Система управления телескопом

(5 М. Кл. б 05 В 15/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕЛЕСКОПОМ Изобретение относится к автоматическому приборостроению и может найти применение при управлении крупными и средними оптическими телескопами.Известны системы автоматического управления, содержащее измеритель рассогласования, согласующий преобразователь, корректирующий фильтр, регулятор и исполнительный механизм, который через объект управления и датчик обратной связи соединен с одним из входов измерителя рассогласования 11.Известны цифровые системы автоматического регулирования, содержащие чувствительный элемент, фильтры, преобразователь аналог-код, вычислительнбе устройство, преобразователь код-аналог и привод, который через объект и блок обратной связи соединен со входом чувствительного элемента 2). Повышение надежности такого рода систем достигается за счет введения в их состав ключа и блока контроля регулируемой вели "ины, который при превышении регулируемой величиной некоторой максимально допустимой величины с помощью ключа от 2ключает вход привода от выхода формирователя сигнала управления 31.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности являЕтся система управления телескопом, содержащая первый привод, выход которого кинематически связан с телескопом, на котором установлены каретка и фотоэлектрический анализатор, выход которого через фильтр подключен ко входу преобразователя аналог-код, а через блок контроля - к первому входу первого 1 О элемента И, второй вход которого соединенс первым выходом формирователя корректирующего сигнала, а выход - со входом второго привода, выход которого через преобразователь угол-код соединен с первым входом формирователя корректирующего сигнала, второй вход которого соединен с выходом вычислительного устройства 4).Недостатком известной системы является ее невысокая точность.Цель изобретения - повышение точнос ти системы.Поставленная цель достигается тем, чтов системе установлены пороговое устройство и второй элемент И, первый вход которого соединен со вторым выходом формирователя корректирующего сигнала, второй вход - с выходом преобразователя аналогкод, а выход - со входом вычислительного устройства, третий вход формирователя корректирующего сигнала через пороговое устройство соединен со своим третьим выходом, вход первого привода соединен с выходом фотоэлектрического анализатора и вторым входом преобразователя угол-код, а выход второго привода кинематически связан с кареткой.На чертеже представлена блок-схема системы. Схема содержит телескоп 1, первый 2 и второй 3 приводы, каретку 4, преобразователь 5 угол-код, фотоэлектрический анализатор 6, формирователь 7 корректирующего сигнала, первый 8 и второй 9 элементы И, пороговое устройство 10, видеоконтрольное устройство 11, вычислительное уст- ройство 12, преобразователь 13 аналог-код, фильтр 14, блок 15 контроля, первый 16 и второй 17 переключатели, генератор 18 одиночных импульсов, триггер 19, третий 20 20 и четвертый 21 элементы И, регистр 22, первый 23 и второй 24 сумматоры, преобразователь 25 код-аналог, первый 26, второй 27 и третий 28 входы и первый 29, второй 30 и третий 31 выходы формирователя корректирующего сигнала, звезду 32 гидирования, исследуемый объект 33.Система работает следующим образом.Допустим, что в начале работы каретка 4 установлена в такое положение, при котором звезда 32 гидирования находится в з 0 оптическом центре фотоэлектрического, анализатора 6. Триггер 19 находится в состоянии О, при котором элемент И 20 закрыт, и, так как переключатели 16 и 17 отжаты, то сигнал на выходе сумматора 24 равен О, привод 3 обесточен и каретка 4 неподвижна.При появлении ошибки в положении телескопаили при флюктуации изображения звезды 32 гидирования фотоэлектрический анализатор 6 вырабатывает сигнал рассогласования, управляющий телескопом 1 та ким образом, чтобы за счет перемещения телескопа 1 обеспечить удержание изображения звезды 32 гидирования в оптическом центре фотоэлектрического анализатора 6.Блок 15 контроля по величине сигнала рассогласования определяет наличие звезды 32 45 в поле зрения фотоэлектрического анализатора 6 и формирует на своем выходе сигнал 1, открывающий элемент И 8.Оператор наблюдает на экране видеоконтрольного устройства 11 исследуемый объект 50 33 в поле зрения телескопа 1, не связанного с перемещением каретки 4. Причем, как правило, в начале наблюдения исследуемый объект ЗЗ находится не на оптической оси телескопа 1, связанной с центром видеоконтрольного устройства 11. Поэтому далее оператор 55 осуществляет полуатоматическую коррекцию положения телескопа с целью наведения оптической оси телескопа 1 на исследуе 4мый объект 33. Для этого в зависимости от направления необходимого перемещения он включает один из переключателей 16 или 17. При этом сигнал соответствующей полярности проходит через сумматор 24 и открытый элемент И 8 на привод 3, приводя каретку 4 в движение с заданной скоростью. Перемещение каретки 4 приводит к смещению изображения звезды 32 гидирования с центра фотоэлектрического анализатора 6, которое вызывает перемещение привода телескопа 1. Вращение телескопа 1 приводом 2 с постоянной скоростью происходит при смещении изображения звезды гидирования относительно оптического центра фотоэлектрического анализатора 6 на величину Ь Х.