Устройство для моделированиявыходных сигналов судовогогирокомпаса

 

Союз Советских

Социалистических

Республик ()809247

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 170579 (21)2766000/18-24 (5!)м. клз

G 06 G 7/78 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

ССС Р яо делам. изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 2802д1. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 2 0231 (53) УДК681. 333 (088. 8) Центральное проектно-конструкторское и тех бюро Всесоюзного рыбопромышленного объединения

Северного бассейна Севрыба . (71) Заявитель

l (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЫХОДНЫХ

СИГНАЛОВ СУДОВОГО ГИРОКОМПАСА

Изобретение относится к аналогоцифровым системам счисления и предназначено для моделирования судового гирокомпаса.

Известно устройство для имитации выходных сигналов гироинерциальной системы, содержащее решающий блок, раскладчик вектора путевой скорости, интегратор угла ухода гироплатформы, сумматор, синусо-косинусный трансформатор, блок формирования текущей широты и блок формирования тангенциальной зависимости (1) .

Однако такое устройство имеет невысокое быстродействие и недостаточ- 15 ную точность моделирования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для моделирования выходных сигналов гирокомпаса, содержащее блок 20 установки периода колебаний, блок дифференцирования, блок интегрирования, регистр и блок формирования времени колебаний (21 .

B этом устройстве исчисление кур- 25 са и формирование колебаний чувствительного элемента ведется по разным каналам, что приводит к усложнению схемы и скачкообразному изменению выходного сигнала, т.е. к понижению Щ точности, к тому же данное устройство не обеспечивает плавной регулировки амплитуды и частоты колебаний чувствительного элемента .

Цель изобретения — повышение точности и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для моделирования выходных сигналов судового гирокомпа- . са, содержащее реверсивный счетчик и блок интегрирования, состоящий из сумматоров и элементов И, содержит генератор синусоидальных колебаний, а в блок интегрирования введены преобразователь напряжения в частоту, двухполупериодный выпрямитель, пороговый элемент и нуль-органы, выход первого из которых соединен с первым входом первого сумматора, выход которого подключен к входу второго нульоргана, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подклю". чены к входам реверсивного счетчика, выход которого является выходом устройства, выход генератора синусоидальных колебаний соединен с входом первого нуль-органа и с первым входом второго сумматора, выход которого через двухполупериодный выпрямитель под809247 ключен к входу преобразователя напряжения в частоту, выход которого сое-, динен со вторыми входами элементов

И, выход порогового элемента подключен к второму входу первого сумматора, второй вход второго сумматора является входом задания угловой скорости разворота чувствительного элемента гирокомпаса устройства, вход порогового элемента является входом задания угла перекладки руля устройст ва.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для моделирования судового гирокомпаса содержит генератор

1 синусоидального напряжения, выход которого соединен с блоком 2 интегрирования, содержащим второй сумматор

3, на один вход которого поступает величина угловой скорости разворота чувствительного элемента гирокомпаса

А, а другой вход соединен с выходом генератора 1 синусоидального напряжения. С сумматором 3 последовательно соединены двухполупериодный выпрямитель 4 и преобразователь 5 напряжения в частоту выход которого подключен к первым входам элементов И 6,7, а вторые входы через второй нуль-орга

8 соединены с выходом первого сумматора 9. Один вход первого сумматора

9 подключен к выходу порогового эле-. мента 10, на вход которого поступает величина угла перекладки руля другой вход первого сумматора 9 через первый нуль-орган 11 подключен ко входу сумматора 3. Выходы элементов

И 6,7 подсоединены к реверсивному счетчику 12, выход которого является выходом устройства.

Устройство работает следующим об-. разом.

Генератор 1 синусоидального напряжения вырабатывает напряжение синусоидальной формы, амплитуда и период которого могут регулироваться при постановке условий задачи. Это синусоидальное напряжение поступает на вход сумматора 3, где оно складывается с напряжением, пропорциональным по величине угловой скорости раэворота чувствительного элемента гирокомпаса А, поступающего на другой вход сумматора 3. Суммарный сигнал с выхода сумматора 3 поступает на вход двухполупериодного выпрямителя

4, с выхода которого снимается напряжение одного знака, равное по величине абсолютному значению суммарного сигнала. Таким образом, напряжение на выходе двухполупериодного выпрямителя равно

U; — — /й 2 A sinu0t/, где A — амплитуда синусоидального напряжения, а> t — величина, определяющая период синусоидальных колебаний, Напряжение с выхода двухполупериодного выпрямителя поступает на вход преобразователя 5 напряжения в частоту, с выхода которого снимается последовательность прямоугольных импульсов следующих с частотой, пропорцио5 Нальной напряжению на выходе преобразователя 5 напряжения в частоту.

