НАКЛОННО-ПОВОРОТНЫЙ СТЕНД Российский патент 2006 года по МПК G01C25/00 G01P21/00 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к испытательному оборудованию для аттестации преобразователей инерциальной информации.

Известен наклонно-поворотный стенд [1], содержащий установленную на валу в основании платформу, следящую систему с исполнительным устройством, соединенным с валом, причем следящая система содержит устройство задания угловой скорости, усилитель и устройство обратной связи, выполненное как преобразователь механической величины в электрический сигнал.

Наиболее близким по технической сущности является наклонно-поворотный стенд [2] с первой осью задания угловых положений и угловых скоростей или с первой и второй осями задания угловых положений и угловых скоростей, содержащий электронный генератор, по каждой оси вал, устройство отсчета угловых положений и угловых скоростей, следящую систему вращения вала, причем для стенда с первой осью платформа для установки объекта испытаний размещена на ее валу, а для стенда с двумя осями - на валу второй оси, следящая система вращения вала содержит установленный на валу датчик углового положения, задатчик угловых скоростей и угловых положений, демодулятор, корректирующий фильтр, усилитель постоянного тока, к выходу которого подключена управляющая обмотка установленного на валу моментного двигателя постоянного тока, устройство отсчета угловых положений и угловых скоростей содержит усилитель переменного тока, демодулятор.

Недостатком такого наклонно-поворотного стенда является погрешность задания угловых положений и угловых скоростей вследствие недостаточной разрешающей способности задатчика угловых положений и угловых скоростей.

Техническим результатом изобретения является повышение точности задания угловых положений и угловых скоростей и повышение быстродействия наклонно-поворотного стенда.

