船用全回转推进器双冗余控制系统的制作方法

文档序号:11589332阅读:441来源:国知局

本发明涉及一种控制系统,尤其是一种船用全回转推进器双冗余控制系统,属于全回转推进器控制的技术领域。



背景技术:

全回转推进器又称z型推进器,它能通过传动机构使螺旋桨或导管推进器在水平面内绕竖轴作360°转动,用以推进并操纵船舶。全回转推进器可同时起推进和操纵船舶的作用,能任意改变推力方向,大大增强了船舶的操纵灵活性,但同时也对其控制系统提出了更高的要求,其控制系统要具有更高的可靠性及可维性。目前,全回转推进器均采用一套控制系统,而全回转推进器的操作人员文化程度不高,在远航时,一旦全回转推进器的控制系统出现故障,操作人员则无法解决,只能停船等待救援,严重影响全回转推进器的使用需求。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种船用全回转推进器双冗余控制系统,其结构紧凑,能满足对船用全回转推进器的有效控制,提高控制的可靠性,便于后期的检查与维护,安全可靠。

按照本发明提供的技术方案,所述船用全回转推进器双冗余控制系统,包括用于控制调速器、离合器以及回转液压系统的第一控制电路以及与所述第一控制系统构成冗余控制的第二控制电路;第一控制电路、第二控制电路通过切换选择电路与调速器、离合器以及回转液压系统连接,通过切换选择电路选择第一控制电路或第二控制电路对调速器、离合器以及回转液压系统进行所需的控制。

所述第一控制电路、第二控制电路通过切换开关与操纵手柄以及控制电源电连接。

所述第一控制电路包括第一控制器以及与所述第一控制器连接的第一回转控制电路、第一离合器控制电路以及第一调速控制电路;所述第一回转控制电路、第一离合器控制电路以及第一调速控制电路通过切换选择电路分别控制回转液压系统、离合器以及调速器。

所述第二控制电路包括第二控制器以及与所述第二控制器连接的第二回转控制电路、第二离合器控制电路以及第二调速控制电路,所述第二回转控制电路、第二离合器控制电路以及第二调速控制电路通过切换选择电路分别控制回转液压系统、离合器以及调速器。

所述第一控制电路包括第一控制器,第二控制电路包括第二控制器,所述第一控制器与第二控制器采用不同的电路结构。

所述第二控制器采用mcu芯片u3,所述mcu芯片u3与输入信号处理电路连接,所述输入信号处理电路包括运算放大器u1a、运算放大器u1b、运算放大器u2a、运算放大器u2b、光耦u1以及光耦u2;

运算放大器u1a的同相端与电阻r2的一端连接,电阻r2的另一端与电阻r3的一端、电容c2的一端以及电阻r1的一端连接,电阻r1的另一端通过开关jp3接地,电阻r3的另一端以及电容c2的另一端均接地,运算放大器u1a的反相端与运算放大器u1a的输出端连接,运算放大器u1a的输出端与mcu芯片u3的p1.0输入端连接;

运算放大器u1b的同相端与电阻r5的一端连接,电阻r5的另一端与电阻r4的一端、电阻r6的一端以及电容c3的一端连接,电阻r4的另一端以及电容c3的另一端均接地,电阻r6的另一端通过开关jp2接地,运算放大器u1b的反相端与运算放大器u1b的输出端连接,运算放大器u1b的输出端与mcu芯片u3的p1.1输入端连接;

运算放大器u2a的同相端与电阻r9的一端连接,电阻r9的另一端与电阻r8的一端、电容c6的一端以及电阻r7的一端连接,电阻r7的另一端通过开关jp1接地,电容c6的另一端以及电阻r8的另一端均接地,运算放大器u2a的反相端与运算放大器u2a的输出端连接,运算放大器u2a的输出端与mcu芯片u3的p1.2输入端连接;

运算放大器u2b的同相端与电阻r12的一端连接,电阻r12的另一端与电阻r11的一端、电容c8的一端以及电阻r10的一端连接,电阻r10的另一端通过开关jp4接地,电容c8的另一端以及电阻r11的另一端均接地,运算放大器u2b的反相端与运算放大器u2b的输出端连接,运算放大器u2b的输出端与mcu芯片u3的p1.3输入端连接;

