Способ контроля технического состояния автоколебательных рулевых приводов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к системам управления летательными аппаратами, в частности управляемыми снарядами. Техническое решение основано на регистрации работы привода в режимах отработки нулевого, постоянного и гармонического входного и выходного сигналов. Гармоническому анализу подвергается выходной сигнал в части выделения постоянной составляющей, амплитуды и фазового сдвига первой гармоники разложения в ряд Фурье. Измеряют с выхода датчика обратной связи частоту и амплитуду автоколебаний при отсутствии входного сигнала на привод и сравнивают их с расчетными. Далее пропускают сигнал от датчика обратной связи через сглаживающий фильтр, постоянную времени которого выбирают из условия эффективного подавления частоты автоколебаний при обеспечении минимальной инерционности фильтра. По величине выходного напряжения фильтра оценивают уход нуля и статический коэффициент передачи рулевого привода, а по величине сдвига выходного сигнала фильтра относительно входного - значение фазового сдвига. В данном техническом решении обеспечиваются объективный контроль и повышенная точность. Кроме того, снижается трудоемкость и стоимость контроля. 2 с. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к силовым системам управления летательных аппаратов и наиболее целесообразно может быть использовано в автоколебательных рулевых приводах и автопилотах малогабаритных управляемых снарядов.

Известны релейные автоколебательные системы управления [1, стр. 233-243; 2, стр. 31-36] и регулирования [3, стр. 9-10], автоколебательный рулевой привод управляемого снаряда [4, 5, 6].

Комплексной задачей контроля технического состояния релейных автоколебательных систем является выявление перечня обязательных проверяемых параметров системы, как и чем осуществлять их контроль с необходимой точностью за счет применения простых, надежных и доступных технических средств.

В большинстве известных способов настройки и проверки линейных следящих систем информацию о показателях качества проверяемой системы получают в результате исследования реакции систем на типовые, как правило, гармонические входные воздействия, создаваемые специальными генераторами контрольных сигналов.

Релейные автоколебательные системы имеют свои особенности, усложняющие их исследования и контроль технического состояния. В таких системах нет подобия при различных начальных состояниях и различных величинах внешних воздействий. К ним неприменим принцип суперпозиции. В переходном процессе в релейных системах изменяется не только амплитуда, но и частота колебаний.

Для автоматических систем с большими подвижными массами, мощными управляемыми объектами автоколебательный режим недопустим, так как при таком режиме возникнут недопустимые перегрузки, будут преждевременно изнашиваться кинематические передачи, появятся дополнительные ошибки.

В системах с малыми подвижными массами, например, в рулевых приводах и автопилотах малогабаритных управляемых снарядов автоколебательный режим является полезным, так как при этом повышается быстродействие системы и ее чувствительность работы за счет проявления свойства стабилизации характеристик системы при наличии автоколебаний по отношению к изменяющимся параметрам объекта управления, упрощается аппаратура управления и др.

Рулевые приводы и автопилоты управляемых снарядов относятся к объектам с изменяющимися параметрами. В широких пределах по времени полета снаряда изменяется шарнирная нагрузка на рулях (от пружинной до перекомпенсации) из-за изменения скорости полета снаряда, максимальный развиваемый момент привода в управляемых снарядах, использующих, например, энергию сжатого воздуха за счет скоростного напора набегающего потока при полете снаряда [4], в широких пределах изменяются также по времени полета частота входного сигнала за счет переменности повремени полета частоты вращения снаряда по крену и амплитуда входного сигнала, например, на участке ввода снаряда в луч управления и на участке управляемого полета.

Релейные автоколебательные системы и автоколебательные рулевые приводы и автопилоты управляемых снарядов в частности имеют свои особенности, связанные с наличием в выходном сигнале автоколебаний, амплитуда и частота которых изменяются в широких пределах не только при переходе с одного режима контроля, соответствующего, например, минимальной или максимальной скорости полета снаряда или др., на другой, но также при изменении амплитуды и частоты входного сигнала.