В момент времени 1, когда в результате перемещения телекопа 1 исследуемый объект 33 окажется в центре видеокочтрольного устройстВа 11, оператор отпускает нажатый до этого переключатель 6 или 17, по сигналу которого срабатывает генератор 18 одиночных импульсов, однократный сигнал ко-. торого переводит триггер 19 в состояние 1.,Измеренный преобразователем 5 код положения каретки 4 через открытый элемент И 21 поступает в регистр 22, где далее хранится. В этот же момент времени в вычислительное устройство 12 через открытый элемент И 8 поступает код, пропорциональный ЬХ. Он образуется из аналогового сигнала на выходе фотоэлектрического анализатора 6, величина которого пропорциональна ЬХ, в результате преобразования в преобразователе 13. Фильтр 14 настроен на пропускание низкочастотного полезного сигнала и не пропускает высокочастотные сигналы помехи с фотоэлектрического анализатора 6, образующиеся в результате быстро меняющихся составляющих рассогласования между положением телескопа и изображением звезды 32.После момента времени 1 привод 3 каретки 4 управляется по сигналу рассогласования:К =Х+ЬХ - Х,где Хк - код положения каретки 4 в момент1 к, храйящийся в регистре 22;Х 1 - код текущего положения кареткина выходе преобразователя 5.Таким образом, код, пропорциональныйЕ, образуется на выходе сумматора 23, пройдя через открытый элемент И 20, преобразуется в аналоговый сигнал в преобразователь 25 и через элемент И 8 поступает навход привода 3, который перемещает каретку таким образом, чтобы сигнал Е стремился к нулю.Следовательно, каретка 4 после окончания переходных процессов устанавливаетсяв положение, которое она занимала в момент 1, скорректированное на величину ЬХ,так как после окончания движения каретки 4 привод 2, отрабагывая сигнал ЬХ, ителескоп 1 находятся в положении, при котором изображение звезды 32 находится в оптическом центре фотоэлектрического анализатора 6.Пороговое устройство 10 контролирует величину сигнала Е и в том случае, когда Е 46, где Ь - некоторая малая величина, близкая к нулю, формирует на своем выходе сигнал, по которому триггер 19 устанавливается в состояние О, закрывая элемент И 20.С момента времени, когда исследуемый объект 33 находится на оптической оси телескопа 1 и происходит автоматическое гидирование телескопа 1 по звезде 32 гидирования, обычно начинается процесс экспозиции (регистрация световой информации исследуемого объекта ЗЗ, При этом в ряде случаев, например, когда исследуемый объект ЗЗ имеет собственную скорость движения относительно звезд, а также в результате дифференциальных гнутых и других инструментальных ошибок исследуемый объект ЗЗ смещается относительно звезды 32 гидирования.Задача оператора в этом случае заключается в осуществлении полуавтоматической коррекции положения телескопа 1, причем, учитывая то, что в это время идет экспозиция, коррекция должна производиться максимально быстро и с высокой точностью Это обеспечивается работой системы в описанном выше режиме, причем быстро меняющиеся ошибки положения телескопа отрабатываются автоматически, а медленно изменяющийся уход исследуемого объекта 33 от оптической оси телескопа 1 отрабатывается оператором путем полуавтоматической коррекции положения телескопа 1.Если во время процесса полуавтоматической коррекции звезда 32 исчезает из поля зрения фотоэлектрического анализатора 6 (например, из-за облачности), то коррекция положения каретки 4 прекращается, так как по сигналу с блока 15 контроля элемент И 9 закрывается и сигнал управления не поступает на вход привода 3,Предлагаемая система не имеет ограничений по разрешающей способности коррекционных подвижек и обеспечивает их высокое быстродействие и точность. В результате отработки за счет автоматического гидирования быстро меняющихся ошибок положения телескопа 1 величина размазывания изображения исследуемого объекта во время экспозиции уменьшается приблизительно в 2 - 3 раза. Кроме того, точность предлагаемой системы примерно в 1,5 раза выше известных систем. Указанные обстоятельства позволяют использовать в данной системе преобразова,ели угол-код на 13 - 14 двоичных разрядов вместо 19 - 21 двоичных разрядов, применяемых в известных системах.Формула изобретения1 о Система управления телескопом, содержащая первый привод, выход которого кийематически связан с телескопом, на котором установлены кфретка и фотоэлектрический анализатор, выход которого через фильтр подключен ко входу преобразователя аналог-код, а через блок контроля - к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя корректирующего сигнала, а выход - со входом второго привода, выход ко: торого через преобразователь угол-код соединен с первым входом формирователя корректирующего сигнала, второй вход которого соединен с выходом вычислительного устройства, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности системы, в ней установлены пороговое устройство и второй элемент И, первый вход которого соединен со вторым выходом формирователя корректирующего сигнала, второй вход - с выходом преобразователя аналог-код, а выход - со входом вычислительного устройства, третий вход формирователя корректирующего сигнала через пороговое устройство соединен со своим третьим выходом, вход первого привода соединен с выходом фотоэлектрического анализатора и вторым входом преоб разователя угол-код, а выход второгопривода кинематически связан с кареткой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Теория автоматического регулирования. Под ред. В. В. Солодовникова. Книга 1,М Машиностроение, 1967, с. 54 - 55,75 - 77.2, Айзерман М. А. Теория автоматического регулирования. М., Наука, 1966,4 с. 46 - 53.3. Авторское свидетельство СССР405106, кл. б 05 В 23/00, 17,12.71.4. Патент Японии49-8670,кл. 54(7 э) СО, опублик. 27.12.65 (прототип) .805251 Составитель Ю. ГладковТехредА. Бойкас Корректор М. Кост Тираж 95 Подписное р С. Лыж642/69 едак аказ а ВНИИПИ Госу по делам3035, Москва,лиал ППП ПатедарственнизобретенЖ - 35,нтэ, г. У 1 1,го комитета ий и открыт аушская наб жгород, ул. П