Система управления пространственным положением объекта

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 01.04.74 (21) 2010695/18-24 с присоединением заявки,%(23) Приоритет— (51) М. Кл.605в 15i02

605ти 1/О2

Гасидарстаенный иамитет

Совета Иинистраа СССР в делам иибретений н атирмтий

Опубликовано 25.10.75Бюллетень № Зэ (53) УДК 621.:3 (088.8) Дата опубликования описания 20.01,76 (72) Авторы изобретения

Г. Я. Леденев и А. В, Сапожников (71) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫМ

ПОЛОЖЕНИЕМ ОБЪЕКТА

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть ис— пользовано для управления пространственным положением объекта, например лета тельного аппарата.

Известны системы управления пространственнь м положением объекта, содержашие четыре пары датчиков, оси чувствительнос1тн которых в трех парах совпадают соответственно с тремя осями инериии объекта управления, и логическое устройство со вхсаамн которого соединены выходы соответсввуюших датчиков.

Для повышения надежности широко при, меняется резервирование как каналов управлечия в пелом, так и входяших в них датчиков. Обычно в систему включаются три идентичных канала управления. Неисправный канал определяется логическим устройством путем сравнения сигнала на выходе каждого канала с выходными сигналами двух других каналов.

Однако, если входяший в систему управления блок датчиков резервирован по такому же методу, т.е. параметр движения c J носительно каждой из инерциальных осей объекта управления измеряется тоемя датчиками с последуюшим сравнением их сигналов, тг в некоторых случаях надежность такого блока датчиков оказывается недос» таточной, так как при этом допускается отказ не более одного из трех дублирующих друг друт а датчиков.

Цель изобретенич - повысить :, еж

10 ность системы управления.

Это достигается тем, что система содержит четыре коммутатора, два входа каждого из которых связаны с выходами

«15 датчиков соответствуюшей пары, третьи входы соединены с соответ твуюшими въходами логиче кого устройства, суммируюшее устройство, к соответствуюшим входам которого подключены выходы всех коммутаторов, выход соединен со входом логнческого устройства через пороговый эле» мент и через ключ, управлявший вход которого связан с ссответствуюшим выходом .логического устройства, а датчики четверйв той пары устая влены так, что их сн и чув4РР078 ствительности составляют одинаковые углы с каждой осью инерции объекта.

На чертеже представлена блок-схема системы управления.

Она содержит объект управления 1, блох выработки команд 2, логическое устройст

r.o 3, суммируюшее устройство 4, пороговый элемент 5, ключ 6, коммутаторы 710, датчики 11-18.

Системе управления работает следую- 36 шим образом.

Датчики 11 и 12 измеряют параметР движения объекта относительно его инерциальной оси g, датчики 13 и 14 - относительно оси g, датчики 15 и 16 - ство- 1Б сительно оси g,, датчики 17 и 18 - относительно оси Я, состаяляюшей с осями

g y и 7 одинаковый угол 4 (oca X

7. ортогональны). Сигнал со всех датчиков поступает в логическое устройст- М во 3, rae показания датчиков, иэмеряюших параметр движении относительно одной и той же оси, сравниваются между собой. Когда сигналы дублирующих друг друга датчиков, измеряющих движение относительно И осей Х, Y u Z совпадают между собой, логическое устройство выдает в блок выработки команд сигналы с одного иэ них (для определенности - с детчийов 11, 13 и 15).

По этим сигналам блок выработки команд 2 выдает команды, управляюшие движением объекта yr.равленяя 1.

В начальный момент работы системы управления коммутаторы 7-9 находятся в та» ком состоянии, что на вь|читаюшие входы, суммируюшего устройства 4 проходят сигналы с датчиков 11, 13 и 15, а сигнал с дат чика 17 через коммутатор 10 попадает на суммируюший вход суммируюшего устройст»ва 4. СигнелУ на выходе суммируюшего устройства 4 равен, а5

me Ц - сигнал с датчика, измеряюшего параметр движения относительно оси А;

fJ<, Vy, ffa -сигналы с датчиков измеряюших параметр движения относитель- . но осей Х, f и В соответственно; 5Î

7t3 - коэффициент пропорцяональнос ги, он постоянен и равен 608 4 (СС - угол, который ось А составляет с осями Х, У и 2 ).

