Судовой цифровой аксиометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскии

Социалистических

Республик (1)977279 (6f) Дополнительное и авт, свид-вуй 921965

fgqjМ g> 3 (22) Заявлено 02. 04. 79 (2f)2739151/27-11 с присоединением заявки N9—

В 63 Н 25/36

G 05 D 3/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 301182. Бнщлетень ИЫ44

Дата опубликовании соисания 30.11.82 (53) УДК 629.12. . 014. б (088. 8) с (Ф

И.B. Кузьмин, З.В. Ивановская, Д.К. Михнов и В.П. Рудавин (72) Авторы изобретения (7f ) Заявитель

Харьковский институт радиоэлектроники (54) СУДОВОЙ ЦИФРОВОЙ АКСИОИЕТР

Изобретение относится к-судостроению, в частности к судовым цифровым акснометрам.

По основному авт.св, В 921965 известен судовой цифровой аксиометр, содержащий генератор импульсов, де литель,-первый, вторОй и третий формирователи, датчик положения пера руля, измеритель модуля угла перекладки руля, первый, второй и третий элементы И, счетчик модуля угла, регистр модуля угла, определитель борта, включающий схему определения приоритета и регистр борта, дешифратор, цифровой и стрелочные индикаторы, таймер, распределительный блок, триггер управления, реверсивный счетчик, дешифратор нуля, регистр прираирния модуля угла, дополнительный регистр модуля угла, управляемый делитель, первый и второй дополнительные регисгистры барта, блок сравнения,при этом выход генератора импульсов через.пос ледовательно включенные первый элемент И,счетчик модуля угла и регистр модуля угла соединен с внешним выходом аксиаметра,а через последовательна включенные делитель|первый формиро ратель, датчик и второй формирователь — с первым входом измерителя модуля перекладки руля, второй вход которого соединен с вторым выходом первого формирователя, первый выход измерителя модуля угла перекладки руля соединен с вторым входом перво-, го элемента И, второй выход — с вторым входом счетчика модуля угла ипервым входом схемы определения приоритета, третий выход — с вторым вхау дом регистра модуля угла и первьва входом регистра борта, четвертый выход — с вторым входом схемы опреде ления приоритета, выходы которой через регистр борта с внешними выхода15 ми аксирметра.

Кроме того, выход двшнфратора соединен с входом цифрового индикатора. а первый вход распределительного блока соединен с вторым выходом измерителя модуля угла перекладки рули и входом таймера, второй вход распределительного блока — с выходом таймера, третий вход — с третим выходом измерителя модуля угла перекладки руля и первым входом управляемого делителя, а выходы распределительного блоха соответственно соединены с первыми входами блока сравнения, второго дополнительного регистра борта, регистра приращения 977279 модуля угла реверсивного счетчика, второго и третьего элементов И и первым установочным входом триггера управления, второй установочный вход которого соединен с выходом третьего формирователя, счетный вход триггера 5 управления — с выходом дешифратора нуля, à прямой и инверсный выходы— с вторыми входами соответственно второго и третьего элементов И, у кото рых третьи входы соединены с выходом fQ первого элемента И, а выходы — соответственно с вторым и третьим входами реверсивного счетчика, выход которого, в свою очередь, соединен с входом дешифратора нуля и вторым вхо-)g дом регистра приращения модуля угла,, у которого выход соединен с вторым входом управляемого делителя соединен, с первыми входами первоГо дополнительного регистра борта и дополнительноvo регистра модуля угла, у которого второй вход соединен с выходом счетчика модуля угла, а выход — с дешифратором, кроме того, выход блока сравнения,,соединен с входом третьего формирователя а его второй и третий входы соединейы с выходами второго дополнительного регистра борта, четвертМй и пятый входы блока сравнения соединены с выходами схемы определения приоритета и соответственно с вто рыми и третьими входами первого и второго дополнительных регистров борта, выходы первого дополнительного регИстра борта соединены с входами стрелочных индикаторов Г1). 35

Известный судовой цифровой аксиометр позволяет вычислять и индицировать угол кладки руля, автоматизировать процесс выбора скорости вывода информации ни индикацию, однако не 40 включает предварительную математическую обработку измеренных результатов, что снижает его функциональные воэможности.

Бель изобретения — расширение .45 функциональных воэможностей аксиометра.

