2 Trình bày cấu trúc và thuật toán hoàn chỉnh của hệ thống lái tự động trên tàu thủy?. K1∆α: Khối tạo tín hiệu tỷ lệ góc bẻ lái.K2d∆α/dt: Khối tạo tín hiệu vi phân góc bẻ lái.. K3∫∆αdt:
Trang 1CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
ĐÁP ÁN
ĐỀ THI TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NGHỀ KHOÁ 3 (2009 - 2012)
NGHỀ: ĐIỆN TÀU THUỶ MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ
Mã đáp án: ĐA ĐTT - LT 08
1 Trình bày nguyên lý cấu tạo và hoạt động của áptômát dòng điện
cực đại? Nêu cách lựa chọn áptômát?
3,0
1.Cấu tạo á ptômát dòng cực đại
1 Nam châm điện.
2 Nắp.
3 Lò xo cản.
4 Móc răng.
5 Cần răng
6 Lò xo kéo.
(Vẽ hình)
(Giải thích)
1,5
0,75 0,75
2
Nguyên lý hoạt động :
Áptômát dòng cực đại tự động ngắt mạch khi dòng điện trong mạch vượt quá
trị số dòng chỉnh định Icđ Khi I > Icđ, lực điện từ của nam châm điện (1) thắng
lực cản của lò xo (3), nắp (2) bị kéo làm móc răng (4) và cần răng (5) bật ra,
lò xo (6) kéo tiếp điểm động ra khỏi tiếp điểm tĩnh Mạch điện bị ngắt
Áptômát dòng cực đại dùng để bảo vệ mạch điện khi bị quá tải hay ngắn
mạch
0,75
0,25
3.Lựa chọn áptômát Việc lựa chọn áptômát chủ yếu dựa vào:
- Dòng điện tính toán đi trong mạch điện.
- Dòng điện quá tải.
- Khả năng thao tác có chọn lọc.
- Ngoài ra còn phải căn cứ vào điều kiện làm việc của phụ tải.
0,5
1 2
3 4
5 6
i
i
Trang 22 Trình bày cấu trúc và thuật toán hoàn chỉnh của hệ thống lái tự
động trên tàu thủy?
4,0
1.Sơ đồ cấu trúc
Vì con tàu có quán tính lớn, đặc biệt con tàu có kích thước và trọng tải lớn, có
tuyến hình khác nhau, có sự thay đổi đáng kể các thông số động học khi thay đổi
trọng tải, loại hàng do vậy nếu chúng ta sử dụng sơ đồ hệ thống lái tự động cơ
bản như ở trên thì chất lượng hệ thống sẽ không cao Để nâng cao chất lượng hệ
thống người ta thường đưa thêm các khâu hiệu chỉnh song song và phản hồi người
ta cải thiện sơ đồ, mắc thêm các khâu hiệu chỉnh nối tiếp, song song
Các phần tử trong sơ sơ đồ cấu trúc:
Sơ đồ cấu trúc đầy đủ hệ thống lái tự động, trong đó:
α0: Góc đặt hướng đi cho trước
∆α: Độ chênh lệch giứa hướng đi cho trước và thực tế
K1 : Khối khuếch đại tỉ lệ độ lệch hướng
THTG: Khối thực hiện trung gian
K4: Tín hiệu phản hồi góc bẻ lái
0,75
0,75
0,75
K2d∆α/dt
DD DD Dd
TH ML
CT
BL K4 β
K3 ∫∆α dt
LB
K5d β /dt
f
+
-+
Trang 3K1∆α: Khối tạo tín hiệu tỷ lệ góc bẻ lái.
K2d∆α/dt: Khối tạo tín hiệu vi phân góc bẻ lái
K3∫∆αdt: Khối tạo tín hiệu tích phân góc bẻ lái
LB: la bàn lấy tín hiệu phản hồi hướng đi thực của con tàu
K4β: Khối tạo tín hiệu tỷ lệ góc quay bánh lái
K5dβ/dt: Khối tạo tín hiệu vi phân góc quay bánh lái
f: Tác động của nhiễu(sóng, gió, hải lưu,…)
y: Tín hiệu điều khiển của hệ thống
2 Phương trình thuật toán điều khiển hệ thống lái tự động:
* Nguyên lý điều khiển:
Khi hướng đi của con tàu trùng với hướng đi đặt trước (= α0) thì ∆α = 0
Giả sử nhiễu tác động làm tàu lệch khỏi hướng đi cho trước (α≠α0), khi đó hướng
đi thực tế α của tàu sẽ được cảm nhận từ phản ánh về so sánh với hướng lệnh cho
trước α0 xuất hiện ∆α = α0 - α ≠ 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 K4β và K5dβ/dt làm giảm tín hiệu
điều khiển y Khi tàu trở về hướng đi đặt trước thì ∆α = 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 quán tính, tàu có xu hướng dao động một vài lần sau đó tàu sẽ trở lại hướng
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
1,5
0,25 0,25
0,25
0,25
0,5
……… , ngày tháng … năm 2012
