Hệ thống lái dùng các phần tử điều khiển điện cơ:
Thiết bị điều khiển có cấu tạo từ những máy điện đặc biệt công suất nhỏ: Sensin,
biến áp quay, máy phát tốc, động cơ dị bộ 2 pha, khuếch đại từ.
Ưu điểm: độ tin cậy cao, chắc chắn, chịu quá tải tốt.
Nhợc điểm: Kích thớc, trọng lợng lớn, khó chính xác.
b. Hệ thống lái dùng các phần tử bán dẫn vi mạch:
Thiết bị điều khiển có cấu tạo từ linh kiện bán dẫn: Transistor, IC
Ưu điểm: Kích thớc nhỏ, trọng lợng bé, công suất tiêu hao ít, độ tin cậy cao,
chính xác, dễ chế tạo thay thế.
Nhợc điểm: Đặc tính công tác phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trờng.
c. Hệ thống lái dùng các bộ vi xử lý:
Trong hệ thống dùng các bộ vi xử lý hoặc máy tính vào làm nhiệm vụ tạo ra bộ
PID số, điều chỉnh thời tiết, hiển thị các thông số cần kiểm tra, thay đổi thông số
LÊ THANH HạNH : lớp dtt45-đh - 1 -
cần thiết có u điểm: Chính xác, tiện lợi cho phép nối với máy tính để tạo ra một
mạng điều khiển từ xa và tập trung.
1.1.3.5. Phân loại theo nguyên tắc hoạt động của thiết bị điều khiển:
a. Hệ thống hoạt động theo nguyên tắc liên tục:
Các phần tử trong hệ thống hoạt động liên tục.
Ưu điểm: Đảm bảo độ láng, độ chính xác cao.
Nhợc điểm: Khi có nhiều tác động vào làm tín hiệu ra bị méo, không gây đột biến
làm chất lợng hệ thống không cao.
b. Hệ thống hoạt động theo nguyên tắc không liên tục:
Hệ thống có một hoặc nhiều phần tử hoạt động không liên tục.


( - )
( - )
Hình 1.2.2
LÊ THANH HạNH : lớp dtt45-đh - 2 -
Sơ đồ cấu trúc cơ bản của hệ thống lái tự động (hình 1.2.2)

0
: Góc đặt hớng đi cho trớc
: Hớng đi thực của con tàu
: Độ chênh lệch giứa hớng đi cho trớc và thực tế
K
1
: Khối tỉ lệ
KĐ: Khối khuếch đại
THTG: Khối thực hiện trung gian
ML: Máy lái
: Góc bẻ lái
LB: Phân tử cảm biến hớng đi của tàu
CT: Khâu đặt hớng đi cho trớc
ĐTĐK (CT): Đối tợng điều khiển ( con tàu )
CCĐK (BL): Cơ cấu điều khiển (bánh lái)
K
4
: Tín hiệu phản hồi góc bẻ lái
Phơng trình thuật toán điều khiển hệ thống lái tự động cơ bản:
y = K1 - K4
Nếu không có tín hiệu phản hồi góc bẻ lái K
4
. thì khi xuất hiện độ lệch hớng đi

K 1
T H T G
M L
B L C T
f
n h i ễ u

0

0

K 4

( - )
y
Hình 1.2.3
LÊ THANH HạNH : lớp dtt45-đh - 3 -
Hệ thống lái lặp truy theo là lái bằng tay để ra lệnh cho bánh lái truy theo lệnh
đặt trớc bằng vô lăng lái (khối CT)
Dùng khi cần điều động vào cảng, hành trình trên khoảng hẹp, khi cần chuyển h-
ớng đi ở chế độ tự động thì chuyển sang lái lặp để điều khiển lái (dùng vô lăng lái
lặp bằng tay, khi con tàu đã đi đúng hớng đi mới thì mới chuyển sang chế độ lái
tự động.
- KĐ: Lái lặp và lái tự động thờng đợc dùng chung bộ khuyếch đại
- ĐTĐK: Đối tợng điều khiển lúc này là bánh lái
- Y = K
1