光耦u1内发光二极管的阳极端与电阻r15的一端连接,电阻r15的另一端接+5v电压,光耦u1内发光二极管的阴极端与电阻r14的一端以及三极管q1的发射极端连接,三极管q1的集电极端接地,电阻r14的另一端接+5v电压,三极管q1的基极端与电阻r13的一端连接,光耦u1内光电三极管的发射极端接地,光耦u1内光电三极管的集电极端与电阻r16的一端以及mcu芯片u3的端连接,电阻r16的另一端接电压vcc;

光耦u2内发光二极管的阳极端与电阻r17的一端连接,光耦u2内发光二极管的阴极端接地,光耦u2内光电三极管的集电极端与电阻r18的一端以及mcu芯片u3的端连接,光耦u2内光电三极管的发射极端接地,电阻r18的另一端接电压vcc。

所述第二离合器控制电路包括光耦u4、光耦u5、光耦u6、中间继电器k1、中间继电器k2以及中间继电器k3;

所述光耦u4内发光二极管的阳极端与电阻r20的一端连接,电阻r20的另一端接电压vcc,光耦u4内发光二极管的阴极端与mcu芯片u3的p3.5/t1/pwm1端连接,光耦u4内光电三极管的发射极端接地,光耦u4内光电三极管的集电极端与电阻r21一端以及电阻r22的一端连接,电阻r21的另一端接+24v电压,电阻r22的另一端与三极管q2的基极端连接,三极管q2的发射极端接+24v电压,三极管q2的集电极端与二极管d3的阴极端连接;

光耦u5内发光二极管的阳极端与电阻r23的一端连接,电阻r23的另一端接电压vcc,光耦u5内发光二极管的阴极端与mcu芯片u3的p2.4端连接,光耦u5内光电三极管的发射极端接地,光耦u5内光电三极管的集电极端与电阻r24的一端以及电阻r25的一端连接,电阻r24的另一端接+24v电压,电阻r25的另一端与三极管q3的基极端连接,三极管q3的发射极端接+24v电压,三极管q3的集电极端与二极管d4的阴极端连接连接;

光耦u6内发光二极管的阳极端与电阻r26的一端连接,电阻r26的另一端接电压vcc,光耦u6内发光二极管的阴极端与mcu芯片u3的p2.5连接,光耦u6内光电三极管的发射极端接地,光耦u6内光电三极管的集电极端与电阻r27的一端以及电阻r28的一端连接,电阻r27的另一端接+24v电压,电阻r28的另一端与三极管q4的基极端连接,三极管q4的发射极端接+24v电压,三极管q4的集电极端与二极管d5的阴极端连接;

中间继电器k1线圈的正极端与电压vcc连接,中间继电器k1线圈的负极端与mcu芯片u3的sclk/p1.7端连接,中间继电器k1的一常开触点的正极端接+24v电压,中间继电器k1一常开触点的负极端与二极管d2的阴极端连接,二极管d2的阳极端接地;

中间继电器k2线圈的正极端与电压vcc连接,中间继电器k2线圈的负极端与mcu芯片u3的p2.0端连接,中间继电器k2的一常开触点的正极端与+24v电压连接,中间继电器k2一常开触点的负极端与二极管d6的阴极端连接,二极管d6的阳极端接地;

中间继电器k3线圈的正极端与电压vcc连接,中间继电器k3线圈的负极端与mcu芯片u3的p2.1端连接,中间继电器k3的一常开触点的正极端与+24v电压连接,中间继电器k3一常开触点的负极端与二极管d7的阴极端连接,二极管d7的阳极端接地。

所述第二回转控制电路包括与mcu芯片u3连接的芯片u7,所述芯片u7的din端、sclk端、端分别与mcu芯片u3的p2.6端、p2.7端、p3.7/pwm0端连接,芯片u7的vdd端接电压vcc,芯片u7的refin端接+2.5v电压,芯片u7的agnd端接地,芯片u7的输出端与电阻r29的一端连接;

电阻r29的另一端与运算放大器u8a的同相端连接,运算放大器u8a的反相端与运算放大器u8a的输出端以及电阻r30的一端连接,电阻r30的另一端与电阻r31的一端以及运算放大器u8b的同相端连接,运算放大器u8b的反相端与电阻r32的一端、电阻r33的一端以及电容c11的一端连接,电阻r32的另一端接+2.5v电压,电阻r33的另一端以及电容c11的另一端与运算放大器u8b的输出端以及电阻r36的一端连接;电阻r36的另一端与运算放大器u9a的反相端、电阻r37的一端、电阻r39的一端以及电容c12的一端连接,电阻r37的另一端与电位器w1的动端连接,电位器w1的一静端与电阻r34的一端连接,电阻r34的另一端接+5v电压,电位器w1的另一静端接电阻r38的一端连接,电阻r38的另一端接-5v电压,运算放大器u9a的同相端通过电阻r35接地;