Данный технический результат достигается в наклонно-поворотном стенде с первой осью задания угловых положений и угловых скоростей или с первой и второй перпендикулярными друг другу осями задания угловых положений и угловых скоростей, содержащий электронный генератор, по каждой оси вал, устройство отсчета угловых положений и угловых скоростей, следящую систему вращения вала, причем для стенда с первой осью платформа для установки объекта испытаний размещена на ее валу, а для стенда с двумя осями - на валу второй оси, следящая система вращения вала содержит установленный на валу датчик углового положения, задатчик угловых положений и угловых скоростей, демодулятор, корректирующий фильтр, усилитель постоянного тока, к выходу которого подключена управляющая обмотка установленного на валу моментного двигателя постоянного тока, устройство отсчета угловых положений и угловых скоростей содержит усилитель переменного тока, демодулятор, тем что введены ЭВМ, устройство управления, по каждой оси первый и второй коммутаторы, синусно-косинусный вращающийся трансформатор первого типа, содержащий установленный на валу ротор с сигнальной обмоткой и статор с n полюсами и синусной и косинусной обмотками, по каждой оси датчик углового положения выполнен как синусно-косинусный вращающийся трансформатор второго типа, содержащий установленный на валу ротор с сигнальной обмоткой первого канала и сигнальной обмоткой второго канала, двухполюсный статор с синусной и косинусной обмотками первого канала и k-полюсный статор с синусной и косинусной обмотками второго канала, устройство управления содержит буфер адреса, дешифратор, регистр управления, регистр данных, буфер состояния, вход буфера адреса соединен шиной с ЭВМ, выход буфера адреса соединен шиной со входом дешифратора, буфер адреса, регистр управления, регистр данных и буфер состояния соединены между собой шиной данных, первый выход дешифратора соединен со входом разрешения записи регистра управления, второй выход дешифратора соединен со входом разрешения записи регистра данных, третий выход дешифратора соединен со входом разрешения чтения буфера состояния, в задатчике угловых положений и угловых скоростей в ЭВМ записана программа задания кода угла и его изменения по времени, выполнены буферный регистр, буферный формирователь, первое запоминающее устройство (ПЗУ), второе ПЗУ, первый умножающий цифроаналоговый преобразователь (УЦАП), второй УЦАП, первый и второй усилители с регулируемым коэффициентом передачи, инвертор, первый и второй сдвоенные электронные ключи, выход регистра данных соединен шиной со входами буферного регистра и буферного формирователя, первый выход регистра управления соединен с асинхронным входом разрешения записи буферного регистра и со входом разрешения записи буферного формирователя, второй выход регистра управления соединен с синхронным входом разрешения записи буферного регистра, выходы буферного формирователя и буферного регистра соединены шиной со входами первого и второго ПЗУ, выход первого ПЗУ соединен шиной со входом первого УЦАП, выход второго ПЗУ соединен шиной со входом второго УЦАП, выход инвертора подключен к первым входам первого сдвоенного электронного ключа и второго сдвоенного электронного ключа, выход электронного генератора подключен ко входу инвертора и ко вторым входам первого и второго сдвоенных электронных ключей, два соединенных вместе выхода первого сдвоенного электронного ключа подключены ко входу опорного напряжения первого УЦАП, вход опорного напряжения второго УЦАП подключен к соединенным вместе двум выходам второго сдвоенного электронного ключа, выход первого УЦАП соединен со входом первого усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, выход второго УЦАП подключен ко входу второго усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, первый выход буферного регистра подключен к управляющим входам первого сдвоенного электронного ключа и первого усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, второй выход буферного регистра подключен к управляющим входам второго сдвоенного электронного ключа и второго усилителя с регулируемым коэффициентом передачи; в наклонно-поворотном стенде выполнены первая следящая система вращения вала, вторая следящая система вращения вала, третья следящая система вращения вала; в первой следящей системе вращения вала выход первого усилителя с регулируемым коэффициентом передачи подключен к первому входу первого коммутатора, к первому выходу которого подключена синусная обмотка статора второго канала синусно-косинусного вращающегося трансформатора второго типа, выход второго усилителя с регулируемым коэффициентом передачи подключен ко второму входу первого коммутатора, второй выход которого соединен с косинусной обмоткой статора второго канала синусно-косинусного вращающегося трансформатора второго типа, сигнальная обмотка ротора второго канала синусно-косинусного вращающегося трансформатора второго типа подключена ко входу первого демодулятора, с которым соединены последовательно первый активный корректирующий фильтр и первый предварительный усилитель, выход первого предварительного усилителя подключен к первому входу второго коммутатора; во второй следящей системе вращения вала третий выход первого коммутатора подключен к синусной обмотке статора первого канала синусно-косинусного вращающегося трансформатора второго типа, к косинусной обмотке статора которого подключен четвертый выход первого коммутатора, сигнальная обмотка ротора первого канала синусно-косинусного вращающегося трансформатора второго типа соединена со входом второго демодулятора, к выходу которого подключен второй активный корректирующий фильтр, выход второго активного корректирующего фильтра соединен со входом второго предварительного усилителя, выход которого подключен ко второму входу второго коммутатора; в устройстве отсчета угловых положений и угловых скоростей сигнальная обмотка ротора синусно-косинусного вращающегося трансформатора первого типа подключена ко входу усилителя переменного тока, выход которого подключен ко входу третьего демодулятора, выход третьего демодулятора соединен со входом триггера Шмитта, выход которого подключен ко входу буфера состояния, синусная обмотка статора синусно-косинусного вращающегося трансформатора первого типа подключена к выходу электронного генератора; в третьей следящей системе вращения вала выход второго усилителя с регулируемым коэффициентом передачи соединен с третьим входом первого коммутатора, пятый выход которого подключен к первичной обмотке трансформатора, выход усилителя переменного тока подключен к первому выводу вторичной обмотки трансформатора, второй вывод которой соединен со входом четвертого демодулятора, выход четвертого демодулятора подключен ко входу третьего активного корректирующего фильтра, выход которого подсоединен ко входу третьего предварительного усилителя, выход третьего предварительного усилителя соединен с третьим входом второго коммутатора, к выходу которого подключен вход буферного усилителя, соединенного своим выходом со входом усилителя постоянного тока; управляющие входы первого и второго коммутаторов соединены с выходами регистра управления.