0
- K

Hình 1.2.4

Sơ đồ cấu trúc đầy đủ hệ thống lái tự động (hình 1.2.4), trong đó:
K1: Khối tạo tín hiệu tỷ lệ góc bẻ lái.
K2d/dt: Khối tạo tín hiệu vi phân góc bẻ lái.
K3dt: Khối tạo tín hiệu tích phân góc bẻ lái.
LB: la bàn lấy tín hiệu phản hồi hớng đi thực của con tàu.
K4: Khối tạo tín hiệu tỷ lệ góc quay bánh lái.
LÊ THANH HạNH : lớp dtt45-đh - 4 -
K2d/dt
K1

KĐ
TH ML
CT
BL
K4
K3dt
LB
K5d/dt

0

y


f

đi ban đầu.
Đối với sơ đồ hoàn chỉnh trên :
- Giảm độ quá điều chỉnh, thời gian quá độ và số lần dao động của hệ thống do sử
dụng các khâu vi phân
- Nâng cao tính chính xác do sử dụng khâu tích phân
1.2.5 Các khâu hiệu chỉnh cơ bản trong hệ thống lái:
1.2.5.1. Khâu tỷ lệ góc lệch hớng đi K1:
Trong điều khiển tự động đây là một trong số các thành phần cơ bản của tín hiệu
điều khiển. Khi bị tác động lệch khỏi hớng đi cho trớc, khâu này đa tín hiệu chủ
đạo đến khâu khuếch đại để điều khiển bánh lái.
1.2.5.2. Khâu vi phân độ lệch hớng đi K2d/dt:
Khi con tàu bắt đầu bị lệch khỏi hớng đi tín hiệu lệch hớng còn nhỏ, nhờ khâu vi
phân sẽ có tín hiệu d/dt đạt giá trị max. Nh vậy tín hiệu điều khiển đợc tăng
một lợng đáng kể. Mặc dù khi đó còn nhỏ nhng tín hiệu y = + d/dt đã
đủ lớn để đa hệ thống vào làm việc, bánh lái đợc quay về phía có xu hớng đa tàu
trở lại hớng đặt trớc và khi đó tín hiệu vi phân lại đổi dấu để làm giảm tính quán
tính của con tàu nhanh chóng đa con tàu về hớng đi cho trớc. Vậy khi có khâu vi
phân tác động sẽ đạt đợc:
- Tăng độ nhạy và nâng cao chất lợng hệ thống.
- Giảm đợc độ quá điều chỉnh của hệ thống, giảm độ lệch hớng đi.
- Giảm số lần dao động và rút ngắn thời gian quá độ.
1.2.5.3. Khâu tích phân độ lệch hớng đi K3dt:
LÊ THANH HạNH : lớp dtt45-đh - 5 -
Trong thực tế khai thác con tàu có thể phải chịu các tác động của ngoại lực
(sóng, gió, hải lu,). Bản thân con tàu khi chế tạo ra có thể không đối xứng qua
mặt phẳng trung tính do vậy khi có tác động của nhiễu loạn bên ngoài làm con
tàu dao động không đối xứng xung quanh hớng đi cho trớc. Để loại trừ, giảm bớt,
nâng cao độ chính xác điều khiển của hệ thống ngời ta đa thêm khâu tích phân
vào hệ thống.
Khâu tích phân sẽ tích luỹ độ lệch hớng đi đó, thông qua khâu khuếch đại tín

sử dụng các hệ thống điều khiển có khả năng điều chỉnh các tham số phù hợp với
từng trờng hợp cụ thể.
Có nhiều chế độ điều khiển nh tự động giữ hớng, tối u theo quảng đờng,
tối u nhiên liệu, do đó phức tạp trong việc xây dựng hệ thống. Có những tham
số phù hợp với chế độ này nhng lại không phù hợp với chế độ kia.
LÊ THANH HạNH : lớp dtt45-đh - 6 -
1.3.2 Các đại lợng, phần tử trong hệ thống và hàm truyền con tàu
Trong nghiên cứu hệ thống lái tự động ngời ta sử dụng nhiều dạng mô
hình toán học: mô hình dới dạng hàm truyền đạt, mô hình dới dạng không gian
trạng thái, các mô hình SISO, MIMO các mô hình này gắn với tính hữu ích của
mục đích điều khiển.
I. Mô hình toán học củacon tàu dới dạng hàm truyền trong lái tự động giữ hớng
áp dụng kết luận: Khi nghiên cứu và thiết kế hệ điều khiển chuyrn động của
tàu thuỷ theo hành trình mà chế độ cơ bản là ổn định tàu thuỷ trên hành trình
thẳng, có thể sử dụng mô hình toán học tuyến tính hoá của đối tợng
[ C. . , .A. Tt - Điều khiển chuyển động tàu thuỷ theo hớng
hành trình NXB Đống tàu, Lêningrad 1978]
Hệ phơng trình mô tả tuyến tính hoá mô tả động học con tàu:

