*10. PILOII AUTOMAI10.1. Instalaia automat de guvernarePiloii automai sunt echipamente de navigaie cu ajutorul crora se automatizeaz, instalaia de guvernare a navei.Pilotul automat mpreun cu instalaia de guvernare, constituie instalaia automat de guvernare a navei care formeaz un sistem automat.Instalaia automat de guvernare poate funciona ca sistem automat cu circuit nchis sau deschis, funcie de regimul de funcionare al pilotului.Mrimea de intrare la instalaia automat de guvernare este abaterea navei de la drumul impus ( ), iar mrimea de ieire este unghiul de crm ( ).

*(SRG) repetitor giro (TR) traductorul de reacie (TI) traductorul de intrare ( ) tensiunea de eroare (Ui) tensiune de intrare (EE) elementul de execuie (CD) comparatorul difereniar (IC) instalaia crmei(Ur) tensiunea de reacie invers

Fig. 10.1. Pilotul automat, schema bloc

*10.1.1. Coeficient de reacieTensiunea de eroare este diferena dintre tensiunile de intrare i ieiren regim staionar tensiunea de eroare este zero.Ui = Ur sau Ki - factorul de transfer al traductorului de intrare; Kr - factorul de transfer al traductorului de reacie. Se poate determina raportul ntre mrimile de intrare i ieire.

(coeficient de reacie)

*Coeficientul de reacie se regleaz prin modificarea factorului de transfer al traductorului de intrare, reglajul se face funcie de starea mrii, condiiile hidro-meteorologice i starea de ncrcare a navei.Regimul urmrire" se deosebete de regimul automat prin aceea c mrimea de intrare este introdus de ctre timonier.n regimul manual" instalaia automat de guvernare este sistem automat cu circuit deschis, care se obine din sistemul automat cu circuit nchis prin eliminarea reaciei inverse.Mrimea de intrare este introdus de ctre timonier care comand mrimea de ieire. Indiferent de valoarea mrimii de intrare mrimea de ieire ia valoarea maxim, crma este oprit de limitatoare.Pentru ca mrimea de ieire s ia o alt valoare dect cea maxim este necesar s fie anulat mrimea de intrare.

*Ca parametrii ai legilor de comand a instalaiei automate de guvernare se folosesc unghiul de abatere de la drum , derivata unghiului de abatere i integrala unghiului de abatere .La primii piloi automai s-a utilizat comanda dup o lege proporional a unghiului de crm cu abaterea navei , dar nu a fost suficient, deoarece nu era satisfcut cerina privitoare la stabilitatea sistemului la o anumit suprareglare.n prezent s-a introdus n legea de comand a unui parametru proporional cu viteza abaterii de la drum ceea ce mrete stabilitatea sistemului n ansamblu i a preciziei de meninere a drumului navei.Al treilea parametru introdus n legea de comand i anume permite s se pstreze drumul navei n condiii n care exist perturbaii constante (efectul elicei, deriva de vnt etc.).n form general legea de comand este dat de expresia:

*10.1.2. Schema bloc a pilotului automat PIDPiloii automai care funcioneaz pe baza expresiei anterioare se numesc piloi P.I.D. (Proporionali, Derivativi, Integrativi) a cror schem funcional este prezentat n fig. 10.2.Cu linie dubl ntrerupt s-a reprezentat aciunea crmei asupra navei.La abaterea navei de la drumul impus, la intrarea comparatorului diferenial (CD) se aplic tensiuni proporionale cu valorile celor trei parametri.

In acelai timp la comparatorul diferenial (CD) se aplic tensiunea de reacie invers, proporional cu unghiul de bandare al crmei , tensiune care se gsete mereu n antifaz cu tensiunea principalului semnal de comand.

*(RG) repetitorul giro (A) amplificatorul(TP) traductorul proporional (ME) mecanismul de execuie(ED) elementul de derivare (IC) instalaia crmei(EA) elementul de adaptare (TR) traductorul de reacie(EI) elementul de integrare (G) girocompasul(S) elementul de sumare (N) nava(CD) comparatorul diferenial

Fig. 10.2 Pilotul automat PID, schema bloc

*La navele moderne se folosesc piloi automai autoadaptivi care a dus la mbuntirea indicatorilor de calitate a funcionrii sistemului, n care caracterul schimbrii parametrilor de funcionare i a programului de funcionare sau caracterul structurii sistemului compenseaz lipsa informaiilor, n timpul funcionrii acestor tipuri de piloi se efectueaz o analiz permanent a semnalelor i caracteristicilor navei i dup aceasta , o readaptare a pilotului automat la condiiile concrete din momentul respectiv.