Посредством введения в наклонно-поворотный стенд ЭВМ, устройства управления, первого и второго коммутаторов, выполнения датчика углового положения в виде синусно-косинусного вращающегося трансформатора второго типа с первым и вторым каналами, в задатчике угловых положений и угловых скоростей записи в ЭВМ программы задания кода угла и его изменения во времени, выполнения буферного регистра, буферного формирователя, первого и второго ПЗУ, первого и второго УЦАП, первого и второго усилителей с регулируемым коэффициентом передачи, инвертора, первого и второго сдвоенных электронных ключей обеспечивается задание значений углов и угловых скоростей с большой дискретностью, в результате чего повышается точность задания углового положения и угловой скорости посредством наклонно-поворотного стенда.

Посредством выполнения первой и второй следящих систем вращения вала повышается быстродействие наклонно-поворотного стенда вследствие уменьшения времени прихода в заданное положение. Путем выполнения третьей следящей системы вращения вала на синусно-косинусном вращающемся трансформаторе первого типа, введения трансформатора, первичная обмотка которого подключена к третьему выходу первого коммутатора, а вторичная обмотка - ко входу четвертого демодулятора, обеспечивается повышение точности задания углового положения вследствие введения корректирующего сигнала от ЭВМ.

На фиг.1 представлен общий вид наклонно-поворотного стенда с первой осью задания угловых положений и угловых скоростей, на фиг.2 - общий вид наклонно-поворотного стенда с первой и второй осями задания угловых положений и угловых скоростей, на фиг.3 - электрическая схема наклонно-поворотного стенда.

Наклонно-поворотный стенд (фиг.1) с первой осью 1-1 задания угловых положений и угловых скоростей содержит установленный в основании 2 на подшипниках 3', 3'' вал 4, на котором расположен выполненный с сигнальной обмоткой ротор 5' первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора 6' первого типа, а выполненный с n полюсами и синусной и косинусной обмотками статор 7' установлен на основании 2. Ротор 8' первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора 9' второго типа установлен на валу 4, а статор 10' - в основании 2. Ротор 8' имеет сигнальную обмотку первого канала и сигнальную обмотку второго канала. Статор 10' выполнен с первым двухполюсным каналом, содержащим синусную и косинусную обмотки, и со вторым k-полюсным каналом, имеющим синусную и косинусную обмотки.

На валу 4 расположен имеющий управляющую обмотку ротор 11' первого моментного двигателя 12' постоянного тока, статор 13' которого установлен в основании 2. На валу 4 расположена платформа 14 для установки объекта испытаний.

В наклонно-поворотном стенде (фиг.2) с первой осью 1-1 задания угловых положений и угловых скоростей с перпендикулярной ей второй осью 15-15 задания угловых положений и угловых скоростей вал на первой оси 1-1 выполнен в виде первой полуоси 16' и второй полуоси 16', соединенных с первой рамой 17. На первой полуоси 16' установлен первый синусно-косинусный вращающийся трансформатор 6' первого типа и первый синусно-косинусный вращающийся трансформатор 9' второго типа, а на второй полуоси 16'' установлен первый моментный двигатель 12' постоянного тока.

По второй оси 15-15 задания угловых положений и угловых скоростей вал выполнен из третьей полуоси 16''' и четвертой полуоси 16^IV, соединенных со второй рамой 18. На третьей полуоси 16''' установлен ротор 15'' второго синусно-косинусного вращающегося трансформатора 6'' первого типа, статор 7'' которого расположен на первой раме 17. Ротор 8'' второго синусно-косинусного вращающегося трансформатора 9'' второго типа расположен на третьей полуоси 16''', а статор 10'' - на первой раме 17. На четвертой полуоси 16^IV установлен ротор 11'' с управляющей обмоткой второго моментного двигателя 12'' постоянного тока, статор 13'' которого расположен на первой раме 17. На втором валу на третьей полуоси 16''', соединенной со второй рамой 18, размещена платформа 19 для установки объекта испытаний, отличная от платформы 14 вследствие различия в стендах.