)(
0
2243
2
2
1121






0
- y : Góc lệch giữa hớng đi thực và hớng đi cho trớc
: Góc bánh lái
F : Tổng các ngoại lực tác dụng lên con tàu
M : Mô men thuỷ động tạo nên sự đổi hớng tác động lên trọng tâm tàu
x : Độ di chuyển sang ngang
a
0
, a
1
, a
2
, a
3
, a
4
, n
1
, n
2
, q
1
, q
2
: là các hệ số phụ thuộc vào tốc độ tàu và các
đặc tính động học của con tàu
Trong nghiên cứu lái tự động giữ hớng của tàu thuỷ, đôi khi lực nhiễu không quá
lớn ngời ta thờng bỏ qua các đại lợng F, a
0
do đó phơng trình còn lại dạng:

2
b
1
(S) + Sb
2
(S) = Sm
1
(S) + m
2
(S) + Sm
3
M(S) + m
4
M(S)
Trong đó:
LÊ THANH HạNH : lớp dtt45-đh - 7 -
b
1
= a
1
+ a
3
b
2
= a
1
a
3
a
2

Vậy ta có:
(S
3
+ S
2
b
1
+ Sb
2
) (S) = (Sm
1
+ m
2
)(S) + (Sm
3
+ m
4
)M(S)
và hàm truyền con tàu lúc này là:

)(
)1(
)1(
)(
)1(
)1(
)(
2
21
22

2
/m
4
; T
1
= b
1
/b
2
; T
2
= 1/b
2
; K
1
= m
2
/b
2
;
K
2
= m
4
/b
2

Từ hàn truyền của con tàu nh trên ta thấy con tàu có mô hình toán nh sơ đồ cấu
trúc sau:


)(
)(
)(
)(
2
21
22
1
STSTS
SK
SF
S
SM
S
SW
f
++
+
===


L u ý : - Để tiện cho việc nghiên cứu hệ trên các phần mềm khác nhau ký hiệu
toán tử biểu diễn toán tử P ở đây thay bằng S
- Nếu không xét đến nhiễu trong điều khiển, tức là ta chỉ xét tác động của riêng
bánh lái lên con tàu để điều khiển tàu trong chế độ giữ hớng thì hệ số K
2
,
2
không đợc xét (không sử dụng hàm truyền theo nhiễu), hệ số
1

-1
) T
1
(sec) T
2
(sec
2
)
Không tải
10,7 1,7.10
-2
12 9
8,5 2,1.01
-2
14 20
6,5 2,38.10
-2
16 42
Có tải 9,5 1,4.10
-2
22 150
II. Các mô hình toán của con tàu ở các dạng khác nhau ( Tham khảo phần phụ lục
01)
1.3.3 Các chế độ cơ bản của LTĐ kinh điển:
+/ HT lái tự động kinh điển có 4 chế độ hoạt động cơ bản
- ổn định hớng đi (lái tự động)
- Chế độ lái lặp
- Lái đơn giản
- Lái sự cố
Ngoài ra còn có chế độ lái từ xa, lái thay đổi vị trí điều khiển

