Устройство для раскачки следящих систем”—

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 331369 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельства %в 05 Ь 23/О Заявлено 041967 ( 1131593/18-24)с присоединением заявки М -Приоритет -Опубликовано 071972. Бюллетень М 9Дата опубликования описания 21.1 Ъ.1972 Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, М. Москаленк Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСКАЧКИ СЛЕД СИ Изобретение относится к средствам контроля,и испытания следящих систем и может быть использовано, например для раскачки индекса команд в авиационных приборах, для тренировки любого функционального элемента в электронных потенциометрах, мостах и следящих системах.В известных устройствах для раскачки следящих систем, содержащих блок сравнения, преобразователь, фазочувствительный усилитель, подключенный к исполнительному реверсивному двигателю, и элемент основной обратной связи, процесс раскачки осуществляется вручную.В целях автоматизации данного процесса и приближения условий испытания систем к реальным условиям эксплуатации, предлагаемое изобретение позволяет: а) полностью автоматизировать данный процесс; б) обеспечить высокую точность пределов зон раскачки с перемещением зоны по всему диапазону раскачки; в) полностью имитировать режим слежения; г) испытать любой элемент следящей системы, Это достигается тем, что устройство содержит элемент дополнительной обратной связи, блок коммутации и второй блок сравнения, вход которого подключен к элементу основной обратной связи и входу первого блока сравнения, причем выходы блоков сравнения через блок коммутации и преобразователь подключены ко входу фазочувствительного усилителя, выход которого через элемент дополнительной обратной связи соединен с управляющим входом блока коммутации.На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фпг. 2 приведена его принципиальная электрическая схема.На блок-схеме приняты следующие обоз 1 о начення: блоки 1, 2 сравнения; блок 3 коммутации; преобразователь 4; фазочувствительный усилитель 5; реверсивный двигатель 6; элемент 7 дополнительной обратной связи; элемент 8 основной обратной связи.15 Блок 1 сравнения выполнен в виде одинарного моста начала зоны раскачки, состоящего из потенциометров 9 и 10 (см. фиг. 2), входная диагональ которого к - Ы, а выход.ная - щетки потенцпометров 9 и 10, где 2 о потенциометр 9 задает начало зоны раскачки,а потенциометр 10 отыскивает начало зоны раскачки. Блок 2 сравнения выполнен в виде одинарного моста конца зоны раскачки, состоящего из потенцнометров 11 и 10, входная 25 диагональ которого к - 4, а выходная диагональ - щетки потенцнометров 11 и 10, где потенцпометр 11 задает конец зоны раскачки, а потенциометр 10 отыскивает конец зоны раскачки. Блок 3 коммутации включает в сезо бя нормально замкнутые контакты 12 и 133электромагнитных реле 14 и 15 и кнопки 1 б и 17. Контакты электромагнитных реле служат для выведения системы из устойчивых состояний, а кнопки в д коммутации схемы во время задачи зон раскачки.Преобразователь 4 выполнен в виде преобразующе-согласующего элемента, включающего в себя диодный ограничитель 18, тумблер 19, вибропреобразователь 20, трансформатор 21, и служит для преобразования сигнала постоянного тока в сигнал переменного тока, когда мосты питаются постоянным током, и для согласования мостов с усилителем 22, когда мосты питаются переменным током. Фазочувствительный усилитель 22 служит для усиления переменного сигнала, в устройстве может применяться любой тиговой фазочувствительной усилитель, в зависимости от нагруженного на него электродвигателя 23.Реверсивный электродвигатель 23, как правило, применяется совместно с потенциометром 10, Элемент 7 дополнительной обратной связи включает в себя трансформатор 24, транзисторы 25 и 2 б, обмотки электромагнитных реле 14 и 15, полупроводниковые диоды 27 и 28 и служит для осуществления обратной связи с выхода усилителя 22 на блок ком мутации.Элемент основной обратной связи выходом системы со входом изображен пунктирной линией, связывающей электродвигатель 23 с потенциометром 10. Блок питанпя, выключающий в себя источник постоянного напряжения, трансформатор 29 и тумблер 30, служит для питания устройства необходимыми напряжениями, Блок для отсчета циклов включает в себя импульсный счетчик 31 и нормально открытый контакт 32 электромагнитного реле 14.