Наклонно-поворотный стенд (фиг.3) содержит ЭВМ 20, электронный генератор 21, устройство управления, состоящее из буфера адреса 22, дешифратора 23, регистра управления 24, регистра данных 25, буфера состояния 26. Выход буфера адреса 22 соединен шиной в ЭВМ 20, выход буфера адреса 22 соединен шиной со входом дешифратора 23. Буфер адреса 22, регистр управления 24, дешифратор данных 25 и буфер состояния 26 соединены между собой шиной данных. У дешифратора 23 первый выход соединен со входом разрешения записи регистра управления 24, второй выход соединен со входом разрешения записи регистра данных 25, третий выход подключен ко входу разрешения чтения буфера состояния 26.

Применительно к первой оси 1-1 задания угловых положений и угловых скоростей в задатчике угловых положений и угловых скоростей выполнены буферный регистр 27, буферный формирователь 28, первое ПЗУ 29', второе ПЗУ 29'', первый УЦАП 30', второй УПАЛ 30'', первый 31' и второй 31'' усилители с регулируемым коэффициентом передачи, инвертор 32, первый 33' второй 33'' сдвоенные электронные ключи, в ЭВМ 20 записана программа задания кода угла по первой оси 1-1 и его изменения по времени. Выход регистра данных 25 соединен шиной со входами буферного регистра 27 и буферного формирователя 28. Второй выход регистра управления 24 соединен с асинхронным входом разрешения записи буферного регистра 27 и со входом разрешения записи буферного формирователя 28. Второй выход регистра управления 24 подключен к синхронному входу разрешения записи буферного регистра 27. Выходы буферного формирователя 28 и буферного регистра 27 соединены шиной со входами первого 29' и второго 29'' ПЗУ. Выход первого ПЗУ 29' соединен шиной со входом первого УЦАП 30', вход второго УЦАП 30'' соединен шиной с выходом второго ПЗУ 29''.

Выход инвертора 32 подключен к первому входу первого сдвоенного электронного ключа 33' и к первому входу второго сдвоенного электронного ключа 33''. Соединенные вместе оба выхода первого сдвоенного электронного ключа 33' подключены ко входу опорного напряжения первого УЦАП 30', а соединенные вместе оба выхода второго сдвоенного электронного ключа 33'' - ко входу опорного напряжения второго УЦАП 30''. Выход первого УЦАП 30' соединен со входом первого усилителя 31' с регулируемым коэффициентом передачи. Выход второго УЦАП 30'' подключен ко входу второго усилителя 31'' с регулируемым коэффициентом передачи. К управляющим входам первого сдвоенного электронного ключа 33' и первого усилителя 31' с регулируемым коэффициентом передачи подсоединен первый выход "а" буферного регистра 27, второй выход "б" которого подключен к управляющим входам второго сдвоенного электронного ключа 33'' и второго усилителя 31'' с регулируемым коэффициентом передачи.

В первой следящей системе вращения вала 4 выход первого усилителя 31' с регулируемым коэффициентом передачи подключен к первому входу первого коммутатора 34, к выходу второго усилителя 31'' с регулируемым коэффициентом передачи подключен второй вход первого коммутатора 34', к первому выходу "в" которого подсоединена синусная обмотка статора 10' второго канала первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора 9' второго типа, а второй выход "г" соединен с косинусной обмоткой статора 10' второго канала первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора 9' второго типа, сигнальная обмотка ротора 8' второго канала первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора 9' второго типа подключена ко входу первого демодулятора 35', с которым соединены последовательно первый активный корректирующий фильтр 36' и первый предварительный усилитель 37', выход первого предварительного усилителя 37' соединен с первым входом второго коммутатора 38.

Во второй следящей системе вращения вала 4 третий выход "д" первого коммутатора 34 подключен к синусной обмотке статора 10' первого канала первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора 9' второго типа, а четвертый выход "е" соединен с косинусной обмоткой статора 10' первого канала первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора 9' второго типа, сигнальная обмотка ротора 8' первого канала первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора 9' второго типа соединена со входом второго демодулятора 35'', к выходу которого подключен вход второго активного корректирующего фильтра 36''.

Выход второго активного корректирующего фильтра 36'' соединен со входом второго предварительного усилителя 37'', выход которого соединен со вторым входом второго коммутатора 38.

