[实用新型]数字式小型船舶自动操舵仪

摘要

一种数字式小型船舶自动操舵仪，包括控制器单元、给定航向信号单元、实际航向信号单元、实际舵角信号单元、HDT信号单元、电磁阀驱动电路单元、显示单元，控制器单元通过磁罗经传感器连接船舶实际航向信号单元，与给定航向信号做比较，若有偏差，控制器单元连接电磁阀驱动电路单元，从而改变航向，直至实际航向与给定航向信号二者偏差为零，使船舶按预订航向行驶，实现低成本、节能效果明显的自动操舵目的。

主权项

一种数字式小型船舶自动操舵仪，其特征是：控制器单元，采用先进的32位Cortex STM32系列ARM微处理器，通过采集磁罗经传感器检测的船舶实际航向信号，与给定航向信号做比较，若有偏差即得偏航角，通过算法产生偏舵角，根据它与实际舵角比较，得到实际舵角偏差去控制舵，从而改变航向，如此反复，直至实际航向与给定航向信号二者偏差为零，达到船舶按规定航向行驶的目的；给定航向信号单元，是由电位器旋钮产生的电压信号，电压范围为0～3.3V，对应航向0‑360度，通过ARM控制器AD通道处理即可；实际航向信号单元，是由磁罗经传感器得到的，但磁罗经测得航向信息只能由肉眼读取，因此使用磁罗经转换器，把机械式磁罗经的航向信息转换为数字信号，以485总线接口半双工方式与控制器进行通信；实际舵角信号单元，是通过舵角反馈装置测得的，并以电压信号形式输出，但因电压信号不能远传，自行开发了舵角发送装置，通过它把电压信号转换为数字信号以485总线方式发送给控制器；HDT信号单元，以485总线方式向外输出标准的HDT信号，以便其它船舶设备使用；电磁阀驱动电路单元，船舶液压舵机系统的控制只需通过控制电磁阀的开闭改变液体流动从而控制舵的运动，控制电磁阀所需驱动电流一般都比较大，而且操舵过程中开关次数比较频繁，选用了大电流的MOS管IRF9540N作为控制电磁阀的开关器件，还选用TLP521做了电气隔离，有效的隔离了电磁阀端引入的干扰信号；显示单元，以485总线方式向外输出实际舵角、给定航向、实际航向等信息，利用相应显示仪表显示出来。