Устройство для моделирования выходных сигналов гирокомпаса

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.1177 (21) 2559850/18-24 (51) М. КЛ. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 06 G 7/48

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 1506.80. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 180680 (53) УДК 681. 335 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

В.И. Коржов, В.Н. Петухов и Л.И. Шинкаренко (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЫХОДНЫХ

СИГНАЛОВ ГИРОКОМПАСА

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для обнаружения отказов в информационных и управляющих системах.

Известно устройство для моделирования, содержащее датчики угловых скоростей и интеграторы, функциональный преобразователь, блок деления, датчик угла, усилители, двигатели, редукторы и тахогенераторы (1). Одна- ко это устройство имеет ограниченные функциональные воэможности °

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство, которое содержит блок установки периода колебаний чувствительного элемента, вход которого является входом тактовой частоты устройства, а выход соединен с первыми 20 входами блока интегрирования угла ухода чувствительного элемента и входом блока формирования времени колебаний, выходы .которого соединены со вторыми входами блока интегрирования угла ухода чувствительного элемента и входами блока дифференцирования угла ухода чувствительного элемента, выходы которого соединены с третьими входами блока интегрирования угла 30 ухода чувствительного элемента, и регистр угла, первая группа входов которого является входами задания грубого значения угла устройства (2).

Однако это устройство не позволяет моделировать положенные колебания чувствительного элемента.

Целью изобретения является повышение точности работы.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит сумматор и цифровой задающий генератор, выходы которого соединены с первой групйой входов сумматора, вторая группа входов которого подключена к выходам блока интегрирования угла ухода. чувствительного элемента, а выходы сумматора соединены со второй группой входов оегистра угла.

На чертеже показана схема устроиства для моделирования выходных сигналов гирокомпаса.

Устройство содержит блок 1 установки периода колебаний чувствительного элемента, блок 2 формирования времени колебаний, блок 3 дифференцирования угла ухода чувствительного элемента, блок 4 интегрирования угла ухода чувствительного элемента, циф741287 ровой задающий генератор 5, с> а.атор 6 и регистр 7 угла.

Блок 2 формирования времени колебаний содержит реверсивный счетчик 8, элементы 9,10, RS-триггер 11, триггер 12.

Блок 4 интегрирования содержит триггеры 13-15, сумматоры 16-18 и элементы И-ИЛИ 19-21.

Ъ

Устройство работает следующим образом. !О

Задаваемое управляющей системой (на чертеже не показана) значение угла грубо поступает на входы регистра 7 угла на разряды 2 "+". -2 ".

Далее управляющая система подает импульсы счета постоянной частоты на вход блока 1 установки периода колебаний, с выхода которого импульсы поступают на блок 2 формирования времени колебаний, на вход реверсивного счетчика 8 четверти периода колеба- 20 ний. С выхода реверсивного счетчика 8 значение времени поступает на блок 3 дефференцирования угла ухода, где каждому значению реверсивного счетчика 8 на выходе соответствует значение 25 дефференциала угла ухода, причем прямой или инверсный код дифференциала угла коммутируется на блок 4 интегрирования триггером 12. Следовательно, половину периода на блок 4 интегрирования поступает прямой код, а другую половину — инверсный код.

С реверсивного счетчика 8 блока 2 значение кода времени поступает через элементы И 9, 10 на RS-триггер ll чет-З5 верти периода колебаний чувствительного элемента, выходы которого управляют реверсивным счетчиком 8, тригrepoM 12 и поступают на блок 4 HHтегрирования угла уходаг на логические элементы И-ИЛИ 19-21, которые 40 коммутируют значение угла колебаний чувствительного элемента либо с триггеров 13-15, либо с сумматоров 16-18, Работа триггеров 13-15 синхронизируется импульсами с выхода блока 1 установки периода колебаний. Блок 4 интегрирует значение дифференциалов угла, приходящих с блока 3.