giảm hệ số kđ của ht => làm tăng tính ổn định nhng lại làm giảm độ chính xác,
làm cho chất lợng ht giảm.
2. Phí tuyến mômen cản trên trụ lái: làm tăng tính ổn định của lái lặp
3. Dạng phí tuyến khe hở: làm giảm tính ổn định lái lặp
4. Dạng phi tuyến có vùng không nhạy làm tăng tính ổn định, đồng thời
làm giảm tính chính xác. (2 khái niệm ngợc nhau)
5. Khâu phi tuyến dạng rơle gây ra hiện tợng tự dao động trong lái lặp, nếu
biên độ dao động bé, tần số dao động lớn ht không ổn định
7.3 ảnh hởng các phần tử phi tuyến tới chế độ lái tự động.
1. Dạng phi tuyến bão hoà làm giảm tính ổn định của ht, có lúc ht mất ổn định.
2. Dạng phi tuyến vùng không nhạy : Không gây nên hiện tợng tự dao động của
hệ thống cũng nh không đa hệ thống dao động tăng dần . Tính phi tuyến này chỉ làm
thô hoá hệ thống, giảm số lần bẻ lái trong điều kiện thời tiết xấu
LÊ THANH HạNH : lớp dtt45-đh - 10 -
3. Dạng khe hở: không gây nên hiện tợng tự dao động trong ht.
4. Dạng mô men cản trên trụ lái: Có ảnh hởng tốt tới tính ổn định của hệ
thống
5. Dạng rơ le: Có ảnh hởng xấu đến tính ổn định của ht, có khi làm mất
tính ổn định.
1.8 Một số vấn đề về kiểm tra chỉnh định HT lái
1.8.1 ở chế độ lái lặp:
1. Kiểm tra hoạt động của các phần tử đo của ht: cầu điện trở, sensin biến
áp quay
2. Kiểm tra sự hoạt động của bộ KĐ, chỉnh không của mạch khuếch đại
đảm bảo sao cho khi không có sig đầu vào thì không có sig đầu ra. Kiểm tra hệ số
KĐ, tính tuyến tính của nó.
3. Nếu ht có MĐKĐ thì phải kiểm tra độ bù của cuộn bù, về nguyên tắc
không đợc bù hoặc bù thiếu.
4. Kiểm tra sự hoạt động của phân tử thực hiện: điện cơ điện, động cơ thuỷ
lực cùng các bộ phận KĐ thuỷ lực khác. Dầu thuỷ lực thay đúng mác, chủng loại

nó còn phụ thuộc vào các nhiễu loạn bên ngoài.
- Phơng trình hàm truyền của con tàu.
(a
0
P
n
+ a
n
) = (bop
2
+ +b
0
) + (C
0
P
m
+ + C
n
)f.
- Khi tàu hành trình trên biển quan tâm V
tb
=
t
s
với P
đ/cơ CV
= const (ảnh hởng ht lái nh thế nào?)
V
tb
càng tăng tính kỹ thuật cao khai thác là nội dung cơ bản để chỉnh

) và <
min
( tăng v
t
giảm do lực
cản BL lớn )
- Không nên cố gắng giảm độ dao động của con tàu trên sóng bằng cách
tăng độ nhạy ht. Vì lúc đó số lần đóng mở của ht tăng lên quá lớn. Ngợc lại trong
điều kiện thời tiết xấu mở rộng vùng không nhạy.
- Khi số lần đóng mở ht > 400lần/h. Không nên tăng độ chính xác nữa, vì
nh vậy sẽ bắt ht/l/v quá tải.
Để đạt đợc yêu cầu trên: ta chỉnh định các thông số sau theo thứ tự :
A : Tr ớc tiên cần chỉnh định hệ số phản hồi góc bẻ lái: K
4
Chú ý: Khi tàu chạy toàn tải, nếu lệch khỏi hớng đi một góc nào đó,
muốn tàu trở về nh cũ, bánh lái phải đợc bẻ một góc lớn hơn so với lúc tàu chạy
không tải (nếu con tàu cùng lệch một góc nh nhau) .
- Trọng tải tàu càng tăng K
4
càng giảm ( Vì với nh nhau tải càng
nặng càng lớn Y = K
1
- K
4
giảm chậm để khử khâu quán tính)
Khi không có chỉnh K
4
chỉnh K
1
- Tốc độ khi càng tăng, lực cản BL càng tăng chi cần góc bẻ lái bé giữ đợc

tăng độ chính xác
- Sóng to gió lớn K
3
giảm cần thiết ngắt hoàn toàn khỏi ht.
D : Chỉnh hệ số KĐ toàn HT
- Biển lặng thời tiết tốt, muốn tăng độ chính xác tăng KĐ.
- Sóng to gió lớn giảm KĐ
E: Chỉnh vùng không nhạy: nằm ở đầu vào hđ.
- Thời tiết tốt: thu hẹp vùng không nhạy, nâng cao độ nhậy ht.
- Ngợc lại thời tiết xấu: Nới rộng vùng không nhạy tránh hệ thống làm việc
quá tải.
vùng không nhạy: liên quan đến độ nhạy của hệ thống