Последовательность прямоугольных импульсов поступает параллельно с выхода преобразователя напряжения в

t0 частоту на входы элементов И 6,7, на другие входы которых поступает с выходов нуль-органа 8 управляющие сигналы, которые разрешают прохождение импульсов на суммирующий или вычитаю)g щий входы реверсивного счетчика 12.

Последовательность импульсов меняет состояние реверсивного счетчика со скоростью пропорциональной сумме угловой скорости разворота чувствительного элемента и синусоидального напряжения, а цифровой код на выходе реверсивного счетчика соответствует исчисляемой величине угла разворота чувствительного элемента гирокомпаса

К = $ (ф+ A «sin@At) dt, где К -о выходная величина, пропорн циональная углу разворота чувствительного элемента гирокомпаса.

Я Реверсивный счетчик работает в кольцевом режиме, цифровой код максимального значения курса на выходе счетчика соответствует 359,9, после чего он переходит в состояние 000,0, 5 при поступлении очередного счетного импульса на вход сложения счетчик из состояния 000,0 переходит в состояние 359,9 при поступлении счетного импульса йа вход вычитания счетчик переходит из состояния 000,0 в состояние 359i9o

Управление работой элементов И 6, 7 происходит следующим образом.

На вход порогового элемента 10

4$ поступает напряжение, пропорциональное по величине и соответствующее по знаку углу перекладки руля p . .С выхода порогового элемента 10 снимается нулевое напряжение, если угол пере$0 кладки руля равен нулю. При отклонении руля от нулевого положения, выход порогового элемента 10 переходит в состояние (+) или (-), в зависимости от направления перекладки руля. Сигнал с выхода порогового элемента поступает иа один из входов сумматора 9, на другой вход которого поступает положительный или отрицательный сигнал с нуль-органа 11, подключенного к входу сумматора 3. При этом

40 выходное напряжение порогового элемента в К раз больше, чем выходное напряжение нуль-органа 11, / л

В момент равенства нулю угла пеЯ рекладки руля с выхода первого сум809247 матора 9 снимается напряжение прямоугольной формы, симметричное относительно нуля, меняющее свой знак скачкообразно с частотой, соответствующей частоте синусоидального напряжения генерируемого генератором синусоидального напряжения. При перекладке руля сигнал с выхода порогового элемента 10 суммируется с выходным сигналом нуль-органа ll и с выхода сумматора 9 снимается напря -жение, пропорциональное сумме постоян- 4 ной составляющей порогового элемента !

12 и напряжения прямоугольной формы нуль-органа 11, Второй нуль-орган

8, подключенный к выходу сумматора

9, в зависимости от знака напряжения, 15 поступающего на его вход, разрешает работу одного из элементов И 6,7 и запрещает работу другого элемента.

Таким образом, при * = 0 реверсивный счетчик 12 поочередно меняет режим Я вычитания и суммирования с частотой, задаваемой генератором синусоидального напряжения, а частота импульсов, поступающих на входы реверсивного счетчика 12 изменяется по синусоидаль-2 ному закону и зависит только от амплитуды синусоидального напряжения, снимаемого с генератора синусоидального напряжения. В зависимости от направления перекладки руля счетчик переходит в режим суммирования или вычитания, а частота импульсов, поступающих на вход счетчика зависит от суммарного напряжения . U=Ù Аз1паЦ.

Благодаря введенным блокам и связям повышается точность и упрощается 35 схема устройства.

Формула изобретения

4Q 2. Авторское свидетельство СССР

9 579638, кл. G 06 G 7/78, 1976 (прототип) .

Устройство для моделирования выходных сигналов судового гирокомпа ca, содержащее реверсивный счетчик и блок интегрирования, состоящий иэ сумматоров и элементов И, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, оно содержит генератор синусоидальных колебаний, а в блок интегрирования введены преобразователь напряжения в частоту, двухполупериодный выпрямитель, пороговый элемент.и нуль-органы, выход первого иэ которых соединен с. первым входом первого сумматора, выход которого подключен к входу второго нульоргана, выходы которого соединейы с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подклю-. чены к входам реверсивного советчика, .выход которого является выходом устройства, выход генератора синусоидальных колебаний соединен с входом первого нуль-органа и с первым входом второго сумматора, выход которого через двухполупериодный выпрямитель подключен к входу преобразователя напряжения в частоту, выход которого соединен со вторыми входами элементов И, выход порогового элемента подключен к второму входу первого сумматора, второй вход второго сумматора является входом задания угловой скорости разворота чувствительного элемента гирокомпаса устройства, вход порогового элемента, является входом задания угла перекладки руля

-устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 371593, кл. G 06 G 7/66, 1970.

809247

Заказ 428/62 Тираи 756

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,-l-35, Рауюская Йаб., д. 4/5

Подписное филнал ППП Патент, г. Уигород, ул. Проектная, 4

Составитель И.Дубинина

Редактор H.Êoâàëü÷óê Техред А Бабинец KoppeKTop E.ÐoøKo