- •Жанжеров Е.Г.
- •1.1. Назначение системы стабилизации летательных аппаратов
- •1.2. Функциональная схема системы стабилизации
- •1.4. Возмущения, действующие на летательный аппарат в полете
- •1.5. Рулевые органы летательного аппарата
- •СТАБИЛИЗАЦИЯ УГЛОВОГО ДВИЖЕНИЯ ЖЕСТКОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
- •2.1. Структурная схема системы стабилизации
- •2.5. Анализ точности дискретного канала рысканья системы угловой стабилизации
- •2.6. Способ повышения точности стабилизации движения летательного аппарата по каналу тангажа
- •РУЛЕВЫЕ ПРИВОДЫ СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ
- •4.1. Функциональная схема рулевого привода
- •4.2. Принцип действия рулевых машин
- •4.3. Передаточные функции рулевых машин
- •4.4. Передаточная функция рулевого привода
- •Глава 5
- •5.1. Влияние упругих колебаний корпуса на угловое движение летательного аппарата
- •5.3. Структурная схема системы угловой стабилизации упругого летательного аппарата
- •5.4. Явление транспонирования частоты в системе угловой стабилизации упругого летательного аппарата
- •5.6. Условия стабилизации четных и нечетных тонов упругих колебаний корпуса летательного аппарата
- •5.8. Методика выбора частоты квантования при стабилизации нескольких тонов упругих колебаний корпуса
- •Глава 6
- •6.1. Уравнения движения летательного аппарата при учете колебаний жидкого топлива
- •'Pvefp
- •6.3. Стабилизация углового движения летательного аппарата при учете колебаний топлива в баках
- •СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ЦЕНТРА МАСС ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
- •7.1. Принципы построения системы стабилизации
- •7.2. Выбор закона управления системы боковой стабилизации
- •7.3. Анализ динамики системы боковой стабилизации
- •8.1. Понятие о квантовании сигнала по уровню
- •8.4. Динамика системы стабилизации при учете нелинейности рулевого привода
- •МЕТОДЫ ЧИСЛЕННОГО ИНТЕГРИРОВАНИЯ
- •Интегрирование по правилу прямоугольников
(2.38)
2.6. Способ повышения точности стабилизации движения летательного аппарата по каналу тангажа
Структурная схема дискретного канала тангажа СУС. Запишем зависимость для отклонения по дальности, ограничиваясь линейными чле нами разложения в ряд Тейлора:
AL = |
А у + |
Р (2.39)
Анализируя данное выражение, можно отметить, что наибольшее влияние на ошибку по дальности полета оказывают члены, учитывающие влияние отклонений продольной и нормальной проекций вектора скорости от расчетных значений, т.е. члены
На ряде Л А уменьшение данных отклонений осуществляется, глав ным образом, с помощью системы регулирования кажущейся скорости, системы стабилизации движения центра масс в направлении по нормали к траектории полета, или сокращенно системы нормальной стабилизации. Однако на Л А с двигателем, работающем на твердом топливе, система ре гулирования кажущейся скорости отсутствует.
Для того чтобы при этом точность попадания в заданную точку зем ного пространства не ухудшалась, усложняются алгоритмы наведения ЛА (производится учет нелинейных членов разложения в ряд Тейлора), а так же увеличивается точность стабилизации ЛА по углу тангажа, что обу словливает уменьшение отклонения угла наклона вектора скорости от рас четного значения.
Решение данной задачи обеспечивается путем введения интеграла в закон управления по углу тангажа:
Сравнив это выражение с зависимостью (2.14), видим, что в отличие от канала рысканья в закон управления по углу тангажа вводится член АГИ jA^dr.
Рассмотрим влияние данного члена на точность и устойчивость кана ла тангажа дискретной СУС. Для решения задачи представим структурную схему дискретного канала тангажа (рис. 2.7).
Рис. 2.7
Как видно из рис. 2.7, дискретное вычислительное устройство вклю чает, кроме форсирующего звена с передаточной функцией D(z), дискрет ный интегратор с передаточной функцией D^(z), подключенный парал лельно форсирующему звену.