电阻r39的另一端以及电容c12的另一端与运算放大器u9a的输出端以及电阻r40的一端连接,电阻r40的另一端与运算放大器u9b的反相端以及电阻r42的一端连接,电阻r42的另一端与电位器w2的一静端连接,电位器w2的另一静端与电位器w2的动端、运算放大器u9b的输出端以及电阻r43的一端连接,运算放大器u9b的同相端通过电阻r41接地;

电阻r43的另一端与运算放大器u10的同相端以及电阻r44的一端连接,运算放大器u10的反相端与电阻r45的一端以及运算放大器u10的输出端连接,电阻r45的另一端接地,运算放大器u10的输出端与电阻r47的一端、二极管d8的阴极端以及二极管d9的阳极端连接;电阻r47的另一端通过电容c14接地,二极管d8的阳极端与二极管d10的阴极端连接,二极管d10的阳极端与二极管d11的阴极端连接,二极管d11的阳极端与二极管d12的阴极端连接,二极管d11的阳极端接地,二极管d9的阴极端与二极管d13的阳极端连接,二极管d13的阴极端与二极管d14的阳极端连接,二极管d14的阴极端与二极管d15的阳极端连接,二极管d15的阴极端接地;

电阻r44的另一端与电位器w4的动端连接,电阻器w4的一静端接地,电位器w4的另一静端与运算放大器u11b的输出端、电容c15的一端以及电阻r50的一端连接,电容c15的另一端与电阻r53的一端以及运算放大器u11b的反相端连接,运算放大器u11b的同相端通过电阻r54接地,电阻r53的另一端与电位器w3的动端连接,电位器w3的一静端与电阻r52的一端连接,电位器w3的另一静端与稳压管z1的阳极端、电阻r51的一端以及电阻r49的一端连接,二极管z1的阴极端与稳压管z2的阴极端连接,稳压管z2的阳极端以及电阻r52的另一端接地;电阻r51的另一端与运算放大器u11a的输出端连接,电阻r50的另一端以及电阻r49的另一端均与运算放大器u11a的同相端连接,运算放大器u11a的反相端通过电阻r48接地。

本发明的优点:操作手柄通过切换开关与第一控制电路以及第二控制电路连接,通过切换开关以及切换选择电路来切换至第一控制电路或第二控制电路,第一控制电路与第二控制电路互为冗余,能满足对船用全回转推进器的有效控制,提高控制的可靠性,便于后期的检查与维护,安全可靠。

附图说明

图1为本发明的电路框图。

图2为本发明第二控制器与第二离合器控制电路配合的电路原理图。

图3为本发明第二回转控制电路的电路原理图。

附图标记说明:1-操纵手柄、2-控制电源、3-切换开关、4-第一控制器、5-第二控制器、6-第一回转控制电路、7-第一离合器控制电路、8-第一调速控制电路、9-第二回转控制电路、10-第二离合器控制电路、11-第二调速控制电路、12-切换选择电路、13-调速器、14-离合器以及15-回转液压系统。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示:为了能满足对船用全回转推进器的有效控制,提高控制的可靠性,本发明包括用于控制调速器13、离合器14以及回转液压系统15的第一控制电路以及与所述第一控制系统构成冗余控制的第二控制电路;第一控制电路、第二控制电路通过切换选择电路12与调速器13、离合器14以及回转液压系统15连接,通过切换选择电路12选择第一控制电路或第二控制电路对调速器13、离合器14以及回转液压系统15进行所需的控制。

具体地,利用调速器13、离合器14以及回转液压系统15能实现对全回转推进器推进过程的调节与控制,具体利用调速器13、离合器14以及回转液压系统15实现推进过程的为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。第一控制电路与第二控制电路互为冗余,第一控制电路、第二控制电路均能单独实现对调速器13、离合器14以及回转液压系统15的控制,在第一控制电路通过切换选择电路12对调速器13、离合器14以及回转液压系统15控制时,第二控制电路处于备用状态,而当第一控制电路出现故障等状态无法进行控制时,第二控制电路通过切换选择电路12实现对调速器13、离合器14以及回转液压系统15控制,确保全回转推进器工作的稳定性与可靠性,满足对船用全回转推进器的有效控制。