При подаче на вход автоколебательного рулевого привода управляющего сигнала, являющегося медленно меняющимся по сравнению с автоколебаниями, с уровнем, не приводящем к срыву автоколебаний, на выходе привода имеем сумму сигналов, состоящую из высокочастотной автоколебательной составляющей и низкочастотной реакции привода на медленно меняющееся входное воздействие. Реакция релейной автоколебательной системы, линеаризованной автоколебаниями, на медленно меняющееся входное воздействие будет соответствовать реакции некоторой эквивалентной линейной системы, выходные параметры которой (статический и динамический коэффициенты передачи, фазовые сдвиги, уход нулевого положения рулей) представляют практический интерес и должны определяться при контроле технического состояния автоколебательных рулевых приводов и автопилотов управляемых снарядов.

Как показал многолетний положительный опыт разработки, исследований и эксплуатации релейных автоколебательных систем, основными показателями технического состояния являются амплитуда и частота автоколебаний, уход нулевого положения рулей, статический коэффициент передачи, фазовый сдвиг и динамический коэффициент передачи по первой гармонике выходного сигнала, эти показатели качества нелинейной системы с достаточной для практики степенью точности характеризуют техническое состояние системы. Сама же задача разработки комплексного способа контроля технического состояния релейных автоколебательных систем управления, автоколебательных рулевых приводов и автопилотов управляемых снарядов не нашла отражения в технической литературе и других источниках, что делает ее решение актуальным для конструкторов-разработчиков и исследователей таких систем.

Существующий способ контроля основан на регистрации работы привода в режимах отработки нулевого, постоянного и гармонического входного сигналов с записью на осциллограмме входного и выходного сигналов и последующем определении ухода нулевого положения рулей, статического и динамического коэффициентов передачи и фазового сдвига, проводимых по результатам гармонического анализа выходного сигнала в части выделения постоянной составляющей, амплитуды и фазового сдвига первой гармоники разложения в ряд Фурье [7, стр. 549-550].

Известным методом (аналог) определения частотных характеристик исследуемого объекта является метод [8, стр. 96] одновременной записи входного синусоидального воздействия и установившихся колебаний на выходе объекта с последующей обработкой полученных кривых [8, стр. 101-103]. Обработка записи колебаний для определения коэффициентов разложения в ряд Фурье [7, стр. 558-561; 8, стр. 102] при оценке постоянной составляющей (a₀), первой (a₁, b₁) гармоники методом 12 или 24 ординат требует больших вычислений, что является существенным недостатком этого метода.

Известен метод (прототип) гармонического анализа периодических колебаний сложной формы, используемый в специальных приборах, предназначенных для определения первой и высших гармонических составляющих [8, стр. 124-128]. Суть этого метода заключается в разложении выходного сигнала в ряд Фурье в виде суммы постоянной составляющей, первой и высших гармонических составляющих с использованием специальных множительных и интегрирующих устройств для получения синфазной и квадратурной составляющих первой гармоники выходного сигнала [8, стр. 127, рис. 2-26]. Для нахождения амплитуды и фазы гармоники требуется дополнительный расчет.

Для реализации этого метода промышленностью бывшего СССР выпускался комплект приборов [9, 10] в виде фазочувствительного вольтметра типа В5-2 в комплекте с низкочастотным генератором типа Г3-39. Вольтметр предназначен для измерения величины комплексных составляющих вектора напряжения первой гармоники на выходе исследуемого четырехполюсника по отношению к опорному синусоидальному напряжению и определения амплитудно-фазовой характеристики четырехполюсника. Максимальная погрешность определения фазового угла не превышает ±5^o, максимальная погрешность измерения модуля (амплитуды первой гармоники) 8,5%. Вес прибора В5-2 33 кг, габариты 510х405х360 мм, Г3-39 28 кг, габариты 510х405х360 мм. В настоящее время эти приборы не выпускаются, замены вольтметру В5-2 нет.