Известно, что в дискретных вычислительных устройствах интегриро вание осуществляется по правилам численного интегрирования (см. при ложение 2).
Наибольшее применение в системах управления ЛА нашел способ численного интегрирования по правилу трапеций, обеспечивающий доста точно высокую точность интегрирования при сравнительно простой реали зации. Передаточные функции интегратора, интегрирующего по правилу трапеций, можно представить в виде
г ь ы - к Л |
£ |
±А = * и1 к 1 ± Ц , |
(2.41) |
|
I |
z |
- l |
l j _ z |
|
Здесь Ки- коэффициент передачи интегратора;
Ги - период интегрирования.
Анализ точности дискретного канала тангажа СУС. Используя структурную схему канала тангажа (см. рис. 2.7), определим установив шуюся ошибку по углу тангажа при действии постоянного во времени возмущения:
z - l * М$(р) z q [l + w2(z)
Д9у - пт |
(2.43) |
\+ W2(z) |
|
W2H = W\(Z)[D(Z) + DK(Z)\- |
(2.44) |
где D(z) - передаточная функция форсирующего звена, представленная за висимостью (2.34).
Учитывая (2.41), получим
|
2 - |
1 . |
м ь |
|
|
|
|
|
|
- Пггг |
7 + 1 |
|
|
_= 0 . (2.45) |
'->'\ + КГКпЬжТо |
К (Гк + \)z+ \—TK^ ^ |
ТИ2+ 1 |
||
|
2(2- 1Г |
|
2 + 1 |
2 2-1 |
|
|
|
|
Анализируя зависимость (2.45), можно отметить, что введение инте грала в закон регулирования существенно повышает точность канала тан гажа СУС.
Анализ устойчивости дискретного канала тангажа СУС. Задача состоит в том, чтобы осуществить анализ устойчивости канала танга#а СУС при введении интеграла в закон управления. Для этого определим Пе" редаточную функцию разомкнутой системы:
W2M = W\(Z)[D(Z) + DK(Z)}. |
( 2 » |
При учете выражений (2.22) и (2.42) получим
2 (i - w )(r Kw2+ w + ^ a ^ - ;
2КЖ
(2.4?)
w3
Запишем характеристическое уравнение замкнутой системы:
{4 -K 0b95T$TK)w3 +K0bs6T£(TK- l ) W2 +
+ /:06as7b2fi - |
=0 |
2Кк
Применим критерий Гурвица для анализа устойчивости системы. Ус ловия устойчивости запишем в следующем виде
4-ЛГ06Э57Ь27’к > 0, |
(2.49а) |
|
|
Гк > 1, |
(2.496) |
* о а д 2(Гк - 1( l - |
> (4- Kobs5ToTK |
, (2.49B) |
2Кк Ж иТи.
Данные зависимости показывают, что устойчивость канала тангажа может быть обеспечена выбором значений параметров автомата стабили зации: К0, То, Ки, Ти, Тк.
Используя условия устойчивости (2.49а) - (2.49в), построим области устойчивости канала тангажа в плоскости параметров TK H KQH сравним их с областями устойчивости (см. рис. 2.6). Зависимости для построения об ластей устойчивости канала тангажа запишем в следующем виде
тк<-----(2.50) |
|
|
7 ^ 1 . |
|
(2.51) |
т ^ \+ к л |
- - 1 |
(2.52) |
Тк~ 1 + 2Кк |
|
|
Области устойчивости дискретного канала тангажа представлены на рис. 2.8. Как видно из этого рисунка, область устойчивости заключена ме жду гиперболами» построенными по выражениям (2.50) (кривая 1) и (2.52) (кривая 2), и прямой, соответствующей Тк = 1.
Сравнивая области устойчивости каналов рыс канья и тангажа, можно отметить, что область устойчивости канала тангажа меньше за счет ограничения ее кривой 2.