本发明实施例中,切换选择电路12采用继电器电路实现切换,第一控制电路连接于继电器的常闭触点输入,第二控制电路连接于同一继电器的常开触点输入。调速器13、离合器14以及回转液压系统15分别由不同继电器连接,以实现选择切换第一控制电路、第二控制电路后,分别实现对调速器13、离合器14以及回转液压系统15的控制,具体继电器的连接形式可以根据需要进行选择,只要能满足对应的切换以及控制过程即可,此处不再赘述。

进一步地,所述第一控制电路、第二控制电路通过切换开关3与操纵手柄1以及控制电源2电连接。

本发明实施例中,通过切换开关3控制第一控制电路或第二控制电路与操作手柄1连接,控制电源2为整个控制系统提供所需的电能,通过操作手柄1能向第一控制电路或第二控制电路传输控制指令,所述控制指令包括转舵角度、离合器工作状态和/或速度等,通过操作手柄1传输所需的控制指令,控制指令的具体类型可以根据需要进行选择,与全回转推进器的具体工作状态相关,此处不再赘述。切换开关3也可以采用继电器实现,对于同一继电器的两组触点,分别控制切换选择电路12中的继电器线圈电源,以实现第一控制电路和第二控制电路的切换。

进一步地,所述第一控制电路包括第一控制器4以及与所述第一控制器4连接的第一回转控制电路6、第一离合器控制电路7以及第一调速控制电路8;所述第一回转控制电路6、第一离合器控制电路7以及第一调速控制电路8通过切换选择电路12分别控制回转液压系统15、离合器14以及调速器13。

所述第二控制电路包括第二控制器5以及与所述第二控制器5连接的第二回转控制电路9、第二离合器控制电路10以及第二调速控制电路11,所述第二回转控制电路9、第二离合器控制电路10以及第二调速控制电路11通过切换选择电路12分别控制回转液压系统15、离合器14以及调速器13。

本发明实施例中,第一控制器4与第二控制器5采用不同的类型或结构,这样就避免了同样两个控制器同质性潜在故障的发生,一般地,第一控制器4可以采用plc,第二控制器5可以采用mcu等微处理器。通过第一回转控制电路6或第二回转控制电路9均能实现对回转液压系统15的工作过程控制,通过第一离合器控制电路7以及第二离合器控制电路10均能实现对离合器14工作控制,通过第一调速控制电路8以及第二调速控制电路11均能实现对调速器13的控制。

当切换开关3切换到第一控制电路或第二控制电路时,切换选择电路12同样会切换,当第一控制电路工作时,切换选择电路12选择第一回转控制电路6、第一离合器控制电路7以及第一调速控制电路8;当切换开关3切换到第二控制电路时,切换选择电路12选择第二回转控制电路9、第二离合器控制10以及第二调速控制电路11。无论是第一控制电路或第二控制电路工作时,均需要采集回转液压系统15、离合器14以及调速器13工作状态信息,并反馈到第一控制电路、第二控制电路,第一控制电路、第二控制电路根据操纵手柄1传输的控制指令与接收到的反馈工作状态信息进行比较等处理,以使得全回转推进器的工作状态能与实际的操作需求相一致。

当第一控制器4采用plc实现时,第一回转控制电路6、第一离合器控制电路7以及第一调速控制电路8可以分别采用本技术领域常用的电路模块实现,具体的电路模块可以根据需要进行选择,只要能实现相关的控制即可,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。

如图2和图3所示,当第二控制器5采用mcu等微处理器时,所述第二控制器5采用mcu芯片u3,所述mcu芯片u3与输入信号处理电路连接,所述输入信号处理电路包括运算放大器u1a、运算放大器u1b、运算放大器u2a、运算放大器u2b、光耦u1以及光耦u2;

运算放大器u1a的同相端与电阻r2的一端连接,电阻r2的另一端与电阻r3的一端、电容c2的一端以及电阻r1的一端连接,电阻r1的另一端通过开关jp3接地,电阻r3的另一端以及电容c2的另一端均接地,运算放大器u1a的反相端与运算放大器u1a的输出端连接,运算放大器u1a的输出端与mcu芯片u3的p1.0输入端连接;