Недостатком этого метода является сложность реализации, связанная с наличием сложной, громоздкой и дорогостоящей аппаратуры, большая инерционность прибора для исследования и контроля частотных характеристик автоколебательных рулевых приводов и автопилотов управляемых снарядов, необходимость проведения дополнительных расчетов для определения амплитуды и фазового сдвига, сравнительно низкая точность измерения фазовых сдвигов (±5^o), соизмеримая с величиной замеряемых на выходе рулевого привода в некоторых режимах контроля.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности и упрощение контроля, снижение трудоемкости и стоимости контроля технического состояния автоколебательных рулевых приводов и автопилотов управляемых снарядов.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Замеряют с выхода датчика обратной связи рулевого привода частоту и амплитуду автоколебаний при отсутствии входного сигнала на привод и сравнивают их с расчетными значениями для выбранного режима контроля, соответствующего полетному, например, для минимальной и максимальной скорости полета снаряда и др., определяют уход нулевого положения рулей и статический коэффициент передачи рулевого привода при отработке постоянного входного сигнала, для чего пропускают сигнал с выхода датчика обратной связи через сглаживающий фильтр, постоянную времени которого выбирают из условия эффективного подавления сигнала частоты автоколебаний при обеспечении минимальной инерционности фильтра.

По величине напряжения на выходе сглаживающего фильтра оценивают уход нулевого положения рулей и статический коэффициент передачи автоколебательного рулевого привода по зависимостям где Δδ - уход нулевого положения рулей, K_п(0) - статический коэффициент передачи, ΔU - величина напряжения на выходе сглаживающего фильтра при отсутствии сигнала на входе рулевого привода, U_вх(0) - величина задаваемого постоянного напряжения на входе рулевого привода, - величина напряжения на выходе сглаживающего фильтра при отработке рулевым приводом постоянного входного сигнала, соответствующего движению рулей из нулевого положения в одну сторону (U_вх=U₁ и в другую (U_вх=U₂), K_ДОС - коэффициент передачи датчика обратной связи рулевого привода, K(0) - статический коэффициент передачи сглаживающего фильтра.

Определяют фазовый сдвиг и динамический коэффициент передачи рулевого привода при гармоническом входном сигнале U_вх = U_msinω_вхt по первой гармонике выходного сигнала привода на каждой контрольной частоте для нескольких значений амплитуд, соответствующих как линейной, так и нелинейной зоне отклонения рулей, для чего пропускают сигнал с выхода датчика обратной связи через фильтр с резонансным подъемом на частотах задаваемого входного сигнала, параметры фильтра выбирают из условия эффективного выделения контрольного сигнала при обеспечении минимального (близкого к нулевому или нулевого) фазового сдвига фильтра на этой частоте, по величине амплитуды напряжения на выходе фильтра U_вых^m оценивают динамический коэффициент передачи рулевого привода

а по величине сдвига выходного сигнала фильтра относительно входного для рулевого привода оценивают значение фазового сдвига ϕ(ω_вх) .

Способ реализуется следующим образом.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема реализации предлагаемого способа контроля технического состояния автоколебательного рулевого привода управляемого снаряда, состоящая из автоколебательного рулевого привода в составе корректирующего фильтра КФ (1), релейного элемента РЭ (2), управляющего электромагнита УЭМ (3), исполнительного двигателя ИД (4), датчика обратной связи ДОС (5), задающего устройства ЗУ (6), сглаживающего фильтра СФ (7), фильтра РФ (8) с резонансным подъемом на частотах задаваемого входного гармонического сигнала, регистрирующего прибора РП (9).

