本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，尤其是一種船用全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器雙冗余控制系統(tǒng)，屬于全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器控制的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器又稱(chēng)z型推進(jìn)器，它能通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使螺旋槳或?qū)Ч芡七M(jìn)器在水平面內(nèi)繞豎軸作360°轉(zhuǎn)動(dòng)，用以推進(jìn)并操縱船舶。全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器可同時(shí)起推進(jìn)和操縱船舶的作用，能任意改變推力方向，大大增強(qiáng)了船舶的操縱靈活性，但同時(shí)也對(duì)其控制系統(tǒng)提出了更高的要求，其控制系統(tǒng)要具有更高的可靠性及可維性。目前，全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器均采用一套控制系統(tǒng)，而全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的操作人員文化程度不高，在遠(yuǎn)航時(shí)，一旦全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，操作人員則無(wú)法解決，只能停船等待救援，嚴(yán)重影響全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的使用需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種船用全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器雙冗余控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)緊湊，能滿(mǎn)足對(duì)船用全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的有效控制，提高控制的可靠性，便于后期的檢查與維護(hù)，安全可靠。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述船用全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器雙冗余控制系統(tǒng)，包括用于控制調(diào)速器、離合器以及回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的第一控制電路以及與所述第一控制系統(tǒng)構(gòu)成冗余控制的第二控制電路；第一控制電路、第二控制電路通過(guò)切換選擇電路與調(diào)速器、離合器以及回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)連接，通過(guò)切換選擇電路選擇第一控制電路或第二控制電路對(duì)調(diào)速器、離合器以及回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)進(jìn)行所需的控制。
所述第一控制電路、第二控制電路通過(guò)切換開(kāi)關(guān)與操縱手柄以及控制電源電連接。
所述第一控制電路包括第一控制器以及與所述第一控制器連接的第一回轉(zhuǎn)控制電路、第一離合器控制電路以及第一調(diào)速控制電路；所述第一回轉(zhuǎn)控制電路、第一離合器控制電路以及第一調(diào)速控制電路通過(guò)切換選擇電路分別控制回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)、離合器以及調(diào)速器。
所述第二控制電路包括第二控制器以及與所述第二控制器連接的第二回轉(zhuǎn)控制電路、第二離合器控制電路以及第二調(diào)速控制電路，所述第二回轉(zhuǎn)控制電路、第二離合器控制電路以及第二調(diào)速控制電路通過(guò)切換選擇電路分別控制回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)、離合器以及調(diào)速器。
所述第一控制電路包括第一控制器，第二控制電路包括第二控制器，所述第一控制器與第二控制器采用不同的電路結(jié)構(gòu)。
所述第二控制器采用mcu芯片u3，所述mcu芯片u3與輸入信號(hào)處理電路連接，所述輸入信號(hào)處理電路包括運(yùn)算放大器u1a、運(yùn)算放大器u1b、運(yùn)算放大器u2a、運(yùn)算放大器u2b、光耦u1以及光耦u2；