1.9 Một số hệ thống lái tự động tàu thuỷ
I. HT lái TĐ A P- 001
- Tàu Sông Đà, Hồng Hà, Hoa L
- Các phân tử ĐK: điện cơ
1) cấu tạo :
1. Tín hiệu độ lệch hớng của con tàu cảm nhận la bàn, con quay KYC-4
đo hớng đi thực con tàu.
- Tín hiệu đó đa sensin
2. Công tác chon chế độ lái B2.
3. Công tác chọn giá trị góc báo động độ lệch hớng đi
4. Còi báo động 3

1
5. Bớc 1: Công tắc nguồn
6. Sensin M5 mắc ở chế độ chỉ báo để chỉ báo sig thực của con tàu (STT).
7. Sig từ la bàn làm quay roto sensin M
1

n
M6
=
U
R(MP)
= K
3

p/Kdt
3
t
0
=

LÊ THANH HạNH : lớp dtt45-đh - 13 -
10. BA quay M11 liên hệ với trục lái L/v tuyến tính tạo ra sig là (K
4
) sig
phản hồi âm góc bẻ lái.
11. Sensin M
12
chèn hệ với trụ lái (l/v chế độ chỉ báo )
12. Sensin M
10
chèn hệ với trụ lái để chỉ báo góc quay thực của bánh lái.
13. Tín hiệu K
4
ra của M
11
đợc đa về cộng với sig tích phân

2
)kk(K
dt
d
543
+

18. BA: Tạo nguồn nuôi
19. Sig K
5
do trích một phần điện áp đặt vào động cơ thực hiện MĐKĐ,
ĐMY.
20. Công tắc B
1
là công tắc chọn máy lái (thờng 2 máy lái).
21. By', By: công tắc thực hiện chế độ lái đơn giản
22. wyp: (sarờ): là khối cấp nguồn nuôi cho động cơ sơ cấp (nguồn 3 pha
cầu dao CD
1
qua cầu chì P, qua điện trở R, CD
2
câu dao khởi động động cơ:
HP: tiếp điểm rơ le nhiệt động cơ rôto lồng sóc 3 pha đèn báo LC, nút ấn
KĐ, Ky, nút dừng KYC.
23. Không thuộc MY: MĐKĐ từ trờng ngang có điện áp ra cấp điện cho
động cơ thực hiện.
- Nếu ĐCTH là động cơ quay trụ lái MLD - C
- Nếu ĐCTH là động cơ điện dịch tâm bơm dầu vào xi lanh thuỷ lực
MLĐ - thuỷ lực.
24. KH

R
1
; chia dòng cuộn bù của MĐKĐ để tạo đặc trình đào đất cho
điện cơ thực hiện.
2. Nguyên lý
A - Chế độ lái tự động
- Độ thực hiện chế độ lái tự động: bật công tắc B
2
sang Auto sig độ lệch h-
ớng đi thực đợc đa vào, so sánh với sig góc lệch hớng đi cho trớc.
Qua bánh răng vi sai : làm quay rôto sensin M
2

- Sen sin M
2
làm quay Sensin M
7
máy Ftốc M
3
bắp quay M
4
từ đó đợc đa
tới phái dới đến điện trở R
1
mạch KĐ tổng hợp với sig K
s

- Sau khi KĐ, sig tổng y =
đợc đa ra qua 2 biến áp đầu ra KĐ, qua chỉnh lu và sau đó đợc đa tới cấp
nguồn cuộn điều khiển của KĐ.

củaMĐKĐ ( MY)
- Tuỳ theo chiều bẻ công tắc cực tính điện áp MĐKĐ thay đổi do cực chính
cuộn dây MĐKĐ thay đổi. Do vậy bánh lái sẽ quay sang phải hoặc sang trái.
3. Một số chỉnh định trong ht
+ Chỉnh R
1
, R
4
chỉnh độ sáng đèn báo trên mặt trụ lái.
+ Chỉnh R
3
, (Y) chỉnh sig vi phân độ lệch
dt
d
K