В устройстве отсчета угловых положений и угловых скоростей сигнальная обмотка ротора 5' первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора 6' первого типа подключена ко входу усилителя переменного тока 39, выход которого соединен со входом третьего демодулятора 35'''. Выход триггера Шмитта 40 подключен к выходу третьего демодулятора 35''', а выход "ж" - ко входу буфера состояния 26.

В третьей следящей системе вращения вала 4 выход второго усилителя 31'' с регулируемым коэффициентом передачи соединен с третьим входом первого коммутатора 34, пятый выход "з" которого подключен к первичной обмотке трансформатора TV. Выход усилителя переменного тока 39 подключен к первому выводу вторичной обмотки 42 трансформатора TV, второй вывод которой соединен со входом четвертого демодулятора 35^IV. Выход четвертого демодулятора 35^IV подключен ко входу третьего активного корректирующего фильтра 36''', выход которого подсоединен ко входу третьего предварительного усилителя 37'''. Третий вход второго коммутатора 38 подключен к выходу третьего предварительного усилителя 37''', выход - ко входу буферного усилителя 43. Выход буферного усилителя 43 соединен со входом усилителя постоянного тока 44, к выходу которого подключена управляющая обмотка ротора 11' первого моментного двигателя 12' постоянного тока.

Выход "и" электронного генератора 21 подключен к синусной обмотке статора 7' первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора 6' первого типа, ко вторым входам первого 33' и второго 33'' сдвоенных электронных ключей и ко входу инвертора 32.

Выходы "к", "л", "м" регистра управления 24 соединены с управляющими входами первого коммутатора 34, а выходы "н", "п", "р" - с управляющими входами второго коммутатора 38.

Аналогичным образом построена схема задания угловых положений и угловых скоростей по второй оси 15-15. Только в ЭВМ 20 дополнительно записана программа задания кода угла по второй оси 15-15 и его изменения по времени. Выход "и" электронного генератора 21 подключен к синусной обмотке статора 7'' второго синусно-косинусного вращающегося трансформатора 6'' первого типа, сигнальная обмотка ротора 5'' которого подключена ко входу усилителя переменного тока 39. Сигнальная обмотка ротора 8'' второго канала второго синусно-косинусного вращающегося трансформатора 9" второго типа соединена со входом первого демодулятора 35', а сигнальная обмотка ротора 8'' первого канала подключена ко входу второго демодулятора 35''. Выход усилителя постоянного тока 44 подключен к управляющей обмотке ротора 11'' второго моментного двигателя 12'' постоянного тока.

Наклонно-поворотный стенд работает следующим образом. Если, например, нужно задать определенное угловое положение вала 4 по первой оси 1-1 задания угловых положений и угловых скоростей, то в соответствии с программой ЭВМ 20 формирует команды управления и код угла поворота вала 4, которые подаются в буфер 22 и далее по шине адреса в дешифратор 23 и шине данных в регистр данных 25, регистр управления 24. По сигналу с первого выхода дешифратора 23 в регистр управления 24 записываются управляющие коды режимов работы, по сигналу со второго выхода дешифратора 23 в регистр данных 25 записываются коды угла ϕ. По сигналам с выходов "с", "т" регистра управления 24 буферный формирователь 28 передает код угла ϕ в первое ПЗУ 29' и второе ПЗУ 29'', а буферный регистр 27 с выходов "а" и "б" выдает сигнал управления выбором знака выходного напряжения. В соответствии с установкой ячеек памяти с выхода первого ПЗУ 29' поступает код sin ϕ, а с выхода второго ПЗУ 29'' - код cos ϕ. По сигналам с выходов "а", "б" буферного регистра 27 на управляющие входы первого сдвоенного электронного ключа 33' и второго сдвоенного электронного ключа 33'' на выходе первого сдвоенного электронного ключа 33' получается напряжение:

где U₀ - амплитуда выходного напряжения электронного генератора 21,

ω - его круговая частота.

На выходе второго сдвоенного электронного ключа 33'' получается напряжение:

В результате, с выхода первого УЦАП 30' идет напряжение переменного тока:

С выхода второго УЦАП 30'' идет напряжение:

В результате переключения коэффициентов первого 31' и второго 31'' усилителей с регулируемым коэффициентом передачи на их выходах получаются напряжения переменного тока с одинаковой амплитудой.

