Обучающее устройство

ОО,И;-С"А.,н И Е ИИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваКл, 42 п, 11/50 42 гпф, 7/72 62 с, 27/03 МПК 6 09 Ь Ст 06 д В 64 с 1 УДК 681.333:371,6явлено 08.Х 1.1968 ( 1254215/18-2 м заявкиприсоединенриоритет митет по деламетений и открытийСовете МинистровСССР публиковано ОЗ.Х 11.1969. Бюллетень1 за 1970 ата опубликования описания 22.1 Ъ.1970Авторыизобретени тушил, Д, А ваиР,Е. Московский о Ленина энергетический инсти аявите Е УСТР стемы автоматическо зической модели.На фиг. 1 показана (стр кту рная схема) го управления с ц тельным механизмом нением вь 1 ходной ко кинематцческая схема управления ц е математическая модель системы автоматическотегрцрующцм исполнис ограниченным измеордцнаты; на фцг. 2 - модели. Модель содержит часть регулятора 2, щее и усилительные ный механизм 3 с о выходной координат дов атель ным соед звена 4 с передаточ нейностц 5 типа упор.Кинем атцческая схема выполнена следующим образом. На валу двигателя 6 с редуктором, имитирующего динамику движущегося объекта, расположен шкив 7, С помощью тросиковой передачи 8 шктвв передает вращение на движок реохорда 9 через шкив 10. Кроме того, вращение шкива 7 через тросцковую передачу 11 и направляющие ролики 12 и 13 передается на шкив 14, закрепленный ,на валу 15 индикатора объекта 16. Индикатор объекта 1 о расположен над верхней панелью 17 модели. Предлагаемое обучающее устройство, содержащее модели объекта и регулятора, относится к учебным наглядным пособиям и предназначено для исследования динамики замкнутых систем автоматического управле ния. Устройство может быть использовано для выполнения комплекса учебных лаоораторных работ по теории автоматического управления и основам автоматики в высших технических учебных заведениях. 10Известные обучающие устройства, содержащие модели объекта и регулятора, не позволяют наглядно и достаточно точно проанализировать влияние основных нелинейностей регулятора на динамику системы управ ления. В предложенном устройстве эта цель достигается тем, что вал, на котором закреплен индикатор объекта управления, через систему блоков связан с движком потенциометра и двигателем, имитирующим динамику 20 движущегося объекта, а вал, на котором закреплен индикатор регулятора, соединен через систему блоков с моделирующим исполнительный механизм двигателемна выходном валу которого расположен кулачок, 25 взаимодействующий с качающимся толкателем концевых выключателей.Это говышает эффективность процесса обучения путем улучшения наглядности и адекватности математического описания си- ЗО объект управления 1, включающую сравниваю- устройства, цсполнительгранцченным изменением ы, представляемый послененцем интегрирующего1ной функцией - и нелиР3Электрический сигнал с реохорда 9 в виде напряжения постоянного тока подается через усилитель мощности 18 на одну из щеток двигателя 19 с редуктором, моделирующего исполнительный механизм. На выходном валу этого двигателя расположены кулачок 20, движок реохорда 21 и двухканавочный шкив 22. В вырезе кулачка 20 располагается конец качающегося толкателя 23, вызывающего срабатывание концевых выключателей 24 или 26 при достижении валом граничных углов поворота, Концевые выключатели с диодами 26 и 27 включены в электрическую цепь двигателя 19,Общая точка концевых выключателей подключена к выходу усилителя мощности 28, вход которого соединен с движком реохорда 21 обратной связи.Шкив 22 передает вращение через тросиковую передачу 29 и шкив 30 на реохорд 31.Электрический сигнал с реохорда 31 через усилитель мощности 32 подается на двигатель 6, Кроме того, вращение шкива 22 через тросиковую передачу 33, направляющие ролики 34, 35 и шкив 36 передается на вал индикатора положения исполнительного механизма. Индикатор положения исполнительного механизма 37 расположен,над верхней панелью модели,Устройство работает следующим образом.При отклонении системы управления от положения равновесия на движке потенциометра 9 появляется сигнал, который, пройдя через усилитель 18, включает двигатель 19. Двигатель 19 через механическую связь перемещает движок потенциометра 21. При этом через усилитель 28 на вход двигателя б подается напряжение. Вал двигателя б через механическую связь возвращает движок потенциометра 9 в сторону положения равновесия. Таким образом реализуется замкнутая система автоматического управления. Для наглядности работы системы к двигателям 6 и 19 через систему связей можно прикрепить индикаторы положения (макет самолета 16 и макет руля 37).5 Если в процессе работы выходная координата исполнительного механизма достигает граничного значения, то срабатывает один из концевых выключателей 24 или 26 через механическую связь 20 и 23 от двигателя 19 и 10 прерывает цепь питания в данной полярности. Теперь двигатель 19 может отрабатывать лишь в противоположную сторону при смене полярности подводимого напряжения.Избирательность к полярности обеспечивает ся вентилями 26 и 27. Таким образом реализуется физическая модель последовательного соединения интегрирующего звена и нелинейности типа упор.Предмет изобретенияОбучающее устройство, содержащее модельсамолета, регуляторвыполненный в виде модели автопилота курса и содержащий на выходе интегрирующее звено и нелинейность 25 типа упор, выполненные в виде последовательного соединения двигателя и параллельно включенных двух цепей концевых выключателей с вентилями, и источник питания, отличающееся тем, что, с целью повышения 30 наглядности и адекватности математическогоописания системы автоматического управления и ее физической модели, вал, на котором закреплен индикатор объекта управления, через систему блоков связан с движком по тенциометра и двигателем, имитирующимдинамику движущегося объекта, а вал, на котором закреплен индикатор регулятора, соединен через систему блоков с моделирующим исполнительный механизм двигателем, на вы ходном валу которого расположен кулачок,взаимодействуощий с качающимся толкателем концевых выключателей.Заказ 790/11 Тираж 499 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб., д, 4/5