Для питания мостов постоянным током тумблеры 19 и 30 устанавливают в положение, указанное на фиг, 2. Для г 1 итания переменным током тумблеры 19 и 30 устанавливают в противоположное положение (см. фиг, 2 - верхнее положение).Устройство работает следующим образом (мосты питаются постоянным током).Щетку потенциометра 9 устанавливают в такое положение, что в выходной диагонали моста начала зоны раскачки э.д.с, Е 9,1 о=О, когда потенциометр 10 находится в крайнем положении со стороны вершины д диагонали к - сК. Любое другое положение щетки потенциометра 1 О вызовет ток от щетки потенциометра 9 через нормально замкнутый контакт 12 электромагнитного реле 14, кнопку 1 б, диодный ограничитель 18 к щетке потенциометра 10. Щетку потенциометра 11 устанавливают в такое положение, что в выходной диагонали моста конца зоны раскачки э,д.с. Е 1 ь,о=О, когда потенциометр 10 находится в крайнем полжонеии со стороны вершины К диагонали к - Ы.Другое положение щетки потенциомет 3313694ра 10 вызовет ток от щетки потенциометра 10через диодный ограничитель 18, кнопку 17,нормально замкнутый контакт 13 электромагнитного реле 15 к щетке потенциометра 11.Из указанного можно сделать вывод, чточерез диодный ограничитель 18 в данный момент времени протекают токи у 9 н увыходных диагоналей обоих мостов, причем впротивоположном направлении, Если в дан 1 О ный момент времени у 9 ) у 1 ь то на диодномограничителе 18 выделится сигнал постоянного тока, полярность которого совпадает с током. Преобразующе-согласующий элементпреобразует этот сигнал в сигнал переменно 15 го тока вида: У = У., з 1 п (ы 1 + О), т. е.начальная фаза равна нулю, и выдает на фазочувствительный усилитель 22. Усиленныйсигнал поступит на обмотку управленияэлектродвигателя 23 и на трансформатор 24,о т. е. на элемент дополнительной обратнойсвязи,Сочетание переменных напряжений, поданных на транзисторы 25 и 2 б от трансформаторов 24 и 29, образует постоянный ток,; который через полупроводниковый диод 28включит электромагнитное реле 15, котороев свою очередь, разорвет свой нормальнозамкнутый контакт 13 в цепи потенциометра 11. Мост конца зоны раскачки выключитсяиз схемы, а электродвигатель 23 начнет перемещать щетку потенциометра 10 к вершине с 1диагонали к - А, так как система начнет искать равновесное состояние.Как только э.д.с. Е 9, 1 о=О, электродвигазтель 23 остановится, и сигнал с трансформатора 24 на транзисторы 25 и 2 б также станетравен нулю. Ток через электромагнитное реле 15 прекратится, реле отключится, его нормально замкнутый контакт 13 в цепи потен 40циометра 11 замкнется, через диодный ограничитель 18 потечет ток у(у 9 в этот моментравен нулю), который после преобразующесогласующего элемента превращается в сигнал переменного тока вида У= У з 1 п(ы + 180), т, е. фаза изменится на 180,45Этот сигнал, усиленный фазочувствительным усилителем 22, вновь поступает на обмотку управления электродвигателя 23 и параллельно через трансформатор 24 - на тран;О зисторы 25 и 25. Сочетание напряжения трандосформатора 29 с повернутым на 180 напряжением трансформатора 24 вызовет черезтранзисторы 25 и 2 б постоянный ток, которыйчерез полупроводниковый диод 27 включитэлектромагнитное реле 14, последнее разорветсвой нормально замкнутый контакт 12 в цепипотенциометра 9. В результате мост началазоны раскачки выключится из схемы, а потенциометр 10, ведомый электродвигате 60 лем 23, начнет искать равновесное состояниеконца зоны раскачки, При достижении нулевого состояния точно по принципу, описанному выше, мост начала зоны раскачки включится, а мост конца зоны раскачки отключитб 5 ся, Таким образом, получен замкнутый не.5прерывный процесс, т. е, режим тренировки (раскачки).Известно, что для питания потенциометра 3 переменным током необходимо тумблеры 19 и 30 установить в верхнее положение.В этом случае мосты в диагонали к - д получат переменное напряжение от трансформатора 29 через тумблер 30, а сигнал с диодного ограничителя 18 через тумблер.19 поступит на верхнюю часть первичной обмотки трансформатора 21. Вибропреобразователь 20 выключится из схемы, а трансформатор 21 будет выполнять роль согласующего элемента.