Поставленная цель достигается тем, что в судовой цифровой аксиометр введены сумматор число-импульсных кодов,5 3 регистр среднего значения угла, дополполнительный дешифратор нуля, счетчик числа кладок, регистр числа кладок дополнительный делитель, элемент за" держки,при этом третий выход измерителя модуля угла перекладки руля через дополнительный делитель соединен с входами регистров среднего значе-ния угла и числа кладок,а выход дополнительного делителя через элемент О задержки соединен с первыми входами счетчика числа кладок и сумматора число-импульсных кодов, причем второй и третий выходы последнего соединены с выходами регистра борта, а его четвертый вход соединен с выходом первого элемента И, при этом выход сумматора число-импульсных кодов через регистр среднего эначе" .ния угла соединен с выходом аксиометра, вход дополнительного дешифратора нуля соединен с выходом регистра приращения модуля угла, а его выход через счетчик числа кладок и регстр числа кладок соединен с выходом аксиометра.

На чертеже представлена структурная схема судового цифрового аксиометра.

Выход генератора 1 импульсов соединен через делитель 2 с входом первого формирователя 3. Первый выход первого формирователя 3 связан через датчик 4 положения пера руля и второй формирователь 5 с первым входом измерителя б модуля угла перекладки руля второй выход первого формирователя

3 непосредственно — с вторым входом измерителя б модуля угла перекладки руля. Выходы измерителя модуля угла перекладки руля соответственно соединены: первый — с вторым входом первого элемента И 7, первый вход которого соединен с выходом генератора 1, второй — с вторым входом счетчика 8 модуля угла, выход которого связан с входом регистра.9 модуля угла и первым входом входящей в блок 1О определителя борта схемы—

11 определения приоритета, третий— с вторым входом регистра 9 модуля угла, первым входом регистра 12 борта, входящего в блок определителя борта, четвертый — с вторым входом схемы 11 определения приоритета.

Выход счетчика 8 модуля угла соединен через регистр 9 модуля угла с внешним выходом аксиометра "К IIBM"è через дешифратор 13 с входом цифрового индикатора 14, Кроме того, имеются стрелочные индикаторы 15 и 16, Второй выход измерителя б модуля угла перекладки руля связан также с входом таймера 17 и первым входом распределительного блока 18, с третьим входом которого связан третий выход измерителя модуля угла перекладки руля. Прямой и инверсный выл ходы триггера 19 управления соответственно соединены с вторыми входами второго и третьего элементов И 20 и

21, выходы которых соответственно соединены с вторым и третьим входами реверсивного счетчика 22. Выход реверсивного счетчика 22 через дешифратор 23 нуля соединен с счетным входом триггера 19 управления и с вторым входом регистра 24 приращения модуля угла.

Первый вход дополнительного регистра 25 модуля угла соединен с выХодом управляемого делителя 2б, с которым также связан вход первого

977279 ля угла соединен с вторым входом управляемого делителя 2 б .

Выход первого элемента И 7 соединен с первым входом счетчика 8 модуЛя угла и третьими входами второго

20 и третьего 21 элементов И.

Выходы схемы 11 определения приоритета соединены соответственно с вторыми и третьими входами регистра 12 борта, первого и второго дополнительных регистров 27 и 28. борта и четвертым и пятым входами блока 29 сравнения. Выходы регистра 12 борта сое- 20 динены с внешними выходами аксиометра К IIBM . Выходы первого и дополнительного регистра 27 борта соединена с входами стрелочных индикаторов

15 и 16 . Выходы второго дополнительного регистра 28 борта соответственно соединены с вторым итретьим входами .блока 29 сравнения, Выход бло, ка 29 сравнения через третий формирователь 30 соединен с вторым установочным входом триггера 19 управления, у которого первый установочный вход соединен с шестым выходом распределительного блока 18. Остальные выходы распределительного блока 18 соответственно соединены: первый — с первым входом блока 29 сравнения, второй — с первым входом дополнительного регитсра 28, третийс первым входом регистра 24.прира- 4О щения модуля угла, четвертый — c первым входом реверсивного счетчика

22, пятый — с первыми входами второго и третьего элементон И 20 и 21.

Второй вхо11 распределительного блока

18 соединен с выходом таймера 17.

Кроме того, в судоной цифровой аксиометр входят сумматор 31 числоимпульсных кодов, регитр 32 среднего значения угла, дополнительный дешифратор 33 нуля, счетчик 34 числа 50

25 ется с учетом изменения направления

его движения, Предлагаемая структурная реализа.ция судового цифрового аксиометра позволяет, применив несложные допол3Q нения, расширить его функциональные возможности: вычислить среднее значение угла кладок и число кладок эа заданный временной интервал, что необходимо при решении задачи вычис35 ления критериев качества управления судном.

tdl3 1 дополнительного регистра 27 барта.

Выход регистра 24 приращения модуля угла соединен с вторым входом управляемого делителя 26. В линию связи счетчика 8 модуля угла с дешифратором 13 нключен дополнительный регистр

25 модуля угла.

