Устройство для управления перемещением аэродинамического зонда

 

Изобретение относится к системам для измерений параметров потока веществ и может быть использовано в качестве системы автоматического управления положением аэрои гидродинамического зонда. Цель изобретения - повышение точности непрерывного измерения направления потока, которая достигается введением новых блоков и функциональных связей, позволяющих осуществить автоматическую подстройку параметров контура регулирования углового положения зонда для достижения минимальной величины ошибки ориентации зонда. Устройство содержит зонд, дифференциальный манометр, электромеханический узел линейного перемещения, электромеханический узел углового перемещения, нелинейный блок, элемент сравнения, блок выделения модуля, блок определения знака и блок коммутируемых коэффициентов. Повьщ1ение точности ориентации зонда достигается введением в устройство блока выделения модуля, элемента сравнения, блока выделения знака и блока коммутируемых коэффициентов. 3 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„ I 8 205 (51)4 G01 P 3 00 ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ14Й (21) 3778056/24-24 (22) 16.07.84 (46) 23.03,88, Бюл. М . 11 (71) Харьковский автомобильно-дорожный институт им.Комсомола Украины (72) О.В.Денисенко (53) 621.771,2 (088.8) (56) Горлин С.М, и др, Аэродинамические измерения. - M.: Наука, 1964, с.293-296, с.589-597.

Авторское свидетельство СССР

Ф 661345 кл. G 01 P 13/00, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДА (57) Изобретение относится к системам для измерений параметров потока веществ и может быть использовано в качестве системы автоматического управления положением аэро- и гидродинамического зонда. Цель изобретения— повышение точности непрерывного измерения направления потока, которая достигается введением новых блоков и функциональных связей, позволяющих осуществить автоматическую подстройку параметров контура регулирования углового положения зонда для достижения минимальной величины ошибки ориентации зонда. Устройство содержит зонд, дифференциальный манометр, электромеханический узел линейного перемещения, электромеханический узел угловогю перемещения, нелинейный блок, элемент сравнения, блок выделения модуля, блок определения знака и блок коммутируемых коэффициентов.

Повьппение точности ориентации зонда достигается введением в устройство блока выделения модуля, элемента сравнения, блока выделения знака и блока коммутируемых коэффициентов.

3 ил.

1383205

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в автоматизированных системах прове-1 дения газодинамических исследований, в частности в системах управления перемещением зонда для измерения полей скорости и давлений потоков.

Цель изобретения — повышение точности непрерывного измерения направления потока.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 — статическая характеристика нелинейного блока; на фиг.3 — блок-схема видоизмененного нелинейного блока.

Устройство содержит. зонд 1, дифференциальный манометр 2, электромеханический узел 3 углового перемещения, 20 электромеханический узел 4 линейного перемещения, видоизмененный нелинейный блок 5, элемент б сравнения, блок

7 выделения. модуля, блок 8 выделения знака, блок 9 коммутируемых коэффи- 25 циентов и нелинейный блок 10.

Блоки устройства соединены между собой в соответствии со схемами (фиг. 1 и 3) .

Электромеханические узлы 3 и 4 со-.30 ответственно углового и линейного перемещений зонда содержат электродвигатели и усилители мощности к ним, а также механические преобразователи вращения двигателей в угловое и линейное перемещение зонда соответственно.

Зонд 1 преобразует угол d- натекания потока в разность давлений, изме"

Ряемую дифференциальным манометром 40

2, Сигнал U манометра 2, соответствующий текущему значению угловой .ошибки в ориентации зонда t по потоку, подается на электромеханический узел углового перемещения зонда и на нелинейный блок 10, статическая ха1 рактеристика которого в любой момент времени определяется выражением

U =Б„„цк - К„U l npu l U)l(Ц„,;: где U — напряжение на входе видоиз50

3 мененного нелинейного блока

5, соответствующее сигналу угловой ошибки ориентации зонда по потоку;

U „„ — напряжение на выходе видоиз55 мененного нелинейного блока

5, соответствующее управляющему воздействию на электромеханический узел 4 линейного перемещения зонда;

U«« — максимальное напряжение на выходе видоизмененного нелинейного блока 5; — напряжение отсечки, соответствующее граничному значению допустимой угловой ошибки

Ug, мокс

K„ = — — — — коэффициент наклона

Цотс характеристики видоизмененного нелинейного блока 5.

Если зонд 1 в исходном положении произвольно ориентирован по потоку, то при включении устройства сигнал с выхода манометра 2 автоматически, приводит зонд с помощью электромеханического узла 3 углового перемещения зонда во вращение к направлению ориентации по потоку.

В момент достижения ошибки ориентации зонда 1 по потоку соответствующей допустимому граничному значению

Ц; °, включается рабочая эона нелинейного блока 10 и зонд начинает перемещение вдоль линейной координаты е.

Одновременно на выходе элемента б сравнения непрерывно формируется сигнал рассогласования U =U -/ 0 /, который подается на дополнительный управляющий вход блока 5 для автома,. тического изменения параметров его характеристики.

В процессе ориентации зонда 1 при перемещении рабочей точки по характеристике блока 5 на участке от / U / до I U I под действием сигнала U ьшаютс" значения Нмчк " Рнь что приводит к уменьшению величйны

U и скорости линейного перемещения вых зонда 1. Автоматически уменьшается скорость изменения исследуемого napadg метра — на входе устройства и ускоde ряется смещение рабочей точки к значению U . В момент, когда рабочая .точка достигает значения U процесс изменения (уменьшения U ù„,. и К„ ) параметров нелинейной характеристики прекращается, поскольку U =O.

Если в процессе функционирования устройства происходит изменение величины ddt de, а вместе с тем и 4g/dt, изменяются и значения / 0 / и U< .

Когда величина dd/dÜ растет, то уве.личивается / U qf H %, а Нмч„ H К„6

1383205 при этом уменьшаются. При уменьшении

Йф/де возрастают значения U и .К„ мчкс

Формула изобретения

Устройство для управления перемещением аэродинамического зонда, содержащее дифференциальный манометр, входы которого соединены с соответствующими выходами зонда, а выход — с, входом электромеханического узла углового перемещения зонда и входом нелинейного блока, при этом выходы электромеханических узлов углового и линейного перемещений механически связаны с корпусом зонда, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности непрерывного измерения направления потока, оно содержит последовательно соединенные блок выделения модуля, элемент сравнения, блок выделения знака сигнала и блок коммутируемых коэффициентов, 5 подключенный сигнальным входом к выходу нелинейного блока, а выходом— к входу электромеханическогo узла углового перемещения, при этом коэффициент К передачи блока коммутируемых коэффициентов изменяется в соответствии с выражением К при Sgn U< (О

К Кн при Бе — 0

К,", при SgnU >О, If где К > К, U — выходной сигнал элемента сравнения, второй вход элемента сравнения является входом заданного значения U модуля ошибки углового положения зонда, определяемого нера20 венством 0 (БЪ (Ботс э где Uo. — Максимально допустимая угловая ошибка.

1383205

g Иу

ФИГ

Крис

+ewe

Составитель В.Нефедов

Редактор Н.Тупица Техред А.Кравчук Корректор И.Эрдейи

Заказ 1288/40 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4