Устройство для автоматической компенсации неременной оптической редукции клиновыхмеханизмов

 

3I89I0

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соав Советснна

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

МПК 0 05b 11/32

Заявлено 12Л1.1970 (Эй 1404380/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 28.Х.1971. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 27.1.1972

УДК 62-503.55(088.8) Авторы изобретения

В. П. Егоров, И. П. Лаптев и П. В. Николаев

1-> 1 ь 1 р с с I у:1 и

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ

ПЕРЕМЕННОЙ ОПТИЧЕСКОЙ РЕДУКЦИИ КЛИНОВЫХ

МЕХАНИЗМОВ

Изобретение относится к системам автоматического управления, в частности, к фотоэлектрическим системам автоматического слежения за движущимися световыми объектами с использованием отсчетпых оптических клиньев.

Известны устройства для компенсации переменной оптической редукции клиновых механизмов в комбинированных следящих системах наблюдения за световыми объектами, содержащих замкнутый и разомкнутый контуры регулирования перемещения оптического клинового механизма. Разомкнутый контур является скоростной следящей системой, а I c чная коррекция положения изображения осуществляется позиционной системой фотогида.

Недостатком известных устройств является сравнительно низкая точность стабилизации изображения объекта в поле зрения оптической трубы, так как оптическая редукция клинового механизма устройства переменна и при постоянной скорости движения объекта скорость движения изображения объекта зависит от угла поворота клинового механизма.

Предложенное устройство свободно от указанного недостатка, так как в нем скорость поворота клинового механизма в функции сигнала скоростной системы изменяется по закону секапса, по этому же закову изменяется и коэффициент усиления и в системе фотогида. Введение секансной зависимости определяется тем, что переменная оптическая редукция клина,,- = с,. вес ср, где: ср — угол поворота клина; i„., — оптическая редукция клина прп ср = О.

Получение сигнала компенсации осуществлено в предложенном устройстве путем при10 менения жестко связанного с исполнительной осью клинового механизма формирователя нелинейного сигналя, выполненного, например, в виде сскансного потенциометра, который подключен к соответствующим усилителям15 преобразователям скоростной следящей системы и системы фотогпда, управляющих исполнительными двигателями этих систем.

На чертеже изображена блок-схема предложенного устройства для автоматической ком20 пенсации oil ической редукции клиновых механизмов.

Устройство содержит разомкнутый контур

1, представляющий собой скоростную следящую систему, включающую датчик скорости

25 2, двигатель 8, задающий скорость перемещения изображения объекта, связанный с такогенератором 4, который подключен через нелинейный усилитель-преобразователь 5 сигнала управления по скорости к элементу срав30 пения 6, связанному через усилитель 7 с нс

318910

60 полнительным двигателем 8 скоростной системы; двигатель 8 через тахогенератор 9 и редуктор 10 жестко связан с одним из входов механического дифференциала ll, второй вход которого подсоединен к редуктору 12 исполнительного двигателя 18, электрически связанного через усилитель 14 с нелинейным усилителем-преобразователем 15 сигнала позиционной системы фотогида 16. Кроме того, выход механического дифференциала жестко связан с формирователем 17 нелинейного сигнала компенсации, управляющим перемещением клинового механизма 18 и подключенным ко входам усилителей-преобразователей

5 и 15 сигналов управления обоих каналов.

С помощью клинового механизма формируется оптическое изображение светового объекта 19, наблюдаемое оптической трубой 20, на которой установлен датчик системы фотогида 21, подключенный к усилителю-преобразователю 15 этой системы.

При использовании двухкоординатного управления в устройстве используются соответственно два разомкнутых контура скоростной следящей системы и два замкнутых контура позиционной системы фотогида.

Слежение за световым объектом (удержание изображения движущегося объекта на оптической оси) осуществляется посредством комбинированной фотоэлектрической системы, воздействующей на клиновой механизм 18 и состоящей из скоростной системы (система грубого сопровождения), задающей скорость вращения клина в соответствии со скоростью движения объекта 19, и позиционной системы фотогида Еб, более точно удерживающей изображение объекта на оптической оси трубы

20. При наличии в разомкнутом контуре слежения сигнала, пропорционального не скорости перемещения объекта, а непосредственно положению объекта, может быть реализована комбинированная следящая система «угол— угол».

Скоростная система 1 воздействует на клиновой механизм 18, и входной сигнал для скоростной системы снимается с тахогенератора

4, соединенного с задающим двигателем 8„ управляемым датчиком 2. Скоростная система имеет отрицательную обратную связь по скорости, сигнал которой снимается с тахогенератора 9 скоростной системы и подается на элемент сравнения б. Ошибка скоростной системы выбирается позиционной системой фотогида Еб, исполнительный двигатель которой 18 также воздействует на клиновой механизм через механический дифференциал ll, связанный с редуктором 10 и 12 соответствующих контуров управления.

На исполнительную ось клинового механизма с ценой оборота 360 установлен формирователь 17 нелинейного сигнала компенсации с секансной зависимостью; этим формировате5

40 лем может быть секансный потенциометр. Как один из вариантов схемного решения может быть использован косинусный датчик (вращающийся трансформатор, косинусный потенциометр), который совместно с усилителемпреобразователем 5 скоростной системы вырабатывает сигнал управления.

При неизменной скорости движения объекта v< скорость поворота клинового механизма, задаваемая скоростной системой, будет равна

v„ = v, 4 = v,.t, sec cp. С учетом оптиче о ской редукции клинового механизма, скорость перемещения изображения объекта в поле зрения оптической трубы 20 соответствует скорости движения объекта с ошибкой скоростной системы такой же, как и при нулевом положении клинового механизма при cp == О.

В замкнутом контуре системы фотогида 15 для компенсации переменного коэффициента усиления используется схема автоматической регулировки усиления. Управляющий сигнал для этой схемы поступает от формирователя

17 нелинейного сигнала компенсации, установленного на исполнительной оси клинового механизма, а элементом данной схемы является нелинейный усилитель-преобразователь 15, включенный в цепи усилителя 14, питающего исполнительный двигатель 18 системы фотогида. В результате действия автоматической регулировки усиления коэффициент усиления в системе фотогида остается неизменным, так как коэффициент усиления усилителя-преобразователя 15 К вЂ” — К,зес р, и коэффициент передачи клинового механизма

4 4, Зес9 (К, — значение коэффициента усиления при ср = О).

Предмет изобретения

Устройство для автоматической компенсации переменной оптической редукции клиновых механизмов в комбинированных следящих системах наблюдения за световыми oRектами, содержащих замкнутый и разомкнутый контуры регулирования перемещения оптического клинового механизма, отличиющееся тем, что, с целью повышения точности стабилизации изображения движущихся объектов в поле зрения оптической трубы, устройство снабжено жестко связанным с исполнительной осью клинового механизма формирователем нелинейного сигнала компенсации, выполненным, например, в виде секансного потенциометра, подключенного ко входам усилителей-преобразователей сигнала управления в замкнутом и разомкнутом контурах регулирования перемещения клинового механизма, которые подсоединены к исполнительным двигателям упомянутых контуров регулирования.

3189IO

Составитель А. Лащев

1оедактор Б. Нанкнна

Корректор Е. Михеева

Техред Л, Богданова

Заказ 3846/9 Изд. № 1513 Тпрагк 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

fr

I ИЗ