运算放大器u1b的同相端与电阻r5的一端连接,电阻r5的另一端与电阻r4的一端、电阻r6的一端以及电容c3的一端连接,电阻r4的另一端以及电容c3的另一端均接地,电阻r6的另一端通过开关jp2接地,运算放大器u1b的反相端与运算放大器u1b的输出端连接,运算放大器u1b的输出端与mcu芯片u3的p1.1输入端连接;

运算放大器u2a的同相端与电阻r9的一端连接,电阻r9的另一端与电阻r8的一端、电容c6的一端以及电阻r7的一端连接,电阻r7的另一端通过开关jp1接地,电容c6的另一端以及电阻r8的另一端均接地,运算放大器u2a的反相端与运算放大器u2a的输出端连接,运算放大器u2a的输出端与mcu芯片u3的p1.2输入端连接;

运算放大器u2b的同相端与电阻r12的一端连接,电阻r12的另一端与电阻r11的一端、电容c8的一端以及电阻r10的一端连接,电阻r10的另一端通过开关jp4接地,电容c8的另一端以及电阻r11的另一端均接地,运算放大器u2b的反相端与运算放大器u2b的输出端连接,运算放大器u2b的输出端与mcu芯片u3的p1.3输入端连接;

光耦u1内发光二极管的阳极端与电阻r15的一端连接,电阻r15的另一端接+5v电压,光耦u1内发光二极管的阴极端与电阻r14的一端以及三极管q1的发射极端连接,三极管q1的集电极端接地,电阻r14的另一端接+5v电压,三极管q1的基极端与电阻r13的一端连接,光耦u1内光电三极管的发射极端接地,光耦u1内光电三极管的集电极端与电阻r16的一端以及mcu芯片u3的端连接,电阻r16的另一端接电压vcc;

光耦u2内发光二极管的阳极端与电阻r17的一端连接,光耦u2内发光二极管的阴极端接地,光耦u2内光电三极管的集电极端与电阻r18的一端以及mcu芯片u3的端连接,光耦u2内光电三极管的发射极端接地,电阻r18的另一端接电压vcc。

具体地,mcu芯片u3的xtal1端与晶振xt1的一端、电容c10的一端连接,mcu芯片u3的xtal2端与晶振xt1的另一端以及电容c9的一端连接,电容c9的另一端以及电容c10的另一端均接地,mcu芯片u3的rst端通过电阻r19接地,mcu芯片u3的端脚可以通过具体的配置实现,具体配置的过程可以根据需要进行设定,具体配置过程为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。

电阻r2的另一端还接收stick1信号,运算放大器u1a的正电源端与+12v以及电容c1的一端连接,电容c1的另一端接地,运算放大器u1a的负电源端与-12v电压以及电容c4的一端连接,电容c4的另一端接地;运算放大器u2a的正电源端与+12v电压以及电容c5的一端连接,电容c5的另一端接地,运算放大器u2a的负电源端与-12v电压以及电容c7的一端连接,电容c7的另一端接地,电阻r5的另一端接收stick2信号,电阻r9的另一端接收pot1信号,电阻r12的另一端接收pot2信号,电阻r13的另一端接收pulse信号,电阻r17的另一端接收sw2信号。

mcu芯片u3采用型号为stc12c5608ad的芯片,stick1信号、stick2信号来自于操纵手柄1内的角度电位器,两个信号为正余弦关系,利用两个信号可以计算出360°全回转的角度控制量。同样的,pot1信号和pot2信号来自于角度反馈装置内的角度电位器,两个信号也为正余弦关系,利用两个信号可以计算出360°全回转的角度反馈值。

jp1~jp4是信号类型选择开关,当输入信号为0-5v电压信号时,jp1~jp4开关置于off断开状态;当输入信号为0-20ma电流信号时,jp1~jp4开关置于on接通状态。

所述第二离合器控制电路10包括光耦u4、光耦u5、光耦u6、中间继电器k1、中间继电器k2以及中间继电器k3;