В качестве задающего устройства при контроле статического коэффициента передачи используется источник постоянного напряжения, при контроле фазового сдвига и динамического коэффициента передачи - генератор синусоидальных колебаний. При контроле параметров автоколебаний (частоты, амплитуды) задающее устройство отключают.

Принципиальная схема сглаживающего фильтра приведена на фиг. 2. Фильтр реализован на операционном усилителе в виде апериодического звена с постоянной времени
T=R₂C.

При реализации фильтра на операционном усилителе в случае необходимости для более эффективного подавления автоколебаний легко реализовать и более сложный фильтр, описываемый, например, колебательным звеном, шире возможности масштабирования выходного сигнала. В отдельных случаях не исключено применение пассивного RC-фильтра (фиг. 3), хотя возможности такого фильтра значительно меньше. При сравнительно высокой частоте автоколебаний (несколько десятков Гц и выше) не исключается возможность использования сглаживающих свойств измерительного вольтметра типа, например, В7-36 и др.

В качестве фильтра РФ для выделения первой гармоники выходного сигнала используется фильтр, принципиальная схема которого приведена на фиг. 4. По сравнению с известным устройством [8, стр. 127, рис. 2-26] для выделения синфазной и квадратурной составляющих определяемой гармоники колебаний на выходе исследуемого объекта предлагаемый фильтр реализован на четырех блоках произведения БП1-БП4 и двух сглаживающих фильтрах СФ1, СФ2 апериодического типа с передаточной функцией

Передаточная функция фильтра фиг. 4 имеет вид

где и в конечном виде после преобразований

где T - постоянная времени сглаживающего фильтра,
- постоянная времени колебательного звена,
- относительный коэффициент затухания колебательного звена,
ω_o - значение контрольной частоты задаваемого сигнала.

При выборе T >> (т.е. T² ω²_o >> 1) получим
Логарифмическая амплитудно-фазовая частотная характеристика (ЛАФЧХ) фильтра с передаточной функцией (3) приведена на фиг. 5, где 1 - логарифмическая асимптотическая амплитудная частотная характеристика (без учета поправок), 2 - с учетом поправок, 3, 4, 5 - фазовые частотные характеристики соответственно колебательного звена, форсирующего звена Тр+1 и суммарная (всего) фильтра, ω_o - частота контрольного сигнала, ω_aвт - частота автоколебаний. Характеристика фильтра (ЛАФЧХ) построена для случая T=0,3 сек, ω_o = 62,8 1/сек ( ω_o = 2πf_o, f₀ = 10 Гц).

Как видно из фиг. 5 фильтр имеет явно выраженный резонансный подъем на частоте ω_o при близком к нулевому значению фазовом сдвиге фильтра на этой частоте. При наличии такой характеристики фильтра в установившемся состоянии выходной сигнал U_вых^РФ фильтра (фиг. 4) имеет синусоидальную форму как при отработке рулевым приводом входного сигнала с амплитудой, соответствующей линейной зоне отклонения рулей (при работе с автоколебаниями), так и нелинейной зоне при больших амплитудах входного сигнала, когда происходит захват автоколебаний входным сигналом (т.е. при работе без автоколебаний на участке ввода снаряда в луч управления). Из ЛАФЧХ фильтра на рис. 5 видно, что сигнал частоты автоколебаний значительно ослаблен по сравнению с сигналом на частоте ω_o (ослабление A, g δ ), фазовый сдвиг фильтра ϕ_o на частоте ω_o близок к нулю, и чем больше постоянная времени T сглаживающего фильтра, тем ϕ_o/ меньше и больше ослабление A.