Оценим влияние на области устойчивости коэффициента Передачи интегратора Ки. Если
Кц стремится к 0, То кривая 2 вырождается в ось ординат и области устойчивости канала тангажа совпадают с областями устойчивости канала
рысканья, то есть при бесконечно малом влиянии интегратора области ус тойчивости кантов тангажа и рысканья не отличаются.
При |
бесконечно большом коэффициенте передачи интегратора |
(АГИ- > °°) |
кривая 2 вырождается в кривую /, построенную по выраже |
нию (2.50), то есть область устойчивости канала тангажа исчезает.
Таким образом, увеличение коэффициента передачи интегратора обу словливает ухудшение качества регулирования и в конечном счете может привести к потере устойчивости системы.
Задача состоит в выборе оптимального значения Кц, удовлетворяюще го требованиям как точности, так и устойчивости канала тангажа.
Глава 3
ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ АВТОМ АТА УГЛОВОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
3.1Функциональная схема автомата стабилизации
Всостав АС входят следующие основные элементы (рис. 3.1): гиро прибор (ГП), измерявший угол разворота ЛА; преобразователь аналог-код, состоящий из датчика угла (ДУ), преобразующего угол в электрический
Рис. 3.1
сигнал, и преобразователя напряжение-код (НК); бортовая цифровая вы числительная машина (БЦВМ), в которую входит преобразователь коор динат (ПК) для исключения вредного взаимовлияния каналов СУС, дис кретное корректирующее устройство (ДКУ) и дискретный интегратор (ДИ)
вканале тангажа; преобразователь код-аналог и рулевой привод.
3.2.Принцип действия преобразователей аналог-код
Всистемах управления ЛА в основном используются преобразователи аналог-код двух типов: преобразователи считывания и преобразователи последовательного счета.
Принцип действия преобразователей считывания основан на ис пользовании в них в качестве датчиков угла кодирующих дисков или бара банов с нанесенными на них масками двоичных кодов. При повороте диска (барабана) с него снимается параллельный двоичный код, значение числа при этом соответствует углу поворота диска. Принцип действия такого преобразователя рассмотрим на примере контактного преобразователя считывания (рис. 3.2). На рисунке показана часть диска с нанесенной на него маской двоичного кода, на которой чередуются токопроводящие и не токопроводящие пластины. Съем информации осуществляется с помощью скользящих контактов. Снимаемая информация, как правило, усиливается, и на выходе преобразователя получается параллельный двоичный код.
Таким образом, в кодирующих дисках используется код Грея, но в со став преобразователя считывания должно входить устройство, преобра зующее код Грея в двоичный код, потому что БЦВМ воспринимает только двоичный код. Преобразование кода Грея в двоичный код осуществляется в соответствии с алгоритмом
ак+\ =bk+akmod2. |
(3.1) |
Здесь аь - соответственно младшие разряды двоичного кода и кода Грея. Например, необходимо преобразовать в двоичный код число 9. В ко де Грея число 9 записывается в виде 1101. Зная, что число 9 нечетное (ин формацию о четности числа можно получить при его кодировании), запи шем величину его младшего разряда в двоичном коде, который равен 1. А далее определение последующих разрядов происходит в соответствии с алгоритмом (3.1). 1101 - код Грея, 1001 - двоичный код.
|
Преобразователи после |
Двоичный |
|||
довательного |
счета |
могут |
|
||
быть накапливающие и цикли |
|
||||
ческие. В |
накапливающих пре |
|
|||
образователях в качестве дат |
|
||||
чика |
угла |
используется |
диск |
|
|
(или |
барабан), |
имеющий |
кон |
|
тактные и неконтактные участ ки (рис. 3.4). При вращении
диска с него снимаются импульсы, поступающие на счетчик импульсов (СИ), причем число импульсов соответствует углу поворота диска.
Таким образом, элементарному приращению угла соответствует один импульс на выходе преобразователя. Помимо контактных преобразовате лей последовательного счета, существуют преобразователи фотоэлектри ческие и индукционные. В первых используются диски с затемненными и незатемненными участками, во втором - диски с магнитными и немагнитными участками.