+ Chỉnh R
3
, phía dới biến áp quay tuyến tính M
4
. Chỉnh sig tỉ lệ K
1
.
+ Quay rôto của BĐ quay tuyến tính M
8
ta sẽ thay đổi đợc các hệ số K
3
K
4

2
(sensin)
M
2
(sensin) M
3
(MFT vi phân)
M
2
(sensin) M
4
(BA quay tuyến tính tỉ lệ): U
M
2
(sensin) M
7
(sensin) (ĐC 2 pha) M
8
(BA tích
phân)
Trụ lại M
11
(BAQ): k
4

M
10,
M
12
(sensin) :

1
, C
1
, R
3
tạo sig vi phân độ lệch hớng đi


=

22
K
dt
d
K
LÊ THANH HạNH : lớp dtt45-đh - 16 -
3. Tụ điện C
2
, C
3
, C
4
, C
5 ,
C
6
, R
7
núm chỉnh DAMPING suy giảm nhiễu
(thực chất đây là mạch tích phân độ lệch hớng đi) SB là công tắc chỉnh định

2
+

dtK

3
- K
4
-
dt
d
K

5
6. KĐ thuật toán 3: KĐ cho mạch báo động
7. Chiết áp cuối cùng là chiết áp phản hồi góc bẻ lái K
4
(liên hệ với trụ lái)
- Qua phản hồi R
24
tạo sig K
4

- Qua R
25
, RV
9
, C
10
, R

Chuẩn bị sig đa vào KĐTT 1 sau đó sang KĐTT2
- Khi tàu đi đúng hớng =
0
= o ; y = 0, = 0
- Giả sử 1 lý do nào đó con tàu đi khỏi góc đi qua cho trớc
- Giả thiết tàu lệch sang phải qua la bàn phản ảnh con tàu chạy chiết áp
lặp lại la bàn dịch phía trên có sig (+) đa vào đầu KĐTT1 gồm các tín hiệu tỷ lệ,
sig tích phân, sig vi phân, sig độ lệch hớng đi.
- Lúc đó góc bẻ lái = 0. khi đầu vào KĐTT1(+) ra (-) đa vào cửa vào
KĐTT2 ra KĐTT2 là (+) thì rơle RLA/1 hoạt động đóng tiếp điểm RLA1 của nó
lại cấp trái (khi tàu quay sang phải). Khi trụ lái quay làm xuất hiện sig phản hồi
K
4
và
dt
d
K

5
góc bẻ lái. Đa vào đầu vào KĐTT2 tuỳ theo góc bẻ lái sig tăng dần
lên. Tới một lúc nào đó sig điều khiển y = 0. Sig đầu vào KĐTT2 = 0 Rơ le
RLA
1,
nhất điện.
LÊ THANH HạNH : lớp dtt45-đh - 17 -
Y = U
VKĐ2
=

.

đi cho trớc.
- Khi vì một lý do nào đó con tàu lệch khỏi hớng đi cho trớc một góc >
3,3
0
(RV3 ALARM LIMIT)
LÊ THANH HạNH : lớp dtt45-đh - 18 -
Tín hiệu vào KĐTT3 đủ lớn và sig ra đủ lớn đợc nắn bởi cầu chỉnh lu cấp
nguồn cho toansitor VT1 thông làm cho rơ le RLC/1= 1 gửi sig tới mạch báo
động.
E - Một số chỉnh định trong Hệ thống
1. Khi có sự dao động không đối xứng của con tàu xung quanh hớng đi cho
trớc, khâu tích phân có tác dụng. Tuỳ theo sự dao động đó lớn hoặc bé mà ta thêm
hoặc bớt giá trị tụ điện C trong mạch tích phân. (Bằng công tắc DAMPING).
giảm tụ giảm sig. TP, đa thêm tụ vào tăng Sig. TP. Khi thời tiết xấu đi thì giảm
khâu tích phân để giảm tính chính xác của hệ thống.
2. Chỉnh sig VP
Muốn tăng độ nhạy: đa thêm khâu VP. Thời tiết tốt, sóng yên biển lặng
chỉnh tín hiệu VP càng lớn càng tốt.Và ngợc lại ( Chỉnh RV
1
)
3. Chỉnh sig vào KĐ
Càng đa điện trở vào sig càng nhỏ
4. Chỉnh góc đè lái PERMANENT tại chỗ
- Tàu đi luôn lệch theo một phía, muốn cho tàu đi đúng hớng đi cho trớc thì
góc lái sẽ không nằm mặt phẳng trung tính của tàu Chỉnh góc đè lái
5. Chỉnh STEERING: Chỉnh RV6 chỉnh p/h về KĐ 2 qua tiếp điểm
RLA*/ Chỉnh hệ số KĐ của KĐTT 2 ở chế độ tự động
Thay đổi độ nhạy của hệ thống
VD: Đặt vị trí 20 nếu góc lệch hớng 10
0

