Рулевой привод

Изобретение относится к системам управления летательных аппаратов, преимущественно малогабаритных управляемых снарядов. Предлагаемый рулевой привод содержит сумматор, первый вход которого является входом привода, и корректирующий фильтр, подключенный к выходу сумматора. Привод также содержит последовательно соединенные релейный элемент, усилитель мощности и рулевую машинку. Выход машинки является выходом привода и соединен через элемент обратной связи со вторым входом сумматора. При этом в схему дополнительно введены генератор гармонических сигналов и второй сумматор. Первый вход сумматора соединен с выходом корректирующего фильтра, второй вход - с выходом генератора гармонических сигналов, а выход - со входом релейного элемента. Благодаря данной схеме реализации привода появляется возможность независимо изменять и оптимально выбирать параметры корректирующего фильтра и коэффициента усиления контура. Технический результат изобретения состоит в повышении точности работы и помехоустойчивости рулевого привода. 1 ил.

 

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

Известен автоколебательный рулевой привод управляемого снаряда (см. патент RU 2079806 по заявке 93032538 от 22.06.1993 г.), который содержит сумматор, первый вход которого является входом привода, последовательно соединенные корректирующий фильтр интегродифференцирующего типа с преобладанием интегрирования на частотах автоколебаний, релейный элемент, усилитель мощности и рулевую машинку, выход которой является выходом привода и соединен через элемент обратной связи со вторым входом сумматора.

Недостатком известного автоколебательного рулевого привода является то, что корректирующий фильтр выполняет сразу две функции. Во-первых, он корректирует частотные характеристики рулевой машинки для улучшения динамических свойств рулевого привода в целом, а, во-вторых, определяет параметры автоколебаний (частоту и амплитуду), которые в свою очередь определяют коэффициент усиления. Коэффициент усиления в контуре рулевого привода можно регулировать только за счет изменения частотных характеристик корректирующего фильтра.

Наиболее близким аналогом является автоколебательный рулевой привод управляемого снаряда (см. патент RU 2114387 по заявке 97106962 от 29.04.1997 г.), в котором корректирующий фильтр имеет более сложную структуру за счет чего удается повысить частоту и уменьшить амплитуду автоколебаний и в конечном итоге увеличить коэффициент усиления в контуре рулевого привода.

Однако для повышения частоты автоколебаний приходится применять корректирующий фильтр со значительным подъемом амплитуд в области высоких частот, что снижает помехоустойчивость рулевого привода.

Целью предложения является повышения точности работы рулевого привода и его помехоустойчивости.

Это достигается тем, что в известный рулевой привод, содержащий сумматор, первый вход которого является входом привода, корректирующий фильтр, подключенный к выходу сумматора, а также последовательно соединенные релейный элемент, усилитель мощности и рулевую машинку, выход которой является выходом привода и соединен через элемент обратной связи со вторым входом сумматора, дополнительно введены генератор гармонических сигналов и второй сумматор, первый вход которого соединен с выходом корректирующего фильтра, второй вход - с выходом генератора гармонических сигналов, а выход - со входом релейного элемента, что позволяет обеспечить регулирование коэффициента усиления, который определяется только амплитудой дополнительного гармонического сигнала, без изменения динамических характеристик корректирующего фильтра.

На чертеже представлен рулевой привод, состоящий из сумматора (С1), первый вход которого является входом привода (Uвх.), корректирующего фильтра (2), подключенного к выходу сумматора (С1), а также последовательно соединенных релейного элемента (3), усилителя мощности (4) и рулевой машинки (5), выход которой является выходом привода (δ) и соединен через элемент обратной связи (6) со вторым входом сумматора (С1), в который дополнительно введены генератор гармонических сигналов (7) и второй сумматор (8), первый вход которого соединен с выходом корректирующего фильтра (2), второй выход - с выходом генератора гармонических сигналов (7), а выход - со входом релейного элемента (3).

Устройство работает следующим образом. При подаче на вход рулевого привода гармонического управляющего сигнала (Uвх.) на входе релейного элемента (3) образуется сумма из двух гармонических сигналов: сигнала с генератора (7) и управляющего сигнала, прошедшего сумматор (С1) и корректирующий фильтр (2). На выходе релейного элемента (3) сформируются сигналы на тех же частотах и, кроме того, появятся дополнительные сигналы на комбинационных частотах. Если выбрать частоту генератора (7) достаточно высокой, то после прохождения через усилитель мощности (4) и рулевую машинку (5) все высокочастотные сигналы отфильтруются и останется только выходной сигнал (δ) на частоте управляющего сигнала, причем амплитуда его будет определяться амплитудой сигнала с генератора (7). Выходной сигнал (δ), поступая на второй вход сумматора (С1) через элемент обратной связи (6), замыкает обратную связь рулевого привода. Таким образом, рулевой привод работает как обычная линейная система, коэффициент усиления которой определяется амплитудой сигнала генератора (7).

В результате появляется возможность независимо друг от друга изменять параметры корректирующего фильтра и коэффициента усиления в контуре привода, что при оптимальном их выборе позволяет повысить точность и помехоустойчивость рулевого привода.

Рулевой привод, содержащий сумматор, первый вход которого является входом привода, корректирующий фильтр, подключенный к выходу сумматора, а также последовательно соединенные релейный элемент, усилитель мощности и рулевую машинку, выход которой является выходом привода и соединен через элемент обратной связи со вторым входом сумматора, отличающийся тем, что в него дополнительно введены генератор гармонических сигналов и второй сумматор, первый вход которого соединен с выходом указанного корректирующего фильтра, второй вход - с выходом генератора гармонических сигналов, а выход - со входом указанного релейного элемента.