運(yùn)算放大器u1a的同相端與電阻r2的一端連接，電阻r2的另一端與電阻r3的一端、電容c2的一端以及電阻r1的一端連接，電阻r1的另一端通過(guò)開(kāi)關(guān)jp3接地，電阻r3的另一端以及電容c2的另一端均接地，運(yùn)算放大器u1a的反相端與運(yùn)算放大器u1a的輸出端連接，運(yùn)算放大器u1a的輸出端與mcu芯片u3的p1.0輸入端連接；
運(yùn)算放大器u1b的同相端與電阻r5的一端連接，電阻r5的另一端與電阻r4的一端、電阻r6的一端以及電容c3的一端連接，電阻r4的另一端以及電容c3的另一端均接地，電阻r6的另一端通過(guò)開(kāi)關(guān)jp2接地，運(yùn)算放大器u1b的反相端與運(yùn)算放大器u1b的輸出端連接，運(yùn)算放大器u1b的輸出端與mcu芯片u3的p1.1輸入端連接；
運(yùn)算放大器u2a的同相端與電阻r9的一端連接，電阻r9的另一端與電阻r8的一端、電容c6的一端以及電阻r7的一端連接，電阻r7的另一端通過(guò)開(kāi)關(guān)jp1接地，電容c6的另一端以及電阻r8的另一端均接地，運(yùn)算放大器u2a的反相端與運(yùn)算放大器u2a的輸出端連接，運(yùn)算放大器u2a的輸出端與mcu芯片u3的p1.2輸入端連接；
運(yùn)算放大器u2b的同相端與電阻r12的一端連接，電阻r12的另一端與電阻r11的一端、電容c8的一端以及電阻r10的一端連接，電阻r10的另一端通過(guò)開(kāi)關(guān)jp4接地，電容c8的另一端以及電阻r11的另一端均接地，運(yùn)算放大器u2b的反相端與運(yùn)算放大器u2b的輸出端連接，運(yùn)算放大器u2b的輸出端與mcu芯片u3的p1.3輸入端連接；
光耦u1內(nèi)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端與電阻r15的一端連接，電阻r15的另一端接+5v電壓，光耦u1內(nèi)發(fā)光二極管的陰極端與電阻r14的一端以及三極管q1的發(fā)射極端連接，三極管q1的集電極端接地，電阻r14的另一端接+5v電壓，三極管q1的基極端與電阻r13的一端連接，光耦u1內(nèi)光電三極管的發(fā)射極端接地，光耦u1內(nèi)光電三極管的集電極端與電阻r16的一端以及mcu芯片u3的
光耦u2內(nèi)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端與電阻r17的一端連接，光耦u2內(nèi)發(fā)光二極管的陰極端接地，光耦u2內(nèi)光電三極管的集電極端與電阻r18的一端以及mcu芯片u3的
所述第二離合器控制電路包括光耦u4、光耦u5、光耦u6、中間繼電器k1、中間繼電器k2以及中間繼電器k3；
所述光耦u4內(nèi)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端與電阻r20的一端連接，電阻r20的另一端接電壓vcc，光耦u4內(nèi)發(fā)光二極管的陰極端與mcu芯片u3的p3.5/t1/pwm1端連接，光耦u4內(nèi)光電三極管的發(fā)射極端接地，光耦u4內(nèi)光電三極管的集電極端與電阻r21一端以及電阻r22的一端連接，電阻r21的另一端接+24v電壓，電阻r22的另一端與三極管q2的基極端連接，三極管q2的發(fā)射極端接+24v電壓，三極管q2的集電極端與二極管d3的陰極端連接；
光耦u5內(nèi)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端與電阻r23的一端連接，電阻r23的另一端接電壓vcc，光耦u5內(nèi)發(fā)光二極管的陰極端與mcu芯片u3的p2.4端連接，光耦u5內(nèi)光電三極管的發(fā)射極端接地，光耦u5內(nèi)光電三極管的集電極端與電阻r24的一端以及電阻r25的一端連接，電阻r24的另一端接+24v電壓，電阻r25的另一端與三極管q3的基極端連接，三極管q3的發(fā)射極端接+24v電壓，三極管q3的集電極端與二極管d4的陰極端連接連接；
光耦u6內(nèi)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端與電阻r26的一端連接，電阻r26的另一端接電壓vcc，光耦u6內(nèi)發(fā)光二極管的陰極端與mcu芯片u3的p2.5連接，光耦u6內(nèi)光電三極管的發(fā)射極端接地，光耦u6內(nèi)光電三極管的集電極端與電阻r27的一端以及電阻r28的一端連接，電阻r27的另一端接+24v電壓，電阻r28的另一端與三極管q4的基極端連接，三極管q4的發(fā)射極端接+24v電壓，三極管q4的集電極端與二極管d5的陰極端連接；
中間繼電器k1線圈的正極端與電壓vcc連接，中間繼電器k1線圈的負(fù)極端與mcu芯片u3的sclk/p1.7端連接，中間繼電器k1的一常開(kāi)觸點(diǎn)的正極端接+24v電壓，中間繼電器k1一常開(kāi)觸點(diǎn)的負(fù)極端與二極管d2的陰極端連接，二極管d2的陽(yáng)極端接地；
中間繼電器k2線圈的正極端與電壓vcc連接，中間繼電器k2線圈的負(fù)極端與mcu芯片u3的p2.0端連接，中間繼電器k2的一常開(kāi)觸點(diǎn)的正極端與+24v電壓連接，中間繼電器k2一常開(kāi)觸點(diǎn)的負(fù)極端與二極管d6的陰極端連接，二極管d6的陽(yáng)極端接地；