К достоинствам накапливающих преобразователей последовательного счета можно отнести:
- большую разрешающую способность, обеспечивающую высокую точность преобразователя (например, фотоэлектрические преобразователи имеют разрешающую способность 10"-15");
- отсутствие ошибки неоднозначности.
Основным недостатком преобразователей последовательного счета накапливающего типа является наличие в них методической ошибки, ко торая называется систематической. Эта ошибка обусловлена сбоемпотерей одного или нескольких импульсов. Причем любой сбой влияет на все последующие показания на выходе преобразователя. Недостатком дан
ных преобразователей можно также считать необходимость наличия спе циального устройства, обеспечивающего выдачу информации при умень шении угла поворота диска.
Накапливающие преобразователи нашли пока ограниченное примене ние в системах управления ракет (применяются в системах телеконтроля).
Циклические преобразователи представляют собой преобразователи типа напряжение-код.
С датчиков угла, конструктивно выполненных отдельно от преобразо вателя, поступает на преобразователь электрический сигнал, амплитуда которого зависит от угла поворота ротора датчика относительно статора.
Таким образом в циклических преобразователях происходит преобра зование полного значения измеряемого угла в код, причем данное преобра зование осуществляется, как правило, с промежуточным преобразованием амплитуды в фазу, частоту, временной интервал.
Достоинством данных преобразователей является отсутствие ошибок неоднозначности и систематических ошибок, а недостатком - необходи мость наличия специального датчика угла. Циклические преобразователи широко применяются в цифровых системах стабилизации движения ракет. Примером их является фазовый преобразователь угла (Ф ПУ), применяе мый в системах угловой стабилизации различных ЛА.
33. Принцип действия фазового преобразователя угла
Фазовый преобразователь угла предназначен для преобразования входного сигнала, амплитуда которого зависит от угла разворота ЛА, в фа зу выходного сигнала, а затем - во временной интервал. Функциональная схема преобразователя угол - фаза - временной интервал представлена на рис. 3.5 (ПФВ - преобразователь фаза - время).
Рис. 3.5
Вкачестве датчиков углов, информация с которых поступает на ФПУ,
вбортовых системах, как правило, используются многополюсные вра щающие трансформаторы - индукционное редуктосины (ИР).
Использование ИР позволяет существенно повысить точность изме рения угла, так как измерение происходит в пределах одной пары полюсов. При больших углах отклонения возникает проблема неоднозначности вы дачи преобразователем информации, которая разрешается использованием счетчиков точного и грубого отсчета.
Работает преобразователь следующим образом. На статоре датчика угла ИР имеются три обмотки: обмотка питания, которая намотана на каж дый зубец статора; синусная и косинусная обмотки, намотанные на разных зубцах статора. При вращении ротора относительно статора изменяется воздушный зазор и на выходе датчика угла возникают два напряжения, од но из которых пропорционально синусу, а другое - косинусу угла поворота ротора относительно статора. Пределы измерения угла определяются раз мерами рубцов ротора и статора, т.е. числом пар полюсов. Выходная ин формация ИР периодически повторяется. Так как с целью повышения точ ности измерения угла число пар полюсов ИР значительно (например, 45), то пределы измерения угла при повороте на одно зубчатое деление обычно невелики (для рассматриваемого примера они равны 4°).
Итак, при измерении угла поворота ротора относительно статора ИР снимаются два сигнала вида
Us = ^l^maxsin Ф sin соГ, |
(3.2) |
UС = ^2^max COS ф sin со /. |
(3.3) |
Здесь Us, Uc - соответственно сигналы на выходе синусной и косинусной обмоток;
ср - угол поворота ротора ИР; со - частота питающего напряжения;
К\, К2 - коэффициенты передачи;
Umax - максимальное значение напряжения питания.
Данные сигналы поступают на преобразователь амплитуда - фаза ФПУ (ПАФ), где происходит преобразование амплитуды входного сигнала в фазу выходного.