所述光耦u4内发光二极管的阳极端与电阻r20的一端连接,电阻r20的另一端接电压vcc,光耦u4内发光二极管的阴极端与mcu芯片u3的p3.5/t1/pwm1端连接,光耦u4内光电三极管的发射极端接地,光耦u4内光电三极管的集电极端与电阻r21一端以及电阻r22的一端连接,电阻r21的另一端接+24v电压,电阻r22的另一端与三极管q2的基极端连接,三极管q2的发射极端接+24v电压,三极管q2的集电极端与二极管d3的阴极端连接;

光耦u5内发光二极管的阳极端与电阻r23的一端连接,电阻r23的另一端接电压vcc,光耦u5内发光二极管的阴极端与mcu芯片u3的p2.4端连接,光耦u5内光电三极管的发射极端接地,光耦u5内光电三极管的集电极端与电阻r24的一端以及电阻r25的一端连接,电阻r24的另一端接+24v电压,电阻r25的另一端与三极管q3的基极端连接,三极管q3的发射极端接+24v电压,三极管q3的集电极端与二极管d4的阴极端连接连接;

光耦u6内发光二极管的阳极端与电阻r26的一端连接,电阻r26的另一端接电压vcc,光耦u6内发光二极管的阴极端与mcu芯片u3的p2.5连接,光耦u6内光电三极管的发射极端接地,光耦u6内光电三极管的集电极端与电阻r27的一端以及电阻r28的一端连接,电阻r27的另一端接+24v电压,电阻r28的另一端与三极管q4的基极端连接,三极管q4的发射极端接+24v电压,三极管q4的集电极端与二极管d5的阴极端连接;

中间继电器k1线圈的正极端与电压vcc连接,中间继电器k1线圈的负极端与mcu芯片u3的sclk/p1.7端连接,中间继电器k1的一常开触点的正极端接+24v电压,中间继电器k1一常开触点的负极端与二极管d2的阴极端连接,二极管d2的阳极端接地;

中间继电器k2线圈的正极端与电压vcc连接,中间继电器k2线圈的负极端与mcu芯片u3的p2.0端连接,中间继电器k2的一常开触点的正极端与+24v电压连接,中间继电器k2一常开触点的负极端与二极管d6的阴极端连接,二极管d6的阳极端接地;

中间继电器k3线圈的正极端与电压vcc连接,中间继电器k3线圈的负极端与mcu芯片u3的p2.1端连接,中间继电器k3的一常开触点的正极端与+24v电压连接,中间继电器k3一常开触点的负极端与二极管d7的阴极端连接,二极管d7的阳极端接地。

本发明实施例中,三极管q1、三极管q2、三极管q3以及三极管q4均采用pnp型三极管,三极管q2、三极管q3、三极管q4作为外部工作状态指示灯的驱动电路,工作状态指示灯为dc24v。三极管q2集电极端接“左转舵”指示灯,三极管q3的集电极端接“右转舵”指示灯,三极管q4的集电极端接“离合器工作”指示灯。二极管d2~二极管d7阳极端接24vg,六个二极管都是续流二极管,对外部感性负载起保护作用。

中间继电器k1常开触点的负极端输出ssr1信号,中间继电器k2常开触点的负极端输出ssr2信号,中间继电器k3常开触点的负极端输出ssr3信号,,ssr1信号还加载二极管d2的阴极端,ssr2信号加载于二极管d6的阴极端,ssr3信号加载于二极管d7的阴极端,ssr1信号控制离合器工作电磁阀,ssr2信号控制离合器脱开电磁阀,ssr3信号控制离合器工作溢流电磁阀。离合器工作过程为:中间继电器k1的常开触点和中间继电器k3的常开触点同时闭合,中间继电器k2的常开触点断开,离合器工作电磁阀和溢流阀得电,脱开电磁阀不得电,延时3秒钟后,中间继电器k3的常开触点断开,溢流阀失电,中间继电器k1继续维持闭合状态,离合器工作过程中,工作电磁阀维持得电状态。中间继电器k2的常开触点闭合同时中间继电器k1的常开触点断开时,离合器工作电磁阀失电,离合器脱开电磁阀得电,此时离合器脱开,停止工作。

所述第二回转控制电路9包括与mcu芯片u3连接的芯片u7,所述芯片u7的din端、sclk端、端分别与mcu芯片u3的p2.6端、p2.7端、p3.7/pwm0端连接,芯片u7的vdd端接电压vcc,芯片u7的refin端接+2.5v电压,芯片u7的agnd端接地,芯片u7的输出端与电阻r29的一端连接;