中間繼電器k3線圈的正極端與電壓vcc連接，中間繼電器k3線圈的負(fù)極端與mcu芯片u3的p2.1端連接，中間繼電器k3的一常開(kāi)觸點(diǎn)的正極端與+24v電壓連接，中間繼電器k3一常開(kāi)觸點(diǎn)的負(fù)極端與二極管d7的陰極端連接，二極管d7的陽(yáng)極端接地。
所述第二回轉(zhuǎn)控制電路包括與mcu芯片u3連接的芯片u7，所述芯片u7的din端、sclk端、
電阻r29的另一端與運(yùn)算放大器u8a的同相端連接，運(yùn)算放大器u8a的反相端與運(yùn)算放大器u8a的輸出端以及電阻r30的一端連接，電阻r30的另一端與電阻r31的一端以及運(yùn)算放大器u8b的同相端連接，運(yùn)算放大器u8b的反相端與電阻r32的一端、電阻r33的一端以及電容c11的一端連接，電阻r32的另一端接+2.5v電壓，電阻r33的另一端以及電容c11的另一端與運(yùn)算放大器u8b的輸出端以及電阻r36的一端連接；電阻r36的另一端與運(yùn)算放大器u9a的反相端、電阻r37的一端、電阻r39的一端以及電容c12的一端連接，電阻r37的另一端與電位器w1的動(dòng)端連接，電位器w1的一靜端與電阻r34的一端連接，電阻r34的另一端接+5v電壓，電位器w1的另一靜端接電阻r38的一端連接，電阻r38的另一端接-5v電壓，運(yùn)算放大器u9a的同相端通過(guò)電阻r35接地；
電阻r39的另一端以及電容c12的另一端與運(yùn)算放大器u9a的輸出端以及電阻r40的一端連接，電阻r40的另一端與運(yùn)算放大器u9b的反相端以及電阻r42的一端連接，電阻r42的另一端與電位器w2的一靜端連接，電位器w2的另一靜端與電位器w2的動(dòng)端、運(yùn)算放大器u9b的輸出端以及電阻r43的一端連接，運(yùn)算放大器u9b的同相端通過(guò)電阻r41接地；
電阻r43的另一端與運(yùn)算放大器u10的同相端以及電阻r44的一端連接，運(yùn)算放大器u10的反相端與電阻r45的一端以及運(yùn)算放大器u10的輸出端連接，電阻r45的另一端接地，運(yùn)算放大器u10的輸出端與電阻r47的一端、二極管d8的陰極端以及二極管d9的陽(yáng)極端連接；電阻r47的另一端通過(guò)電容c14接地，二極管d8的陽(yáng)極端與二極管d10的陰極端連接，二極管d10的陽(yáng)極端與二極管d11的陰極端連接，二極管d11的陽(yáng)極端與二極管d12的陰極端連接，二極管d11的陽(yáng)極端接地，二極管d9的陰極端與二極管d13的陽(yáng)極端連接，二極管d13的陰極端與二極管d14的陽(yáng)極端連接，二極管d14的陰極端與二極管d15的陽(yáng)極端連接，二極管d15的陰極端接地；
電阻r44的另一端與電位器w4的動(dòng)端連接，電阻器w4的一靜端接地，電位器w4的另一靜端與運(yùn)算放大器u11b的輸出端、電容c15的一端以及電阻r50的一端連接，電容c15的另一端與電阻r53的一端以及運(yùn)算放大器u11b的反相端連接，運(yùn)算放大器u11b的同相端通過(guò)電阻r54接地，電阻r53的另一端與電位器w3的動(dòng)端連接，電位器w3的一靜端與電阻r52的一端連接，電位器w3的另一靜端與穩(wěn)壓管z1的陽(yáng)極端、電阻r51的一端以及電阻r49的一端連接，二極管z1的陰極端與穩(wěn)壓管z2的陰極端連接，穩(wěn)壓管z2的陽(yáng)極端以及電阻r52的另一端接地；電阻r51的另一端與運(yùn)算放大器u11a的輸出端連接，電阻r50的另一端以及電阻r49的另一端均與運(yùn)算放大器u11a的同相端連接，運(yùn)算放大器u11a的反相端通過(guò)電阻r48接地。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：操作手柄通過(guò)切換開(kāi)關(guān)與第一控制電路以及第二控制電路連接，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)以及切換選擇電路來(lái)切換至第一控制電路或第二控制電路，第一控制電路與第二控制電路互為冗余，能滿(mǎn)足對(duì)船用全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的有效控制，提高控制的可靠性，便于后期的檢查與維護(hù)，安全可靠。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的電路框圖。
圖2為本發(fā)明第二控制器與第二離合器控制電路配合的電路原理圖。
