Система автоматического регулирования положения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИН (i9) SU(iI) с у 4 Л 05 В !3/02

g у-,:

@ Е;.",;:-.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с,р э1

II

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4129678/24-24 (22) 30.09.86 (46) 15.12.88. Бюл. Ф 46 (72) В.С.Альтшулер, А.А,Васюхно, Л.Н,Волков, А.В.Орлов, Н,П,Рубан и В.М.Филатов (53) 62.50 (088,8) (56) Гироскопические системы /Под ред. Д.С.Пельпора, ч.1, М.: Высшая школа, 1977, с. 1 28-167.

Коновалов С,Ф, и др. Гироскопические системы, ч.III. М.: Высшая школа, 1980, с. 41-46. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ,(57) Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано для стабилизации положения объектов, например в гироскопических системах, Целью изобретения является повышение надежности системы. Система содержит датчик положения 1, модулятор 6, переключающую схему 7, моментный датчик 10, объект регулирования 11, стабилизатор тока 9, мостовой переключатель

8, мультиплексоры 14,15, 1б, блоки выделения импульсов 17,18, элемент

И 19. При возникновении неисправности в одном из блоков системы с помощью схемы 7 осуществляется автоматическая перестройка структуры системы, обеспечивающая непрерывное управление объектом 11, 2 ил, 1444711

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть испюльзовано для стабилизации положения объектов, например в гироскопических системах.

Целью изобретения является повышение надежности системы.

На фиг.l изображена функциональная схема системы; на фиг.2 — пример !0 выполнения блоков выделения импульсов.

Система содержит (фиг.l) датчик 1 положения, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, вычислитель 3 и . 15 преобразователь код-временной интервал (ПКВ) 4, задатчик 5 сигналов внешней .информации, модулятор б, переключающую схему 7, мостовой переключатель 8, стабилизатор 9 тока, мо- 20 ментный датчик 10, объект регулирования 11, компаратор 12 задятчик 13, мультиплексоры 14 — 16, блоки 17 и

18 выделения импульсов, элемент И 19.

Блок 17 (18} включает (фиг.2) блок дифференцирования 20, блок выделения модуля 21, сглаживающий фильтр 23, Система работает следунпцим образом.

Датчик l формирует сигнал, несу- 30 щий информацию о состоянии, положении объекта 11. Этот сигнал поступает на модулятор б, который выполнен, например, в виде АЦП 2, вычислителя

3, ПКВ 4 и задатчика 5. В случае управления компасом вычислитель 3 может быть выполнен в виде сумматора, на второй вход которого поступает с задатчика 5 код зхп или иной корректирующей добавки, 40

На выходе модулятора 6 присутствует временной интервал в виде импульсов с переменной скважностью или в виде двух последовательностей импульсов, сдвинутых друг относительно друга (тактовой последовательности и информационной, каждая на своей шине), Это зависит от выполнения

ПКВ 4 и мостового переключателя 8.

Питание мостового переключателя

8 осуществляется от стабилизатора

9, так что временной интервал, п1Фсутствующий на выходе модулятора б, преобразуется в нагрузке мостового переключателя (e@ слу>"ит напримеру 55 обмотка управления датчиКа 10) в среднее значение тока. Амплитуда импульсов тока в цепи нагрузки мостового переключателя 8, задаваемая стабилизатором 9, остается при этом неизменной, чем достигается постоянство тепловыделения в нагрузке и, следовательно, стабильность управления, Подключение нагрузки мостового переключателя 8 к датчику 10 (фиг.1) осуществляется через схему 7, При появлении импульсов на выходе модулятора б блок 17 формирует управляющий сигнал (например, низкий логический уровень) с помощьк> инвертора на выходе фильтра 22 на управляющем входе мультиплексора 14 и на управляющий вход мостового переключателя Я поступает выходной сигнал модулятора б, Если импульсы на выходе модулятора б отсутствуют, блок 17 формирует, например, высокий логический уровень.

При этом на управляющий вход мостового переключателя 8 поступает сигнал с компаратора !2. Вьгходное напряжение задатчика 13 регулируется в процессе наладки и в простейшем случае равно нулю, Тогда полярность выходного сигнала компаратора !2 (знак определяется из условия осуществления отрицательной обратной связи) зависит от знака сигнала рассогласования на выходе датчика 1. Б простейшем случае схема 7 может содержать только мультиплексор 14 и блок 17, и выход нагрузки мостового переключателя 8 может быть соединен непосредственно со входом датчика 10, Таким образом, при возникновении неисправности АЦП 2 или модулятора 6 система продолжает функционировать, осуществляя управление от датчика 1.

Так же происходит работа системы в случае выполнения схемы 7 так, как показано на. фиг.l при нормальном функционировании стабилизатора 9 и мостового переключагеля 8, поскольку при этом блок 18 формирует низкий управляющий уровень и на выходе элемента И 19 также присутствует низкий уровень, так что оба мультиплексора

15 и 16 осуществляют передачу импульсов тока с выхода мостового переключателя 8 на вход датчика 10, При пропадании импульсов в цепи нагрузки мостового переключателя 8 мультиплексор 15, управляемый блоком

l8, осуществляет передачу управляю,щих импульсов с выхода модулятора 6, через мультиплексор 16 на вход датчика 10, В этом случае система также

44711

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

f4 75;fg

Составитель F.,Âëàñoâ

Техред Д. Олийнык

Редактор И.Горват

Заказ 6505/45

Корректор Н.Король

Подписное

Тираж 866

ВНИИПИ Государстненного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

14 продолжает нормально функционировать до устранения неисправности мостового переключателя 8 или стабилизатора 9, Если произойдет одновременный отказ одного из блоков 2,6 или 8,9, на выходе элемента 19 появится высокий логический уровень, поскольку оба блока 17 и 18 сформируют уровень логической единицы, и мультиплексор 16 осуществит передачу управляющего сигнала со своего второго входа на обмотку управления датчика 10, Система также будет функционировать до обнаружения и устранения неисправности.

Таким образом, система обеспечивает непрерывность управления в случае возникновения неисправности в одном из блоков системы.

Построение схемы 7 позволяет одновременно ускорить процесс обнаружения и устранения причины отказа путем индикации сигналов высокого уровня на входах и выходе элемента И 19.

Система автоматического регулирования положения, содержащая последовательно соединенные моментный датчик, объект регулирования и датчик положения, выход которого подключен к входу модулятора, а также стабилизатор тока, выход которого соединен с входом питания мостового переключателя, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы, в нее введены задатчик, ком5 паратор, два блока выделения импульсов, три мультиплексора и элемент И, причем выход модулятора соединен с входом первого блока вьщеления импульсов и с первым информационным

1ð входом первого мультиплексора, подключенного выходом к управляющему входу мостового переключателя, выход которого соединен с первым информационным нходом второго мультиплексо15 ра и с входом второго блока вьщеления ьЖпульсов, подключенного выходом к первому входу элемента И и к управляющему входу второго мультиплексора, второй информационный вход ко2р торого соединен с входом первого блока ньщеления импульсов, подключенного выходом к управляющему входу первого мультиплексора и. к второму входу элемента И, выход которого соеди25 нен с управляющим входом третьего мультиплексора, первый информационньгй вход которого соединен с выходом второго мультиплексора, выход третьего мультиплексора, подключен к входу

30 моментного датчика, а второй информационный вход третьего мультиплексора соединен с нторым информационным входом первого мультиплексора и с выходом компаратора, подключенного опорным входом к выходу задатчика, а информационным входом — к выходу датчика положения,