В предлагаемой схеме фиг. 4 блоки произведения выполнены, например, на микросхемах типа 525 ПС2, а сглаживающие фильтры - на операционных усилителях по схеме фиг. 2. Из анализа передаточной функции фильтра (3) видно, что для проверки рулевого привода на дискретных контрольных частотах принципиально возможно также обеспечить передаточную функцию (3) предлагаемого фильтра за счет реализации на микросхемах вместо блоков произведения, а также в отдельных случаях при значительном разносе частоты автоколебаний и частоты ω_o контрольного сигнала (ω_o ≪ ω_aвт) за счет применения низкочастотных фильтров, обеспечивающих минимальные (близкие к нулевым) фазовые сдвиги в полосе пропускаемых контрольных частот при одновременном эффективном ослаблении сигнала частоты автоколебаний (например, фильтр Баттерворта [11, стр. 217]).

При отсутствии входного сигнала U_вх=0 в контуре рулевого привода (фиг. 1) вследствие отрицательной обратной связи и релейного элемента устанавливаются автоколебания, частота и амплитуда которых определяются параметрами линейной части и релейного элемента. С выхода датчика обратной связи замеряют частоту автоколебаний f_авт, например, частотомером типа Ч3-54. Для замера амплитуды автоколебаний вольтметром типа В7-36 замеряют амплитуду автоколебаний на выходе рулевого привода из соотношения

где δ_авт - амплитуда автоколебаний на выходе рулевого привода, приведенная к углу отклонения рулей,
U_авт - амплитуда автоколебаний на выходе датчика обратной связи,
K_ДОС - коэффициент передачи датчика обратной связи.

Полученные значения частоты f_авт и амплитуды δ_авт автоколебаний сравнивают с расчетными для выбранного контрольного режима, имитирующего, например, наихудшее и наилучшее сочетание параметров по времени полета снаряда, условиям окружающей среды и др.

Для замера ухода нулевого положения рулей Δδ при U_вх=0 сигнал с выхода датчика обратной связи пропускают через сглаживающий фильтр (фиг. 2), на выходе которого получают установившееся усредненное значение напряжения Δ U, по величине которого определяют уход нулевого положения рулей Δδ на выходе рулевого привода по зависимости (1).

В отдельных случаях при сравнительно высокой частоте автоколебаний возможно определить уход нулевого положения рулей также вольтметром типа В7-36, который обладает свойствами сглаживающего фильтра, определив по нему установившееся значение напряжения Δ U при U_вх=0. Уход нуля в этом случае будет определяться

Для определения статического коэффициента передачи на вход рулевого привода подают сигнал U_вх=U(0) постоянного уровня одного знака. На выходе сглаживающего фильтра получают в установившемся состоянии соответствующее значение напряжения U₁(0). При смене знака входного сигнала получают значение напряжения U₂(0). По величинам полученных напряжений получают среднее значение напряжения

в котором исключена составляющая ухода нулевого положения рулей. По зависимости (2), зная величину напряжения U(0), определяют статический коэффициент передачи рулевого привода.

Для контроля фазового сдвига и динамического коэффициента передачи на вход рулевого привода подают с выхода двухфазного генератора синусоидальных колебаний (фиг. 4) входной сигнал U_вх = U_msinω_вхt. Выходной сигнал рулевого привода U_вых = U^m_вых1·sin(ω_вхt+ϕ₁)+U^m_авт·sinω_автt подают на вход фильтра РФ, выходной сигнал которого в установившемся состоянии
U^рф_вых = U^m_вых1·sin(ω_вхt+ϕ₁)
содержит амплитудное U_вых1^m значение и фазовый сдвиг ϕ₁ первой гармоники выходного сигнала рулевого привода. По величине амплитуды напряжения U_вых1^m определяют значение динамического коэффициента передачи рулевого привода на заданной частоте

По величине сдвига выходного U_вых^РФ и входного U_вх сигналов определяют значение фазового сдвига ϕ₁ рулевого привода. Для регистрации входного и выходного сигналов используют, например, электронный двухлучевой (или светолучевой) осциллограф и др.