电阻r29的另一端与运算放大器u8a的同相端连接,运算放大器u8a的反相端与运算放大器u8a的输出端以及电阻r30的一端连接,电阻r30的另一端与电阻r31的一端以及运算放大器u8b的同相端连接,运算放大器u8b的反相端与电阻r32的一端、电阻r33的一端以及电容c11的一端连接,电阻r32的另一端接+2.5v电压,电阻r33的另一端以及电容c11的另一端与运算放大器u8b的输出端以及电阻r36的一端连接;电阻r36的另一端与运算放大器u9a的反相端、电阻r37的一端、电阻r39的一端以及电容c12的一端连接,电阻r37的另一端与电位器w1的动端连接,电位器w1的一静端与电阻r34的一端连接,电阻r34的另一端接+5v电压,电位器w1的另一静端接电阻r38的一端连接,电阻r38的另一端接-5v电压,运算放大器u9a的同相端通过电阻r35接地;

电阻r39的另一端以及电容c12的另一端与运算放大器u9a的输出端以及电阻r40的一端连接,电阻r40的另一端与运算放大器u9b的反相端以及电阻r42的一端连接,电阻r42的另一端与电位器w2的一静端连接,电位器w2的另一静端与电位器w2的动端、运算放大器u9b的输出端以及电阻r43的一端连接,运算放大器u9b的同相端通过电阻r41接地;

电阻r43的另一端与运算放大器u10的同相端以及电阻r44的一端连接,运算放大器u10的反相端与电阻r45的一端以及运算放大器u10的输出端连接,电阻r45的另一端接地,运算放大器u10的输出端与电阻r47的一端、二极管d8的阴极端以及二极管d9的阳极端连接;电阻r47的另一端通过电容c14接地,二极管d8的阳极端与二极管d10的阴极端连接,二极管d10的阳极端与二极管d11的阴极端连接,二极管d11的阳极端与二极管d12的阴极端连接,二极管d11的阳极端接地,二极管d9的阴极端与二极管d13的阳极端连接,二极管d13的阴极端与二极管d14的阳极端连接,二极管d14的阴极端与二极管d15的阳极端连接,二极管d15的阴极端接地;

电阻r44的另一端与电位器w4的动端连接,电阻器w4的一静端接地,电位器w4的另一静端与运算放大器u11b的输出端、电容c15的一端以及电阻r50的一端连接,电容c15的另一端与电阻r53的一端以及运算放大器u11b的反相端连接,运算放大器u11b的同相端通过电阻r54接地,电阻r53的另一端与电位器w3的动端连接,电位器w3的一静端与电阻r52的一端连接,电位器w3的另一静端与稳压管z1的阳极端、电阻r51的一端以及电阻r49的一端连接,二极管z1的阴极端与稳压管z2的阴极端连接,稳压管z2的阳极端以及电阻r52的另一端接地;电阻r51的另一端与运算放大器u11a的输出端连接,电阻r50的另一端以及电阻r49的另一端均与运算放大器u11a的同相端连接,运算放大器u11a的反相端通过电阻r48接地。

本发明实施例中,上述电路中的电压均由控制电源2提供。芯片u7为da芯片,具体可以采用型号为tlc5617的芯片,作用是把数字量转换为模拟量电压输出,mcu芯片u3内的转舵控制数字信号通过u7转换为电压控制信号。u8运算放大器u8a以及运算放大器u8b主要作用是转舵信号的零位调整,电位器w1是零位调整电位器;运算放大器u9a以及运算放大器u9b的主要作用是转舵控制信号的增益放大,电位器w2是增益调整电位器;运算放大器u11a以及运算放大器u11b的主要作用是在转舵控制信号上叠加颤振波形,电位器w3是颤振频率调整电位器,电位器w4是颤振幅度调整电位器;运算放大器u10是电流放大芯片,它将转舵控制信号放大后驱动回转液压系统中的电液伺服阀,通过控制伺服阀的开度来控制回转液压马达的流量,从而最终达到控制回转启停和回转速度的目的。

本发明操作手柄1通过切换开关3与第一控制电路以及第二控制电路连接,通过切换开关3以及切换选择电路12来切换至第一控制电路或第二控制电路,第一控制电路与第二控制电路互为冗余,能满足对船用全回转推进器的有效控制,提高控制的可靠性,便于后期的检查与维护,安全可靠。

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