Эпюры сигналов на входе и выходе элементов ФПУ представлены на рис. 3.6, а.
Так как ПАФ является основным элементом ФПУ, то рассмотрим его работу подробнее. ПАФ, как правило, представляет собой фазосдвигаю щие цепочки. Схема ПАФ совместно с датчиком угла приведена на рис. 3.6, б. Сигналы, снимаемые с синусной и косинусной обмоток ИР, по ступают на фазосдвигающие цепочки, включающие в себя резисторы R1, К2,конденсаторы C l, С2, причем R l = R2, Cl = С2.
1 2
а
Un
Рис. 3.6
Запишем зависимости для падений напряжений на нагрузочных со противлениях
U\ =K\Umax sin ф sin со/ + К2 ®Umax cos cp cos со/. |
(3.4) |
|
Если обеспечить выполнение равенства К\ = |
то формулу (3.4) |
можно переписать в виде
Ui = K\Umax(sin со/ sin cp+ cos со/ cos cp) = /ч(/т ахС05(Ф " <*>/)=
(3.5)
= *ltW !in(cD/ + !- (p ).
Аналогично получим зависимость для U^.
U j = A ^m ax cos Фsin ш + ^ 2ш^шах cos Фsin со/ =
= A ^m ax (cos Фsin w/+ sin (p cos Ш) = K2 Um3Xsin(oit + cp).
Графики C/| и [/2 представлены на рис. 3.6, а. Определим сдвиг фаз между напряжениями U\,
Да = он + аг,
где 04 =co/ + ^-cp, а2 =со/ + ср; |
|
Да = ^-2ср. |
(3.7) |
2 |
|
Таким образом, сдвиг фаз между напряжениями U\ и Щ зависит от угла ср.
Если теперь при равенстве напряжений U\ и U2 нулю будут выдавать ся импульсы (старт-импульс 7, стоп-импульс 2, см. рис. 3.6, а), то времен ной интервал между ними будет зависеть от угла ср. Данная операция вы полняется в преобразователе фаза - временной интервал (ПФВ).
Далее старт-импульс открывает (см. рис. 3.5) вентиль (В), через кото рый от генератора импульса (ГИ) поступают импульсы высокой частоты на счетчик точного отсчета (СТО).
При заполнении счетчика точного отсчета поступает импульс на счет чик грубого отсчета (СГО), при этом показания СТО списываются. Стопимпульс закрывает вентиль и прекращает подачу импульсов на СТО.
Если в показаниях счетчиков учесть постоянный сдвиг, соответст-
71 вующий —, то можно сделать так, чтобы число, поступающее в БЦВМ,
было равно углу поворота ротора датчика угла относительно статора, а значит, углу поворота ЛА.
3.4.Основные характеристики вычислительного устройства
автомата угловой стабилизации
Вычислительное устройство автомата угловой стабилизации ЛА вы полняет следующие основные функции:
- осуществляет преобразование координат;
-обеспечивает преобразование входной информации, исходя из обес печения устойчивости СУС и качества регулирования;
-подавляет помехи.
Первая операция выполняется в преобразователе координат, после дующие операции - в корректирующем контуре (КК). В дискретном вы числительном устройстве данное деление является условным, так как все операции выполняются путем решения алгоритмов в БЦВМ.