Так как чувствительный элемент ко" леблется по закону A соэай., то для 5О упрощения устройства работа.осуществляется по четвертям периода. В первую четверть периода блок 4 суммирует значение дифференциалов угла ухода чувствительного элемента, и значение угла ухода чувствительного элемента снимается с триггеров 13-15. Во вторую четверть периода блок 4 также суммирует, но значение угла снимается .с сумматоров 16-18.

Таким образом, во время первой по- Щ лозины колебаний чувствительного эле.мента триггер 12 находится в состоянии 0 и включает блок 4 в состояние суммирования, а блок 3 в состояние прямой код . Во вторую по 65 ловину периода колебаний блок 4 включается триггером 12 в состояние вычитание дифференциалов угла ухода чувствительного элемента, а RS-триггер 11 управляет элементами И-ИЛИ 19

21.

Значение угла ухода чувствительного элемента с выхода блока 4 подается на входы сумматора б, где происходит

его суммирование с значением угла наложенных колебаний чувствительного элемента, задаваемых цифровым задающим генератором 5.

Значение угла ухода чувствительного элемента с выхода-сумматора б подается на первые входы регистра 7 угла на разряды 2 -2П, где суммируюто ся со значением грубо . С выхода регистра 7 угла значение грубо +

+ A cosset + A cos kt поступаЕт в управляющую систему.

Таким образом, устройство реализует закон движения чувствительного элемента гирокомпаса в азимуте относительно неподвижного лимба, описываемого выражением

R + A созе + A cos kt. - (.= О, 1 где R — - положение динамического равновесия прецессионных колебаний чувствительного элемента относительно неподвижного лимба;

A — начальная амплитуда колебаний чувствительного элемента в азимуте1 (6 — частота прецессионных колебаний чувствительного элемента;

t — текущее время; !

A — амплитуда наложенных колебаний чувствительного элемента;

k — частота наложенных колебаний чувствительного элементау д — текущее значение отсчета по лимбу.

Для настройки управлякияих систем, работающих совместно с гирокомпасом, используются гирокомпасы с присущими им недостатками ограниченный ресурс времени рабо-. ты вследствие наличия гиромотора, механических вращающихся частей и т.д.; невозможность прекращения цикла работы в любой момент с последующим возобновлением данного момента цикла; необходимость длительного перерыва между циклами работы.

Использование предложенного технического решении позволяет не только устранить перечисленные вьнае недостатки, но и осуществить моделирование наложенных колебаний чувствительного элемента гирокомпаса, имеющих параметры (частота 1-2 Гц, амплитуда 2-4 угл.мин.), пренебречь которыми при расчетах и проектировании гирокомпасов нельзя.

741287

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 3205/48 Тираж 751 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4

Воэможность моделирования наложенных колебаний чувствительного элемента позволяет более качественно производить настройку управляющих систем, повысить производительность труда, снизить себестоимость.

При этом стоимость устройства моделирования примерно в 10 раз меньше стоимости применяемых механических гирокомпасов.

Устройство для моделирования выходных сигналов гирокомпаса, содержащее блок установки периода колеба.ний чувствительного элемента, вход которого является входом тактовой частоты устройства, а выход соединен с первыми входами блока интегрирования угла ухода чувствительного элемента и входом блока формирования времени колебаний, выходы которого соединены со вторыми входами блока интегрирования угла ухода чувствительного элемента и входами блока дифференцирования угла ухода чувствительного элемента, выходы которого соединены с третьими входами блока интегрирования угла ухода чувствительиого элемента, и регистр угла, первая группа входов которого является входами задания грубого значения угла устройства, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы, оно содержит

:умматор и цифровой задающий генератор, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора, вторая группа входов которого подключена к выходам блока интегрирования угла ухода чувствительного элемента, а выходы сумматора соединены со вторбй группой входов регистра угла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

20 1. Авторское свидетельство СССР

422004, кл. G 06 G 7/48, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 579638, кл. G 06 G 7/66, 1976 (прототип) .