Оценка значений Kg (ω_вх) и ϕ₁ проводится на каждой из заданных контрольных часто входного сигнала, соответствующих, например, максимальному и минимальному значениям частоты вращения снаряда по крену (ω_вх = ω_вр = 2πf_вр) для нескольких значений амплитуд, соответствующих как линейной, так и нелинейной зоне отклонения рулей, соответствующих, например, реальной работе привода с автоколебаниями вблизи упора или без автоколебаний при большой амплитуде входного сигнала, имеющей место в процессе ввода снаряда в зону управления при больших начальных отклонениях снаряда в процессе управления, при наихудшем и наилучшим сочетании параметров и допусков в различных условиях эксплуатации и др.

Предлагаемый способ контроля технического состояния релейных автоколебательных систем управления, автоколебательных рулевых приводов и автопилотов управляемых снарядов за счет применения предлагаемых простых, надежных и доступных технических средств для его осуществления обеспечил повышение точности и упрощение контроля, снижение трудоемкости и стоимости контроля, обеспечен эффективный и действенный контроль технического состояния на всех этапах разработки, изготовления и испытаний автоколебательных рулевых приводов и автопилотов. Эффективность способа и технических средств подтверждена многолетней практикой контроля автоколебательных рулевых приводов и автопилотов управляемых снарядов различного класса и назначения.

Таким образом, предлагаемый способ контроля технического состояния автоколебательных рулевых приводов и автопилотов управляемых снарядов по сравнению с известным позволяет обеспечить объективный контроль, повысить точность и упростить контроль, снизить трудоемкость и стоимость контроля и не требует применения дорогостоящих и громоздких приборов и оборудования.

Источники информации
1. Релейная автоколебательная система управления для объектов с изменяющимися параметрами. В кн.: Принципы построения и проектирования самонастраивающихся систем управления. Петров Б.Н., Рутковский В.Ю., Крутова И.Н., Земляков С.Д. М., Машиностроение, 1972, стр. 233-243.

2. Релейная автоколебательная система управления. Сборник научных трудов. Моделирование и оптимизация систем автоматического управления и их элементов. Тульский политехнический институт. Тула, 1990, стр. 31-36.

3. Релейная система автоматического регулирования. В кн.: Теория автоматического регулирования под редакцией В.В.Солодовникова. Книга 3. Теория нестационарных, нелинейных и самонастраивающихся систем автоматического регулирования, часть II. М., Машиностроение, 1969, стр. 9-10, 34-46.

4. Автоколебательный рулевой привод управляемого снаряда 9М117. Министерство обороны СССР. Выстрел ЗУБК10 с управляемым снарядом 9М117. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЗУБК10.00.00.000 ТО. М., Военное издательство, 1987.

5. Автоколебательный рулевой привод управляемого снаряда. RU, патент N 2079806, кл. 6 F 42 B 15/01, B 64 C 13/36, БИ, N 14, 1997.

6. Автоколебательный рулевой привод управляемого снаряда. RU, заявка N 97106962/02, кл. 6 F 42 B 15/01, B 64 C 13/36.

Положительное решение ВНИИГПЭ от 29 октября 1997г. о выдаче патента на изобретение по заявке N 97106962/02 (н/вх. N 6581 от 25.11.97).

7. Разложение периодических функций в ряд Фурье (гармонический анализ). Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗОВ. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. М., Наука, 1965, стр. 549-561.

8. Метод определения частотных характеристик по зарегистрированным колебаниям на входе и выходе исследуемого объекта. В кн.: Экспериментальное определение частотных характеристик автоматических систем. Вавилов А.А., Солодовников А.И. М.-Л., ГЭИ, 1963, стр. 96-103.

9. Вольтметр фазочувствительный В5-2. Описание, инструкция по эксплуатации и паспорт. Предприятие-изготовитель п/я А-7786, г.Киев, ГСП, 3/IX-69 г.

10. Декадный генератор Г3-39. Описание, инструкция по эксплуатации и паспорт. Предприятие-изготовитель п/я А-7786, г.Киев, ГСП, 30/IX-69 г.