3
, qua cầu chì cấp
biến áp T
2
.
22V: đèn báo
100V: cuộn RT sensin
ON: Lái lắp 2 lái tự động
NF: NON FOLOW UP (Lái đơn giản).
PILOT MAIN SMTCH SELECTOR SWITCH (NON FOLLOW
UP, LEVER)
(công tắc cấp nguồn cho) (công tắc chọn vị trí lái) (Cấp nguồn trực tiếp đ/cơ
dịch tầm bơm SWI)
Hình vẽ
- RY2: Rơ le cấp nguồn lái lặp
- RY3: Rơ le cấp nguồn lái lặp từ xa
- RY7: Rơ le bảo nguồn mạch
-
A
: Sensin ở chế độ lái tự động (nhân sig từ la bàn con quay: cảm nhận sig
độ lệch hớng đi).

H
: Sensin ở chế độ lái lặp gắn vô lăng lái

R
: Sensin ở chế độ lái lặp từ xa
à: Sensin phản hồi góc bẻ lái (phát lệnh ĐK K
4
K

- Gồm 2 mạng chỉnh lu nhạy pha
- TR1, TR2: Chỉnh lu nhạy pha sig góc bẻ lái : nhận sig à
TRS, TR4: CL nhạy pha sig độ trên hớng đi:
- Sig sau chỉnh lu nhạy pha quá điện trở R
5
(và tụ C
1
trên) tạo sig phân hồi
góc bẻ lái K
4
. Qua tụ C
1
sig K
5
.
- Sig ra gây sụt áp R
18
- R
23
, R
24
- R
29
tạo sig độ lệch hớng đi K
1
(tỉ lệ).
- Qua tụ CHECKING 0 x 12 tạo sig VP độ lệch hớng đi: K
2
và qua tụ C
10

Hình vẽ
Nhận xét
+ U
VC
đồng pha U
V

+ G
1
> 0, P > 0; S (0)




>
>
0U
0U
GS
PS
Tr
1
thông
+ G
2
, 0 D
2
= 0 (S không xác định)
U
ĐS

2
S
2
(-)






>
>
GsSD
1SD
U,0U
Tr0U
22
11
Không xác định Tr
2
khoa
Chiều dòng điện đi từ 5 - 6
1/2 T sau: 1 (-); 2 (+); 5 (-); 6 (+).
G
1
(+), D
1
(0) S
1
(0) U

1
(+) ,2 (-) , 5(-),6(+) U
DS
< 0, U
GS
< 0: Tr
1
khoá
G
2
(+), D
2
(0), S
2
(+) U
DS
< 0, U
GS
< 0: Tr
2
khoá
- 1/2 T sau (-); S
1
, 2 (+) 5 (+), 6 (-)
G
1
(+) ,2 (-) , 5(-),6(+) U
DS
< 0, U
GS


qua Tr
2
(GS) qua R
2
về 6.
Đảo pha: Sụt áp gây ra trên R
5
tạo ra K
4

C
1
tạo ra K
5

* Tr
3,
Tr
4
: độ lệch hớng đi D
1
2 cửa 10 và 11
BA T
1
tạo ra sig

đảo pha U
ch
K

phần thực hiện chức năng tạo nguồn một chiều
không đối xứng: + 22V, OV, - 12V
- Tr
5
, Tr
11
, Tr
14
: Thực hiện chức năng đồng bộ xung
- Tr
12
, Tr
13
,: tầng KĐ vi sai cửa vào không đối xứng
Tr
12
: B nhận sig ĐK y gửi tới y = 5 sig từ H2111 chuyển tới
LÊ THANH HạNH : lớp dtt45-đh - 22 -