圖3為本發(fā)明第二回轉(zhuǎn)控制電路的電路原理圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-操縱手柄、2-控制電源、3-切換開(kāi)關(guān)、4-第一控制器、5-第二控制器、6-第一回轉(zhuǎn)控制電路、7-第一離合器控制電路、8-第一調(diào)速控制電路、9-第二回轉(zhuǎn)控制電路、10-第二離合器控制電路、11-第二調(diào)速控制電路、12-切換選擇電路、13-調(diào)速器、14-離合器以及15-回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示：為了能滿(mǎn)足對(duì)船用全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的有效控制，提高控制的可靠性，本發(fā)明包括用于控制調(diào)速器13、離合器14以及回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)15的第一控制電路以及與所述第一控制系統(tǒng)構(gòu)成冗余控制的第二控制電路；第一控制電路、第二控制電路通過(guò)切換選擇電路12與調(diào)速器13、離合器14以及回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)15連接，通過(guò)切換選擇電路12選擇第一控制電路或第二控制電路對(duì)調(diào)速器13、離合器14以及回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)15進(jìn)行所需的控制。
具體地，利用調(diào)速器13、離合器14以及回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)15能實(shí)現(xiàn)對(duì)全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器推進(jìn)過(guò)程的調(diào)節(jié)與控制，具體利用調(diào)速器13、離合器14以及回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)15實(shí)現(xiàn)推進(jìn)過(guò)程的為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。第一控制電路與第二控制電路互為冗余，第一控制電路、第二控制電路均能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)速器13、離合器14以及回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)15的控制，在第一控制電路通過(guò)切換選擇電路12對(duì)調(diào)速器13、離合器14以及回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)15控制時(shí)，第二控制電路處于備用狀態(tài)，而當(dāng)?shù)谝豢刂齐娐烦霈F(xiàn)故障等狀態(tài)無(wú)法進(jìn)行控制時(shí)，第二控制電路通過(guò)切換選擇電路12實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)速器13、離合器14以及回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)15控制，確保全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器工作的穩(wěn)定性與可靠性，滿(mǎn)足對(duì)船用全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的有效控制。
本發(fā)明實(shí)施例中，切換選擇電路12采用繼電器電路實(shí)現(xiàn)切換，第一控制電路連接于繼電器的常閉觸點(diǎn)輸入，第二控制電路連接于同一繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)輸入。調(diào)速器13、離合器14以及回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)15分別由不同繼電器連接，以實(shí)現(xiàn)選擇切換第一控制電路、第二控制電路后，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)速器13、離合器14以及回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)15的控制，具體繼電器的連接形式可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，只要能滿(mǎn)足對(duì)應(yīng)的切換以及控制過(guò)程即可，此處不再贅述。
進(jìn)一步地，所述第一控制電路、第二控制電路通過(guò)切換開(kāi)關(guān)3與操縱手柄1以及控制電源2電連接。
本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)3控制第一控制電路或第二控制電路與操作手柄1連接，控制電源2為整個(gè)控制系統(tǒng)提供所需的電能，通過(guò)操作手柄1能向第一控制電路或第二控制電路傳輸控制指令，所述控制指令包括轉(zhuǎn)舵角度、離合器工作狀態(tài)和/或速度等，通過(guò)操作手柄1傳輸所需的控制指令，控制指令的具體類(lèi)型可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，與全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的具體工作狀態(tài)相關(guān)，此處不再贅述。切換開(kāi)關(guān)3也可以采用繼電器實(shí)現(xiàn)，對(duì)于同一繼電器的兩組觸點(diǎn)，分別控制切換選擇電路12中的繼電器線圈電源，以實(shí)現(xiàn)第一控制電路和第二控制電路的切換。
