Устройство для стабилизации заданной высоты полета
Изобретение относится к системам регулирования полета летательного аппарата, в частности к устройствам для стабилизации высоты полета. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение информативности устройства. Устройство содержит двигатель, который через редуктор вращает диск импульсного модулятора, выходные импульсы которого поступают на счетный вход счетчика, отсчитывающего высоту полета, В момент достижения заданной высоты полета компаратор выдает сигнал на срабатывание ключа, который подает питание на электромагнитную муфту. Устройство начинает работать в режиме стабилизации заданной высоты полета . 2 ил.
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 G 08 G 5/02
ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
Ql
О
Ul (>
К ABTOPCКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4369702/24 (22) 23.11.87 (46) 07.05.93. Бюл, М 17 (71) Казанский авиационный институт им.
А,Н.Туполева (72) Л.Г.Романенко, Л.А.Сурай, Н.А.Шилова и Г.Л.Романенко (56) Павлов В.А„Понырко С.А„Хованский
Ю.M. Стабилизация летательных аппаратов. М.: Высшая школа, 1964. с.334-335. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ
ЗАДАННОЙ ВЫСОТЫ ПОЛЕТА (57) Изобретение относится к системам регулирования полета летательного аппарата, Изобретение относится к автоматическим системам регулирования полетом летательного аппарата, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет контроля высоты и повышение информативности устройства.
На фиг.1 представлена блок-схема устройства: на фиг.2 — временная диаграмма
его работы.
Устройство содержит чувствительный элемент 1 в виде блока мембранных коробок, индуктивный датчик 2, усилитель 3, двигатель
4, редукторы 5. 6, 7. электромагнитную муфту
8, потенциометр 9, импульсный модулятор 10, счетчик 11 импульсов. фазометр 12, компаратор 13, задатчик 14 высоты, ключ 15, дешифратор 16, индикатор 17, вход 18 питания.
Устройство для стабилизации заданной высоты полета работает следующим образом.
После старта летательного аппарата изменение высоты полета вызывает деформа Ж 1505283 А1 в частности к устройствам для стабилизации высоты полета. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение информативности устройства.
Устройство содержит двигатель, который через редуктор вращает диск импульсного модулятора, выходные импульсы которого поступают на счетный вход счетчика, отсчитывающего высоту полета. В момент достижения заданной высоты полета компаратор выдает сигнал на срабатывание ключа, который подает питание на электромагнитную муфту. Устройство начинает работать в режиме стабилизации заданной высоты полета. 2 ил. цию чувствительных элементов 1 в виде мембранных коробок, которая воспринимается индуктивным датчиком 2. В сигнальной обмотке индуцируется напряжение переменного тока, величина которого зависит от изменения высоты полета, а фаза — от направления этого изменения. Сигнал, снимаемый с выхода датчика 2, усиливается усилителем 3 и подается на управляющую обмотку двигателя 4, который через первый редуктор 5 перемещает статор индуктивного датчика 2 до тех пор, пока статор не займет согласованного положения с ротором, при этом сигнал на выходе индуктивного датчика 2 станет равным нулю. В результате угол поворота выходного вала двигателя 4 оказывается пропорциональным текущей высоте полета, Если электромагнитная муфта 8 отключена, специальные пружины удерживают щетку г1отенциометра
9 в нейтральном положении, и его выходной сигнал равен нулю. При включении л;уфты 3 движок потенциометра 9 оказываетгч через