Иа диодном ограничителе 18 вместо изменения полярности постоянного напряжения изменяется фаза на 180 переменного напряжения. Дальнейшая работа аналогична работе при питании постоянным током.Для установки начала зоны раскачки необходимо нажать на кнопку 17. В результате контакты 12 и 13 электромагнитных реле 14 н 15 исключатся из схемы, щетка потенциометра 11 отключится, а щетка потенциометра 9 включится. Схема работает в режиме обычной следящей системы. Прп вращении потенциометра 9 потенциометр 10 осуществляет слежение за ним. Таким образом, можно сбалансировать, а значит, и задать начало зоны раскачки в любой точке потенциометра 10.Для установки конца зоны раскачки необходимо нажать на кнопку 1 б, а потенцпометром 11 установить щетку потенциометра 10 в конец зоны. Работа схемы аналогична задаче начала зоны.Из описания принципа работы устройства ясно, что электромагнитное реле 14 включается, когда щетка потенциометра 10 идет в конец зоны раскачки, и отключается, когда щетка этого потенциометра идет в начало зоны раскачки. Значит, за один полный цикл щетки потенциометра 10 электромагнитное реле 14 один раз включится и один раз отключится. Следовательно, своим контактом 32 реле в цепи импульсного счетчика 31 за один цикл дает один импульс, а счетчик регистрирует их.Электрическая схема (см, фиг. 2) имеет структурную схему, которая отличается от обычной структурной схемы следящей системы тем, что имеет:а) блок 2 сравнения с собственным сигналом входа хгде из принципа работы видно, что х - х. а выходной сигнал х, через элемент 8 основной обратной связи параллельно поступает на блоки сравнечия 1 и 2; конструктивно - это общий потенцнометр 10 в двух мостах;б) блок 3 коммутации, способный коммутировать входные сигналы х 1,. и х пооче. редно;в) элемент 7 дополнительной обратной331369 э о б р етен и я Предмет 45 50 60 5 О 15 20 25 Зо 35 40 6связи, который управляет блоком 3 в зависимости от выходного сигнала усилителя 5.Теоретически на потенцнометре 10 существ" ст едпнстзенна 51 точка по,Оження щетки, когда система не способна автоматически запуститься в начальный момент. Это имеет место в том случае, когда у 9=у 11.Для запуска системы необходимо нажать на кнопку 1 б пли 17, в результате чего один мост исключается из схемы п система мгновенно запустится. Прп установке зон раскачки недопустимо выбирать точку начала зоны раскачки на потенциометре 10 ближе к вершине к диагонали к - с 1, чем точка конца зоны раскачки, инымп словами, точка начала зоны не должна переходить точку конца зоны (возможно нх смещение по всему диапазону, но ие пересеченне).Из принципа работы следует, что границы зон раскачки передвигаются по всему диапазону и система остается работоспособной. Это подтверждает оо, что зона качки может Оыть выорана в люооз уастке диапазона потенциометра 10. Если потенциометр 10 при раскачке перейдет точку задашш (нулевую точку) больше величины б-ошибки слежения системы, то на управляющей обмотке электродвигателя 23 возникнет максимальный сигнал обратной связи и заставит систему вернуться в нулевое положение. Таким образом, погрешность раскачки не может превышать величин б. Дат 1 Н- ками сигнала х , являются одинарные мосты, где граница зоны - нулевое положение зОста; следовательно, изменения напряжения питания ъ 10 стов пе Окажут Влияния на перемещение границ зон раскачки.Из структурной схемы видно, что при работе системы все ее элементы выполняют сво функции в режиме слежения. Поэто:55 и режиме слежения полу кается 100,4-51 ниг 10- ция раооты системы. Устройство для раскачки следящих систем, содержащее первый блок сравнения, преобразователь и фазочувствительный усилитель, подключенный к исполнительному реверсивному двигателю, ц элемент основной обратной связи, Отничпющееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит элемент дополнительной обратной связи, блок коммутации и второй Олок сравнения, вход 1(оторого подключен элементу основной обратной связи и входу первого блока сравнения, причем выходы блоков сравнения через блок коммутации н преобразователь подключены ко входу фазочувствительного усилителя, выход которого через элемент дополнительной обратной связи соединен с управляющим входом блока коммутации.аказ 1 Изд,308 Загорская типографн ирагк 448 одписное