進(jìn)一步地，所述第一控制電路包括第一控制器4以及與所述第一控制器4連接的第一回轉(zhuǎn)控制電路6、第一離合器控制電路7以及第一調(diào)速控制電路8；所述第一回轉(zhuǎn)控制電路6、第一離合器控制電路7以及第一調(diào)速控制電路8通過(guò)切換選擇電路12分別控制回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)15、離合器14以及調(diào)速器13。
所述第二控制電路包括第二控制器5以及與所述第二控制器5連接的第二回轉(zhuǎn)控制電路9、第二離合器控制電路10以及第二調(diào)速控制電路11，所述第二回轉(zhuǎn)控制電路9、第二離合器控制電路10以及第二調(diào)速控制電路11通過(guò)切換選擇電路12分別控制回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)15、離合器14以及調(diào)速器13。
本發(fā)明實(shí)施例中，第一控制器4與第二控制器5采用不同的類(lèi)型或結(jié)構(gòu)，這樣就避免了同樣兩個(gè)控制器同質(zhì)性潛在故障的發(fā)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等微處理器。通過(guò)第一回轉(zhuǎn)控制電路6或第二回轉(zhuǎn)控制電路9均能實(shí)現(xiàn)對(duì)回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)15的工作過(guò)程控制，通過(guò)第一離合器控制電路7以及第二離合器控制電路10均能實(shí)現(xiàn)對(duì)離合器14工作控制，通過(guò)第一調(diào)速控制電路8以及第二調(diào)速控制電路11均能實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)速器13的控制。
當(dāng)切換開(kāi)關(guān)3切換到第一控制電路或第二控制電路時(shí)，切換選擇電路12同樣會(huì)切換，當(dāng)?shù)谝豢刂齐娐饭ぷ鲿r(shí)，切換選擇電路12選擇第一回轉(zhuǎn)控制電路6、第一離合器控制電路7以及第一調(diào)速控制電路8；當(dāng)切換開(kāi)關(guān)3切換到第二控制電路時(shí)，切換選擇電路12選擇第二回轉(zhuǎn)控制電路9、第二離合器控制10以及第二調(diào)速控制電路11。無(wú)論是第一控制電路或第二控制電路工作時(shí)，均需要采集回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)15、離合器14以及調(diào)速器13工作狀態(tài)信息，并反饋到第一控制電路、第二控制電路，第一控制電路、第二控制電路根據(jù)操縱手柄1傳輸?shù)目刂浦噶钆c接收到的反饋工作狀態(tài)信息進(jìn)行比較等處理，以使得全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的工作狀態(tài)能與實(shí)際的操作需求相一致。
當(dāng)?shù)谝豢刂破?采用plc實(shí)現(xiàn)時(shí)，第一回轉(zhuǎn)控制電路6、第一離合器控制電路7以及第一調(diào)速控制電路8可以分別采用本技術(shù)領(lǐng)域常用的電路模塊實(shí)現(xiàn)，具體的電路模塊可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，只要能實(shí)現(xiàn)相關(guān)的控制即可，具體為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。
如圖2和圖3所示，當(dāng)?shù)诙刂破?采用mcu等微處理器時(shí)，所述第二控制器5采用mcu芯片u3，所述mcu芯片u3與輸入信號(hào)處理電路連接，所述輸入信號(hào)處理電路包括運(yùn)算放大器u1a、運(yùn)算放大器u1b、運(yùn)算放大器u2a、運(yùn)算放大器u2b、光耦u1以及光耦u2；
運(yùn)算放大器u1a的同相端與電阻r2的一端連接，電阻r2的另一端與電阻r3的一端、電容c2的一端以及電阻r1的一端連接，電阻r1的另一端通過(guò)開(kāi)關(guān)jp3接地，電阻r3的另一端以及電容c2的另一端均接地，運(yùn)算放大器u1a的反相端與運(yùn)算放大器u1a的輸出端連接，運(yùn)算放大器u1a的輸出端與mcu芯片u3的p1.0輸入端連接；