1505203 второй редуктор б связанным с выходным налом двигателя 4, и снимаемое с потенциаметра 9 напряжение будет пропорциоttaJtbt Вращение вала двигателя 4 через третий редуктор 7 передается модулирующему диску импульсного модулятора 10. В результате угол поворота оала двигателя 4, пропорциональный изменению высоты полета, преобразуется в соответствующее число электрических импульсов на выходе импульсного модулятора 10. Выборам редуктора 7 и соответствующей разбивкой диска модулятора 10 можно добиться, чтобы один иь1пульс соответствовал определенному изменению высоты полета, исходя из требуемой точности. Выходные импульсы модулятора 10 поступают на счетный вход счетчика 11 импульсов, Фаза выходногосигнала индуктивного датчика 2, а следовательно, и выходного сигнала усилителя 3 зависит от знака изменения высоты (набор высоты или снижение). Это изменение фазы в фазометре 12 преобразуется о сигнал, поступающий на управляющий вход счетчика 11. По этому сигналу изменяется направление счета. При наборе высоты импульсы, поступающие на счетный вход счетчика 11 с охода ttrnnynbcttor o 11одулятора 10, суммируются, а при yr.",еньшении BblcoTbl полета — оычитаюгся, Так11м образа11, число импульсов И, поступа1агцее с ньlхода счетчика 11 на один из нходан ко:"11ap t opa 13, будет пропорционально текущеи высоте полета, Одновременно llà другой вход компаратора 31 с выхода задатчика высоты 14 поступает сигнал Мз, 11ропорциональный заданной высоте полета. При дас1ижс11ии заданной высоты полеl а величина N становится равной Ns. Компаратор 13 о этот момент выдает ит1ульсный сигнал, Yoòoðbté поступает на управляющий вход ключа 15. По этому сигналу ключ 15 подкл1ачает напряжение питания на вход упраоляющей обмотки электромагнитной муфты 8. При з1ол1 на выходе патенциометра датчика 9 появляется сигнал, пропорцио 1t aл ь н ьlé oткл î ltåн11ю летательного аппарата от заданной высоты полета, т.е, устройство начи1гает работать в режиме стабилизации заданной высоты полета. Для того, чтобы последующие изменения высоты не нарушали этот режим, в ключе 15 предусмотрена самоблокиронка в момент его сра батыва1111я, Кроме тога, ва время полета с выхода сче1чика 11 на вход дешифратора 16 пос1упает сигнал, соответствующий теку10 щей высоте полета. Дешифратор 16 преобразует его в семисегментный код, поступающий на индикатор 17. Информация о влекущей оысоте полета, получаемая с индикатора 17 мажет быть использована в случае применения устройства на пилотируемом а п па рате. Временная диаграмма изображена для случая, когда заданная высота полета Нз = 200 м, а изменение высоты фиксируется с точностью 10 м, Требуемую точность можно обеспечить как подбором редуктора 7, так и соответствующей разбивкой кодирующего диска импульсного модулятора 10, в реэуль15 тате чего каждым 10 м изменения высоты соответствует один импульс на выходе импульсного модулятора 10, который подключен к счетному входу Ti счетчика 11 импульсов. При этом знак изменения высо20 ты (набор или снижение) определяет фазу выходного сигнала усилителя 3, и изменение фазы преобразуется о управляющий сигнал о фазометре 19, На выходе фазометра 12 при наборе высоты формируется сигнал высокого урооня (логическая "1"), а при снижении — низкого уровня (логический "0"). Этот сигнал поступает на управляющий вход "1" счетчик 11, и при наборе высоты счетчик выполняет cyr.ìèðoîàíèå, а при снижении — оь1читание импульсов, поступающих на его счетный вход Т1. При выводе летательного аппарата на высоту Н = 200 м с отсчетом каждых 10 м изменения высоты потребуется 20 импуль35 соо, что соответствует шестиразрядному числу о двоична-десятичном коде. Для регистрации этого числа импульсов в случае применения двоична-десятичного счетчика необходимо дое декады счетчика, построенного на базе четырехразрядных счетчиков, включенных по схеме с параллельным переносом. При таком включении инверсия Р выхода переноса счетчика первой декады подключается к счетному Т2 входу счетчика второй декады. Для осуществления переноса импульсоо о следующую декаду при прохождении на входе Т1 девятого счетного импульса на выходе переноса P появляется логический "0", а после десятого счетного импульса счетчика первой декады устанавливается в нуль (Q>=Qy=Qs=Q4=0), и на выходе переноса P появляется логическая "1". Таким образом, на каждые десять счетных 55 импульсов формируется один импульс переноса на выходе Р, инверсия которого P поступает на счетный вход Т2 счетчика старшего разряда, Проследим все сказанное для конкретного профиля высоты по временной диаг5 1505283 рамме (см.