Выход регистра 24 приращения модукладок, регистр 35 ;числа кладок, дополнительный делитель Зб, элемент 37 задержки.

Третий выход измерителя б модуля угла перекладки руля через дополнительный делитель 36 соедиенен с вхоборта, его четвертый вход соединен с выходом первого элемента И 7, а выход через регистр 32 среднего значения угла соединен выходом устрой.ства. Вход дополнительного дешифратора нуля соединен с выходом регистра

24 приращения модуля угла 24, а его выход через счетчик 34 числа кладок и регистр 35 числа кладок соединен с выходом устройства.

Аксиометр работает следующим образом.

В блоке вычисления и борта перекладки руля, н который входят элементы 1-16 схемы, происходит преобразование угла поворота руля в цифровой код и его индикация с указани«

,вм борта перекладки руля.

Блок автоматизации переключения частоты вывода параметра на индикацию, в который входят элементы 17— 30 схемы, построен на принципе пре образования приращения параметра в частоту следования импульсов, причем приращение угла укладки руля нычисляВычисление среднего значения угла кладок руля происходит следующим образом. Число-импульсные коды значений углов с выходов первого элемента

И 7 поступают на четвертый вход сумматора 31 число-импульсных кодов, причем суммирование осуществляется с учетом .борта, код которого поступает с выходов регистра 12 борта. Вычисление осуществляется по следукщему аналитическому выражению: где п — количество замеров.

Для упрощения схемой реализации и количества межблочных связей коэффициент деления дополнительного делителя 36, определяющего период вычисления среднего значения, выбирается таким образом, что для получе65 дами регистра 32 среднего значения угла и регистра 35 числа кладок, кроме того, выход дополнительного делителя 36 через элемент 37 задержки соединен с первыми входами счетчика

ЗФ числа кладок и сумматора 31 число-импульсных кодов. Второй и третий входы сумматора число-импульсных кодов соединены с выходами регистра 12 ния среднего значения угла кладки руля достаточно отбросить младшие разряды суммы, т.е. число отсчетов эа выбранный временной интервал кратно системе счисления, н которой получена сумма.

Количестно кладок руля вычисляется ho значению приращения на выходе регистра 24 приращения, Наличие при977279 ращения соответствует движению руля, а его отсутствие — окончанию перекладки. Таким образом, на выходе дополнительного дешифратора 33 нуля сигнал изменяется соответственно с кладками руля: при наличии кладки на выходе дешифратора — нулевой уровень, при отсутствии — единичный уровень, Количество переходов фиксируется в счетчике 34 числа кладок.

Импульсом с выхода дополнительного делителя 36 вычисленные значения числа кладок руля и средние значения угла записываются в регистр 35 числа кладок и регистр 32 среднего значения угла,,с выходов которых пос-15 тупают на выход устройства для дальнейшей математической обработки. Эатем сумматор 31 число-импульсных кодов и счетчик 34 числа кладок приводятся в исходное состояние перед щ бпедующим циклом замера импульсом, задержанным на элементе 37 эадрежки.

Ведение вычисления среднего значе" ния угла кладки руля и числа за sa-. данный временной интервал непосред 25 ственно в цифровом аксиометре позволяет получить технико-экономический эффект за счет сокращеййя временИ, в течение которого необходимо занимать канал связи с IIBM при вычислении укаэанных параметров, сократить машинное время на обработку данных, уменьшить загрузку центральной ЭВМ.

Формула изобретения

Судовой цифровой аксиометр по авт. св. У. 921965, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей аксиометра, в него введены сумматор число-импульсных кодов, регистр среднего значения угла, дополнительный дешифратор нуля, счетчик числа кладок, регистр числа кладок, дополнительный делитель и элемент задержки, при этом третий выход измерителя модуля угла перекладки руля через дополнительный делитель соединен с входами регистров среднего значения угла и числа кладок, а выход дополнительного делителя через элемент задержки соединен с первыми входами счетчика числа кладок и суьйатора число-импульсных кодов, причем второй и третий входы последнего соединены с выходами! регистра борта, а его четвертый вход соединен с выходом первого элемента И, при этом выход сумматора число импульсных кодов через регистр среднего значения угла соединен с выходом аксиометра, вход дополнительного. дешифратора нуля соединен с выходом регистра приращения модуля угла, а его выход через счетчик числа кладок и регистр числа кладок соединен с выходом аксиометра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 921965, кл. В 63 Н, 25/36, 10.07.78 (прототип). !

977279

Составитель В. Макеев

Редактор С. Крупенина ТехредМ.Падь Корректор В.Бутяга

Заказ 9090j21 Тираж 462 - . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

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

Филиал ППН Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4