В аналоговом вычислительном устройстве преобразователь координат
икорректирующий контур выполнены конструктивно самостоятельно. Рассмотрим причины преобразования координат в автомате стабили
зации (АС) и основные характеристики корректирующего контура. Преобразование координат. Преобразование координат выполняется
с целью развязки каналов СУС, т.е. с целью ликвидации вредных перекре стных связей между каналами стабилизации, возникающих вследствие то
го, что программное значение угла вращения ЛА |
в |
процессе полета |
не |
||
|
равно нулю. |
|
|
|
|
t У |
На |
рис. 3.7 изображены |
|||
I |
плоскости • стабилизации |
1-Ш, |
|||
|
П-1У и плоскости рулевых ор |
||||
|
ганов 7-5, 2-4, развернутые от |
||||
|
носительно |
плоскостей |
стаби |
||
|
лизации на угол ср. |
|
|
||
|
Допустим, что по оси у |
||||
|
действует |
возмущающий |
мо |
||
|
мент, обусловливающий |
разво |
|||
|
рот Л А по углу рысканья. Зада |
||||
|
ча состоит в том, чтобы обеспе |
||||
|
чить формирование рулевыми |
||||
|
органами 7-5, 2-4 управляю |
||||
щих моментов, компенсирующих действие возмущения. |
|
|
|||
Как видно из рис. 3.7, управляющие моменты создаются как относи |
|||||
тельно оси у, так и относительно оси 2 (Му, М2). По оси^у |
|
|
|||
Му - |
i cos ty + M 2t4 sin ф. |
|
|
(3.8) |
|
По оси z |
|
|
|
|
|
M z = M JJ s\Tup + M2'4 С08ф. |
|
|
|
(3.9) |
Анализ зависимостей (3.8), (3,9) показывает, что создаваемый руле выми органами управляющий момент Му является полезным, так как он компенсирует действие возмущения. В то же время момент, действующий
на оси z, является вредным, так как вызывает отклонение ЛА по углу тан гажа. Необходимо обеспечить равенство нулю момента Мг.
Для ликвидации вредных перекрестных связей вводится преобразова ние координат в виде
М и = t/yCOscp+ L^ sincp, |
(ЗЛО) |
M 2J =Uy sinср-С/э cosф. |
(ЗЛ1) |
Здесь Щ и U§ - информация об отклонениях ЛА по углам рысканья, тангажа:
U y=K wДф, |
(ЗЛ2) |
U&=KsAS. (3.13)
Для рассматриваемого случая (см. рис. 3.7) £/$=0, так как возму щающий момент вызывает только отклонение по углу рысканья.
Подставим (ЗЛО), (3.11) в (3.8), (3.9) и, учтя выражения (3.12), (3.13), получим
2 |
2 |
(3.14) |
М у =Ку{\|/cos |
ф + ysin ф,) = Яуф, |
|
M z = £у(\|/ sin ф cos ф - фcos ф sin ф) = 0. |
(3.15) |
Итак, за счет вводимого преобразования координат по оси у действует управляющий момент, пропорциональный углу рысканья и компенсирую щий действие внешнего возмущения; по оси z управляющий момент отсут ствует, т.е. ликвидируется вредная перекрестная связь между каналами.
В заключение можно отметить, что в цифровой системе стабилизации преобразование координат осуществляется в БЦВМ, а в аналоговой систе ме стабилизации - в синусно-косинусном вращающемся трансформаторе.
Основные характеристики корректирующего контура. Корректи рующий контур является важнейшим элементом АС и решает задачу пре образования сигнала, исходя из обеспечения устойчивости и качества ре гулирования, т.е. реализует закон управления, а также обеспечивает фильтрацию помех. Прежде всего, рассмотрим частотные характеристики КК.
В подразделе 2.4 получена передаточная функция дискретного вычис лительного устройства [см. формулу (2.22)] Однако реальный корректи рующий контур не может иметь передаточную функцию, степень знамена теля которой меньше степени числителя. Поэтому передаточная функция реального корректирующего контура, записанная в области w-оператора, может быть представлена в виде
D(W) = Kk^ ^ - . |
(3.16) |
TK2w+\ |
|
°<р)= к * ¥ |
^ - |
{з-24) |
тк2 |
Г + 1 |
|
Реализация КК осуществляется с помощью Я-, С-цепочек (рис. 3.9). Для подавления помех применяются /?-, L-, С-фильтры. В этом случае
принципиальная электрическая схема КК может иметь вид, показанный на рис. 3.10. Резонансные колебательные контуры L\, С4 и L2, С2 позволяют эффективно подавлять сигналы помех, частоты которых сравнительно не велики (5-30 Гц).
Фильтры СЗ, 13 подавляют сигналы более высокочастотных помех.