11. Лэм Г. Аналоговые и цифровые фильтры. Расчет и реализация. М., Мир, 1982, стр. 217.

Формула изобретения

1. Способ контроля технического состояния автоколебательных рулевых приводов управляемых снарядов, основанный на регистрации работы привода в режимах отработки нулевого, постоянного и гармонического входного сигнала с записью на осциллограмме входного и выходного сигналов и определении ухода нулевого положения рулей, статического и динамического коэффициентов передачи и фазового сдвига по результатам проведения гармонического анализа выходного сигнала в части выделения постоянной составляющей, амплитуды и фазового сдвига первой гармоники разложения в ряд Фурье, отличающийся тем, что замеряют с выхода датчика обратной связи частоту и амплитуду автоколебаний при отсутствии входного сигнала на привод и сравнивают их с расчетными значениями для данного режима контроля, определяют уход нулевого положения рулей и статический коэффициент передачи рулевого привода при отработке постоянного входного сигнала, для чего пропускают сигнал с выхода датчика обратной связи через сглаживающий фильтр, постоянную времени которого выбирают из условия эффективного подавления сигнала частоты автоколебаний при обеспечении минимальной инерционности фильтра, по величине напряжения на выходе сглаживающего фильтра оценивают уход нулевого положения рулей и статический коэффициент передачи рулевого привода по зависимостям


где Δδ - уход нулевого положения рулей;
K_п - статический коэффициент передачи;
ΔU - величина напряжения на выходе сглаживающего фильтра при отсутствии сигнала на входе рулевого привода;
U_вх(О) - величина задаваемого постоянного напряжения на входе рулевого привода;
- величина напряжения на выходе сглаживающего фильтра при отработке рулевым приводом постоянного входного сигнала, соответствующего движению рулей из нулевого положения в одну сторону (U_вх=U₁) и в другую (U_вх=U₂);
K_дос - коэффициент передачи датчика обратной связи рулевого привода;
К(О) - статический коэффициент передачи сглаживающего фильтра,
определяют фазовый сдвиг и динамический коэффициент передачи рулевого привода при гармоническом входном сигнале U_вх=U_m sin ω_вхt по первой гармонике выходного сигнала привода на каждой контрольной частоте для нескольких значений амплитуд, соответствующих как линейной, так и нелинейной зоне отклонения рулей, для чего пропускают сигнал с выхода датчика обратной связи через фильтр с резонансным подъемом на частотах задаваемого входного сигнала, параметры фильтра выбирают из условия эффективного выделения контрольного сигнала при обеспечении минимального (близкого к нулевому или нулевого) фазового сдвига на этой частоте, по величине амплитуды напряжения на выходе фильтра U_вых1^m оценивают динамический коэффициент передачи рулевого привода

а по величине сдвига выходного сигнала фильтра относительно входного для рулевого привода оценивают значение фазового сдвига ϕ(ω_вх).
2. Устройство для реализации способа, включающее сглаживающий фильтр и фильтр с резонансным подъемом на частотах задаваемого входного гармонического сигнала, входы которых подключены к выходу датчика обратной связи рулевого привода, а выходы - ко входу регистрирующего прибора, отличающееся тем, что в нем фильтр с резонансным подъемом выполнен из двух параллельно соединенных цепочек, каждая из которых содержит последовательно соединенные первый блок произведения, сглаживающий фильтр и второй блок произведения, первые входы первых блоков произведения подключены к выходу датчика обратной связи, вторые входы блоков произведения первой и второй цепочек подключены соответственно к синусоидальному и косинусоидальному выходам двухфазного генератора синусоидальных колебаний, а синусоидальный выход генератора является входом привода, причем сглаживающий фильтр выполнен в виде апериодического звена с передаточной функцией

постоянная времени Т которого выбирается из условия

где ω₀ - значение контрольной частоты задаваемого входного гармонического сигнала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5