運(yùn)算放大器u1b的同相端與電阻r5的一端連接，電阻r5的另一端與電阻r4的一端、電阻r6的一端以及電容c3的一端連接，電阻r4的另一端以及電容c3的另一端均接地，電阻r6的另一端通過(guò)開(kāi)關(guān)jp2接地，運(yùn)算放大器u1b的反相端與運(yùn)算放大器u1b的輸出端連接，運(yùn)算放大器u1b的輸出端與mcu芯片u3的p1.1輸入端連接；
運(yùn)算放大器u2a的同相端與電阻r9的一端連接，電阻r9的另一端與電阻r8的一端、電容c6的一端以及電阻r7的一端連接，電阻r7的另一端通過(guò)開(kāi)關(guān)jp1接地，電容c6的另一端以及電阻r8的另一端均接地，運(yùn)算放大器u2a的反相端與運(yùn)算放大器u2a的輸出端連接，運(yùn)算放大器u2a的輸出端與mcu芯片u3的p1.2輸入端連接；
運(yùn)算放大器u2b的同相端與電阻r12的一端連接，電阻r12的另一端與電阻r11的一端、電容c8的一端以及電阻r10的一端連接，電阻r10的另一端通過(guò)開(kāi)關(guān)jp4接地，電容c8的另一端以及電阻r11的另一端均接地，運(yùn)算放大器u2b的反相端與運(yùn)算放大器u2b的輸出端連接，運(yùn)算放大器u2b的輸出端與mcu芯片u3的p1.3輸入端連接；
光耦u1內(nèi)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端與電阻r15的一端連接，電阻r15的另一端接+5v電壓，光耦u1內(nèi)發(fā)光二極管的陰極端與電阻r14的一端以及三極管q1的發(fā)射極端連接，三極管q1的集電極端接地，電阻r14的另一端接+5v電壓，三極管q1的基極端與電阻r13的一端連接，光耦u1內(nèi)光電三極管的發(fā)射極端接地，光耦u1內(nèi)光電三極管的集電極端與電阻r16的一端以及mcu芯片u3的
光耦u2內(nèi)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端與電阻r17的一端連接，光耦u2內(nèi)發(fā)光二極管的陰極端接地，光耦u2內(nèi)光電三極管的集電極端與電阻r18的一端以及mcu芯片u3的
具體地，mcu芯片u3的xtal1端與晶振xt1的一端、電容c10的一端連接，mcu芯片u3的xtal2端與晶振xt1的另一端以及電容c9的一端連接，電容c9的另一端以及電容c10的另一端均接地，mcu芯片u3的rst端通過(guò)電阻r19接地，mcu芯片u3的端腳可以通過(guò)具體的配置實(shí)現(xiàn)，具體配置的過(guò)程可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定，具體配置過(guò)程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。
電阻r2的另一端還接收stick1信號(hào)，運(yùn)算放大器u1a的正電源端與+12v以及電容c1的一端連接，電容c1的另一端接地，運(yùn)算放大器u1a的負(fù)電源端與-12v電壓以及電容c4的一端連接，電容c4的另一端接地；運(yùn)算放大器u2a的正電源端與+12v電壓以及電容c5的一端連接，電容c5的另一端接地，運(yùn)算放大器u2a的負(fù)電源端與-12v電壓以及電容c7的一端連接，電容c7的另一端接地，電阻r5的另一端接收stick2信號(hào)，電阻r9的另一端接收pot1信號(hào)，電阻r12的另一端接收pot2信號(hào)，電阻r13的另一端接收pulse信號(hào)，電阻r17的另一端接收sw2信號(hào)。
mcu芯片u3采用型號(hào)為stc12c5608ad的芯片，stick1信號(hào)、stick2信號(hào)來(lái)自于操縱手柄1內(nèi)的角度電位器，兩個(gè)信號(hào)為正余弦關(guān)系，利用兩個(gè)信號(hào)可以計(jì)算出360°全回轉(zhuǎn)的角度控制量。同樣的，pot1信號(hào)和pot2信號(hào)來(lái)自于角度反饋裝置內(nèi)的角度電位器，兩個(gè)信號(hào)也為正余弦關(guān)系，利用兩個(gè)信號(hào)可以計(jì)算出360°全回轉(zhuǎn)的角度反饋值。
jp1～jp4是信號(hào)類(lèi)型選擇開(kāi)關(guān)，當(dāng)輸入信號(hào)為0-5v電壓信號(hào)時(shí)，jp1～jp4開(kāi)關(guān)置于off斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)輸入信號(hào)為0-20ma電流信號(hào)時(shí)，jp1～jp4開(kāi)關(guān)置于on接通狀態(tài)。
所述第二離合器控制電路10包括光耦u4、光耦u5、光耦u6、中間繼電器k1、中間繼電器k2以及中間繼電器k3；
所述光耦u4內(nèi)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端與電阻r20的一端連接，電阻r20的另一端接電壓vcc，光耦u4內(nèi)發(fā)光二極管的陰極端與mcu芯片u3的p3.5/t1/pwm1端連接，光耦u4內(nèi)光電三極管的發(fā)射極端接地，光耦u4內(nèi)光電三極管的集電極端與電阻r21一端以及電阻r22的一端連接，電阻r21的另一端接+24v電壓，電阻r22的另一端與三極管q2的基極端連接，三極管q2的發(fā)射極端接+24v電壓，三極管q2的集電極端與二極管d3的陰極端連接；