фиг.2), Заданная BbfcoTB «o<1PTB Нз=200 м. Набор высоты идет до 160 м (участок оа), на счетный Т1 вход в этом время поступает 16 импульсов. При этом на управляющем <- "1" входе присутствует логиче- 5 ская "1", и счетчик 11 импульсов работает в режиме суммирования. После прохождения девятого счетного импульса на выходе Р появляется импульс переноса, инверсия которого Р поступает на счетный вход Т2 10 счетчика второй декады с прохождением,оторого счетные выходы Q l, 02, Оз, О < счетчика первой декады устанавлива<отся в нуль, а на выходе О5счетчика второй декады 15 устанавливается логическая "1", Затем начинается снижение (участок аЬ), На управляющем входе <- "1" появляетc$l логический "0", и пять последу<ощих импульсов, пришедших на счетнь<й Т1 вход 20 счетчика первой декады, будут вычитаться из предыдущих шестнадцати. Снижение идет до 110 м (что соответствует 11 импульсам). К этому моменту (точка b) на выходах счетчика будем имегь Q =- 1. О< — -Оз=О2=-0, 25 0<=1, что соответствует числу 11 в двоичнодесятичном коде. После этого вновь начинается подьем (участок bc). На входе + 1" счетчика появляется логическая "1", и счетчик работает в режиме суммирования. Поступающие на вход Т1 счетные импульсы складываются на выходах О5, О <, Оз, Qz, О< появляются сигналы соответствующего уровня, идет отсчет импульсов согласно изменяющейся высоте 30 полета, После подъема на 190 м на выходе счетчика появится число 19, или 11001 в двоично-десятичном коде, На выходе переноса P появится импульс переноса, который 35 оканчивается с прохождением на счетном Т1 входе импульса, соответству<ощего <<ысоте 200 м, при этом счет <ик первой декады устанавливается в ноль. О<--02=Оз=О«-=0, на 45 выходах счетчика второй декады формируется двоично-десятичное число 0010, Qg=-0, Or=1. Одновременно, так как 200 м — это заданная высота, компаратор 13, который 50 проводит поразрядное сравнение числа N t<;l выхода сче< чика 11 <<л<пуль< ев с заданным NB, фиксирует их совпадени» Г4 N;l. В этот момент нз выходе компаратора появляется сигнал логической "1", Ytt-л<з 1. который поступает на упранля<ощий вход ключа 15, а последний подключает напряжение питания Uttt Формула изобретения устройство для стабилизации заданной высоты полета, содержащее чувствительный элемент в виде блока мембранных коробок, которые кинематическим соединены с первым входом индуктивного датчика, выход которого соединен со входом усилителя, выход которого соединен со входом исполнигельного двигателя, выход которого через первый редуктор кинематически соединен со вторым входом индуктивного датчика и последовательно через второй редуктор и электромагнит«ую муфту — со входом потенциометра, выход которого является выходом устройства, индикатор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет контроля высоты и повышения информативности устройства, в него введены третий редуктор, фазометр, импульсный модулятор, задагчик высоты, счетчик импульсов, дешифратор, компаратор и ключ, выход которого соединен с управляющим входом электрол<агнитной муфты, выход исполнительного двигателя через третий редуктор кинсматически соединен со входом импульct 1505283 Фиа. 1 и (н) Фив, 2 Редактор Заказ 1972 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101 эо ю 0 и Og Og 0g Оу Og аю Р 72 т и юэ и"" кя Составитель Е.Олен ик Тех ред М.Морге нтал Корректор Л.Ливринц