Алгоритмы автомата угловой стабилизации. В заключение рас смотрим алгоритмы АУС.
В канале рысканья используется корректирующий контур с переда точной функцией вида (3.19) или (3.21). Если учесть, что
|
Й.25) |
то алгоритм канала рысканья можно записать в виде |
|
u\(t) = Kxu\(t) - К2и\(/- Г0) - K3U2(t - То) |
(3.26) |
или |
|
u\(t) = е д (t)- К2и\{t-То). |
(3.27) |
В канале тангажа параллельно форсирующему звену подключен дискретный интегратор с передаточной функцией вида (2.41). Поэтому пе редаточная функция дискретного вычислительного устройства в канале тангажа с учетом выражений (3.19) и (2.41) имеет следующий вид:
Db(z) = D(z) + D*(z)> |
(3.28) |
Обозначив |
|
|
DK(z) = |
U M |
(3.29) |
иф ) |
|
|
и приняв во внимание формулы (3.19) и (2.41), |
с помощью обратного |
г-преобразования получим алгоритм канала тангажа:
UA(t) = KxUx(t)-K 2U] (t -T 0) - K 3U2(t -T Q) +
(3.30)
+ U3(t -T 0) + K4 U\ (t)+U\ (t -T 0)
Здесь
3.5. Принцип действия преобразователей код-аналог
Рассмотрим основные типы преобразователей код-аналог, используе мые в системах стабилизации.
Преобразователь код-широтно-импульсный модулированный сиг-
нал-непрерыеный сигнал. Функциональная схема данного преобразовате ля представлена на рис. 3.11, где Р - регистр; СС - схема сравнения; СОВ - счетчик относительности времени; В - вентиль; Ф - фильтр; У - усили тель; ЭР - электронное реле.
Рис. 3.11
Работает преобразователь следующим образом. Число записывается в регистре, с которого оно поступает на схему сравнения, представляющую собой реверсивный счетчик.
На эту же схему поступают импульсы со счетчика относительного времени, задающего период выдачи информации. Эти импульсы списыва ют число, записанное в схеме сравнения.
Если число, поступившее на регистр, больше нуля, то первый импульс с СОВ обусловливает появление сигнала на выходе СС, который открыва ет вентиль. При этом в зависимости от знака входного числа вентиль ком мутирует цепь положительного или отрицательного потенциала и на выхо де схемы возникает импульс сигнала ШИМ.
При полном списывании числа в СС сигнал, поступающий с нее, за крывает вентиль, и импульс сигнала ШИМ заканчивается. По окончании периода выдачи информации СОВ обнуляется, и весь процесс повторяется снова.
Далее сигнал ШИМ поступает на преобразователь ШИМ - непрерыв ный сигнал, представляющий собой фильтр, выдающий медленно меняю щуюся составляющую сигнала ШИМ. Затем этот сигнал усиливается в усилителе и поступает на вход рулевой машины.
В ряде случаев рассматриваемый преобразователь включает в себя дополнительный блок, представляющий собой электронное реле (на рис. 3.11 показан пунктирно), осуществляющий преобразование непре рывного сигнала в релейный. Релейный сигнал используется для управле ния работой электрических рулевых машин.
Преобразователь код-унитарный код. Данный преобразователь предназначен для преобразования двоичного кода в унитарный и служит для управления работой шаго вых двигателей. Он включает в себя следующие основные эле менты (рис. 3.12): реверсивный счетчик (PC); вентиль (В); гене
ратор импульсов (ГИ). Преобразователь работает
следующим образом. Если чис Рис. 3.12 ло, записанное в реверсивном счетчике, отлично от нуля, то на
выходе его появляется сигнал, открывающий вентиль. В этом случае им пульсы с генератора импульсов поступают на выход и в канал обратной связи для списывания входной информации. При обнулении реверсивного счетчика вентиль закрывается, и импульсы на выход не поступают. Таким образом, число импульсов, поступающее на шаговый двигатель, соответ ствует числу, записанному в реверсивном счетчике.