光耦u5內(nèi)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端與電阻r23的一端連接，電阻r23的另一端接電壓vcc，光耦u5內(nèi)發(fā)光二極管的陰極端與mcu芯片u3的p2.4端連接，光耦u5內(nèi)光電三極管的發(fā)射極端接地，光耦u5內(nèi)光電三極管的集電極端與電阻r24的一端以及電阻r25的一端連接，電阻r24的另一端接+24v電壓，電阻r25的另一端與三極管q3的基極端連接，三極管q3的發(fā)射極端接+24v電壓，三極管q3的集電極端與二極管d4的陰極端連接連接；
光耦u6內(nèi)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端與電阻r26的一端連接，電阻r26的另一端接電壓vcc，光耦u6內(nèi)發(fā)光二極管的陰極端與mcu芯片u3的p2.5連接，光耦u6內(nèi)光電三極管的發(fā)射極端接地，光耦u6內(nèi)光電三極管的集電極端與電阻r27的一端以及電阻r28的一端連接，電阻r27的另一端接+24v電壓，電阻r28的另一端與三極管q4的基極端連接，三極管q4的發(fā)射極端接+24v電壓，三極管q4的集電極端與二極管d5的陰極端連接；
中間繼電器k1線圈的正極端與電壓vcc連接，中間繼電器k1線圈的負(fù)極端與mcu芯片u3的sclk/p1.7端連接，中間繼電器k1的一常開(kāi)觸點(diǎn)的正極端接+24v電壓，中間繼電器k1一常開(kāi)觸點(diǎn)的負(fù)極端與二極管d2的陰極端連接，二極管d2的陽(yáng)極端接地；
中間繼電器k2線圈的正極端與電壓vcc連接，中間繼電器k2線圈的負(fù)極端與mcu芯片u3的p2.0端連接，中間繼電器k2的一常開(kāi)觸點(diǎn)的正極端與+24v電壓連接，中間繼電器k2一常開(kāi)觸點(diǎn)的負(fù)極端與二極管d6的陰極端連接，二極管d6的陽(yáng)極端接地；
中間繼電器k3線圈的正極端與電壓vcc連接，中間繼電器k3線圈的負(fù)極端與mcu芯片u3的p2.1端連接，中間繼電器k3的一常開(kāi)觸點(diǎn)的正極端與+24v電壓連接，中間繼電器k3一常開(kāi)觸點(diǎn)的負(fù)極端與二極管d7的陰極端連接，二極管d7的陽(yáng)極端接地。
本發(fā)明實(shí)施例中，三極管q1、三極管q2、三極管q3以及三極管q4均采用pnp型三極管，三極管q2、三極管q3、三極管q4作為外部工作狀態(tài)指示燈的驅(qū)動(dòng)電路，工作狀態(tài)指示燈為dc24v。三極管q2集電極端接“左轉(zhuǎn)舵”指示燈，三極管q3的集電極端接“右轉(zhuǎn)舵”指示燈，三極管q4的集電極端接“離合器工作”指示燈。二極管d2～二極管d7陽(yáng)極端接24vg，六個(gè)二極管都是續(xù)流二極管，對(duì)外部感性負(fù)載起保護(hù)作用。
中間繼電器k1常開(kāi)觸點(diǎn)的負(fù)極端輸出ssr1信號(hào)，中間繼電器k2常開(kāi)觸點(diǎn)的負(fù)極端輸出ssr2信號(hào)，中間繼電器k3常開(kāi)觸點(diǎn)的負(fù)極端輸出ssr3信號(hào)，，ssr1信號(hào)還加載二極管d2的陰極端，ssr2信號(hào)加載于二極管d6的陰極端，ssr3信號(hào)加載于二極管d7的陰極端，ssr1信號(hào)控制離合器工作電磁閥，ssr2信號(hào)控制離合器脫開(kāi)電磁閥，ssr3信號(hào)控制離合器工作溢流電磁閥。離合器工作過(guò)程為：中間繼電器k1的常開(kāi)觸點(diǎn)和中間繼電器k3的常開(kāi)觸點(diǎn)同時(shí)閉合，中間繼電器k2的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，離合器工作電磁閥和溢流閥得電，脫開(kāi)電磁閥不得電，延時(shí)3秒鐘后，中間繼電器k3的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，溢流閥失電，中間繼電器k1繼續(xù)維持閉合狀態(tài)，離合器工作過(guò)程中，工作電磁閥維持得電狀態(tài)。中間繼電器k2的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合同時(shí)中間繼電器k1的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，離合器工作電磁閥失電，離合器脫開(kāi)電磁閥得電，此時(shí)離合器脫開(kāi)，停止工作。
所述第二回轉(zhuǎn)控制電路9包括與mcu芯片u3連接的芯片u7，所述芯片u7的din端、sclk端、