В случае, если показания всех датчиков 45 правильны, всегда должно выполняться следу юшее соотношение:

Ц,- йсозо6+ Урсове(* Узсср, ипя = g + fJy+gz

C0SK I поэтому я9

Vg»g в том только случае, когда показания всех датчиков правильны. При Ц ® 0 пороговый элемент 5 находится в исходном состоянии, а ключ 6 закрыт. В случае, если произошел отка одного иэ детчииов, например, датчике, измеряюшего параметр движения объекта относительно оси А,, показания датчиков 11 и 12 не совпадают между содой. Если отказ произошел в датчике 11, то вели» чина U не равна О, срабатывает порогсвый элемент 5 и выдает сигнал об этом в логическое устройство 3. В этом случае оно выдает сигнал в коммутатор 7 на переключение на вход суммирующего устройства сигнала с датчика 12, одновременно в блок выработки команд 2 также выдается сигнал с этого датчика, а не с датчика 11.

Факт отказа датчика 11 запоминается логическим устройством 3. Если же отказал дат чик 12, то величина У с остается равной 0 и в логическом устройстве только запоминается факт отказе датчика 12.

Аналогичные действия происходят при отка-. зах датчиков, измеряюших параметр движения относительно других осей.

В случае, если происходит отказ второго датчика, измеряюшего движение относительно одной из осей объекта (например, после отказа датчика 11 отказывает и датчик 12), величина Ц становится неравной О, срабатывает пороговый элемент 5 и выдает сигнал об этом в логическое устройство 3.

При этом там уже имеется информация об отказе датчика 11, поэтому (если сс.впадают между собой сягналы дублируюших друг apyra датчиков в других осях) логическое устройство определяет, что отказали оба датчика, измеряюшие параметр движения объекта относительно оси Х. В этом случае оно выдает в коммутатор 7 команду íà от ключение выходов обоих датчиков 11 и 12 от входа суммируюшего устройства 4. Сиг .нал Hà его выходе в этом случае будет ра вен Ц, йь у уд

У

Поскольку показания датчиков Ру Уу, Рк верны, то Р »g», т.е.Ui, соответствует параметру движения относительно оси Х. Логическое устройство 3 одновременно с комендой не отключение датчиков 11 и

12 открывает ключ 6 и сигнал Ux с выхода суммируюшего устройства 4 через ключ 6 поступает в логическое устройство 3, которое подключает его ко входу блока выработ ки команд 2 вместо сигнала с датчиков, измеряюших пераметр движения объекта отно» ит ьно оси Х.

Таким образом, в системе управления, содержешей 8 датчиков .параметра движения об»еспечивается кормя;и- иое ее фун:гдионирование при отказе по меньшей мг ре люб»ых двух датчиков. б

Предмет изобретении

Система управлении пространственным положением объекта, содержашаи четыре пары датчиков и логическое устройство, со 10 входа.ли которого соединены выходы соответ твуюших датчиков, о т л и ч а к> ш аи с и тем, что, с келью повышении надежности рог»с>тн» систем»,, она сап» . »» ит и цн»гсвт,»й эл»»ë»:íò, т.н; ц и че.г др »(оммутаторяу flBA входа ке1жлОГО Йз к » > Гч i x Гвя;»знtл с выходами датчиков сосI вече.»вук г . P ры, третьи входы соединены с го«тнг"т нвук>шими выходамя логяче -.кого устр1(1стг,.». суммируюшее устройство, к соответству К» шим входам которого ттодключены выход.л коммутаторов, выход соединен со Bx (»(»ì

;логическ. го у ..тр»йства через пороговЫй

1 элемент и через ключ, управляюншй вход которого связан с соответствуюшим викодом логического устройства.

480078

Составитель А. Лашев

Редактор О. Стенина Техред М. Ликович корректор И. Гоксин

Заказ 1155 Тираж 869 Подписное

ИНИИПИ Государственного ком тета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r ужгород, ул. Гагарина, 101