電阻r29的另一端與運(yùn)算放大器u8a的同相端連接，運(yùn)算放大器u8a的反相端與運(yùn)算放大器u8a的輸出端以及電阻r30的一端連接，電阻r30的另一端與電阻r31的一端以及運(yùn)算放大器u8b的同相端連接，運(yùn)算放大器u8b的反相端與電阻r32的一端、電阻r33的一端以及電容c11的一端連接，電阻r32的另一端接+2.5v電壓，電阻r33的另一端以及電容c11的另一端與運(yùn)算放大器u8b的輸出端以及電阻r36的一端連接；電阻r36的另一端與運(yùn)算放大器u9a的反相端、電阻r37的一端、電阻r39的一端以及電容c12的一端連接，電阻r37的另一端與電位器w1的動(dòng)端連接，電位器w1的一靜端與電阻r34的一端連接，電阻r34的另一端接+5v電壓，電位器w1的另一靜端接電阻r38的一端連接，電阻r38的另一端接-5v電壓，運(yùn)算放大器u9a的同相端通過(guò)電阻r35接地；
電阻r39的另一端以及電容c12的另一端與運(yùn)算放大器u9a的輸出端以及電阻r40的一端連接，電阻r40的另一端與運(yùn)算放大器u9b的反相端以及電阻r42的一端連接，電阻r42的另一端與電位器w2的一靜端連接，電位器w2的另一靜端與電位器w2的動(dòng)端、運(yùn)算放大器u9b的輸出端以及電阻r43的一端連接，運(yùn)算放大器u9b的同相端通過(guò)電阻r41接地；
電阻r43的另一端與運(yùn)算放大器u10的同相端以及電阻r44的一端連接，運(yùn)算放大器u10的反相端與電阻r45的一端以及運(yùn)算放大器u10的輸出端連接，電阻r45的另一端接地，運(yùn)算放大器u10的輸出端與電阻r47的一端、二極管d8的陰極端以及二極管d9的陽(yáng)極端連接；電阻r47的另一端通過(guò)電容c14接地，二極管d8的陽(yáng)極端與二極管d10的陰極端連接，二極管d10的陽(yáng)極端與二極管d11的陰極端連接，二極管d11的陽(yáng)極端與二極管d12的陰極端連接，二極管d11的陽(yáng)極端接地，二極管d9的陰極端與二極管d13的陽(yáng)極端連接，二極管d13的陰極端與二極管d14的陽(yáng)極端連接，二極管d14的陰極端與二極管d15的陽(yáng)極端連接，二極管d15的陰極端接地；
電阻r44的另一端與電位器w4的動(dòng)端連接，電阻器w4的一靜端接地，電位器w4的另一靜端與運(yùn)算放大器u11b的輸出端、電容c15的一端以及電阻r50的一端連接，電容c15的另一端與電阻r53的一端以及運(yùn)算放大器u11b的反相端連接，運(yùn)算放大器u11b的同相端通過(guò)電阻r54接地，電阻r53的另一端與電位器w3的動(dòng)端連接，電位器w3的一靜端與電阻r52的一端連接，電位器w3的另一靜端與穩(wěn)壓管z1的陽(yáng)極端、電阻r51的一端以及電阻r49的一端連接，二極管z1的陰極端與穩(wěn)壓管z2的陰極端連接，穩(wěn)壓管z2的陽(yáng)極端以及電阻r52的另一端接地；電阻r51的另一端與運(yùn)算放大器u11a的輸出端連接，電阻r50的另一端以及電阻r49的另一端均與運(yùn)算放大器u11a的同相端連接，運(yùn)算放大器u11a的反相端通過(guò)電阻r48接地。
本發(fā)明實(shí)施例中，上述電路中的電壓均由控制電源2提供。芯片u7為da芯片，具體可以采用型號(hào)為tlc5617的芯片，作用是把數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量電壓輸出，mcu芯片u3內(nèi)的轉(zhuǎn)舵控制數(shù)字信號(hào)通過(guò)u7轉(zhuǎn)換為電壓控制信號(hào)。u8運(yùn)算放大器u8a以及運(yùn)算放大器u8b主要作用是轉(zhuǎn)舵信號(hào)的零位調(diào)整，電位器w1是零位調(diào)整電位器；運(yùn)算放大器u9a以及運(yùn)算放大器u9b的主要作用是轉(zhuǎn)舵控制信號(hào)的增益放大，電位器w2是增益調(diào)整電位器；運(yùn)算放大器u11a以及運(yùn)算放大器u11b的主要作用是在轉(zhuǎn)舵控制信號(hào)上疊加顫振波形，電位器w3是顫振頻率調(diào)整電位器，電位器w4是顫振幅度調(diào)整電位器；運(yùn)算放大器u10是電流放大芯片，它將轉(zhuǎn)舵控制信號(hào)放大后驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)中的電液伺服閥，通過(guò)控制伺服閥的開(kāi)度來(lái)控制回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的流量，從而最終達(dá)到控制回轉(zhuǎn)啟停和回轉(zhuǎn)速度的目的。
本發(fā)明操作手柄1通過(guò)切換開(kāi)關(guān)3與第一控制電路以及第二控制電路連接，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)3以及切換選擇電路12來(lái)切換至第一控制電路或第二控制電路，第一控制電路與第二控制電路互為冗余，能滿(mǎn)足對(duì)船用全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的有效控制，提高控制的可靠性，便于后期的檢查與維護(hù)，安全可靠。