Если, например, нужно задать угловое положение ϕ вала 4 с помощью первой следящей системы вала 4, то по сигналу с выхода "к" регистра управления 24 на первый управляющий вход первого коммутатора 34 выход первого усилителя 31' с регулируемым коэффициентом передачи через первый выход "в" первого коммутатора 34 соединяется с синусной обмоткой статора 10' второго канала первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора 9' второго типа, а косинусная обмотка статора 10' через второй выход "г" первого коммутатора 34 соединяется с выходом второго усилителя 31'' с регулируемым коэффициентом передачи. При этом по сигналу с выхода "н" регистра управления 24 на первый управляющий вход второго коммутатора 38 выход первого предварительного усилителя 37' через первый вход второго коммутатора 38 подключается ко входу буферного усилителя 43.

С сигнальной обмотки ротора 8' второго канала первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора 9' второго типа на вход первого демодулятора 35' поступает напряжение рассогласования:

где ψ - текущее значение угла положения вала 4.

Преобразованное в первом демодуляторе 35', первом активном корректирующем фильтре 36', усиленное по напряжению и мощности в первом предварительном усилителе 37', буферном усилителе 43 и усилителе постоянного тока 44 напряжение рассогласования с выхода усилителя постоянного тока 44 подается на управляющую обмотку ротора 11' первого моментного двигателя 12' постоянного тока, в котором создается момент, разворачивающий вал 4 до тех пор, пока текущий угол ψ положения вала 4 не будет соответствовать заданному углу ϕ. При этом U₅=0 и

что выполняется при ψ=ϕ.

При задании угловой скорости вращения вала 4 посредством первой следящей системы вращения вала 4 по программе задания изменения во времени кода угла изменяется код угла ϕ положения вала 4, изменяются напряжения U₁ и U₂ на выходах первого УЦАП 30' и второго УЦАП 30'', напряжения U₃ и U₄ на выходах первого усилителя 31' с регулируемым коэффициентом передачи и второго усилителя 31'' с регулируемым коэффициентом передачи. В результате изменения во времени кода угла ϕ вал 4 поворачивается от одного углового положения до другого углового положения. Таким образом задается угловая скорость вращения вала 4. При задании углового положения и угловой скорости вращения вала 4 с меньшей точностью по сигналу с выхода "л" регистра управления 24 на управляющий вход первого коммутатора 34 через третий выход "д" первого коммутатора 34 выход первого усилителя 31' с регулируемым коэффициентом передачи подключается к синусной обмотке первого канала статора 10' первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора 9' второго типа, а к его косинусной обмотке второго канала через четвертый выход "е" первого коммутатора 34 подключается выход второго усилителя 31'' с регулируемым коэффициентом усиления. Одновременно по сигналу с выхода "п" регистра управления 24 на управляющий вход второго коммутатора 38 выход второго предварительного усилителя 37'' подсоединяется ко входу буферного усилителя 43. Таким образом, с помощью второй следящей системы вращения вала 4 обеспечиваются поворот вала 4 на заданный угол или вращение вала 4 с заданной угловой скоростью.

При измерении угловой скорости вращения вала 4 напряжение с сигнальной обмотки ротора 5' первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора 6' первого типа усиливается в усилителе переменного тока 39, демодулируется в третьем демодуляторе 35''' и подается на вход триггера Шмитта 40, где преобразуется в импульсы, соответствующие переходу через один из n полюсов. Импульсы с выхода "ж" триггера Шмитта 40 поступают на вход буфера состояния 26, откуда они через буфер 22 подаются в ЭВМ 20, которая обрабатывает поступающую информацию и производит вычисление угловой скорости вращения вала 4. Для задания с большей точностью одного из 720°/n угловых положений вала 4, соответствующих нулевым полюсам первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора 6' первого типа, по сигналу с выхода "м" регистра управления 24 на управляющий вход первого коммутатора 34 посредством пятого выхода "з" первого коммутатора 34 выход второго усилителя 31" с регулируемым коэффициентом передачи подключается к первичной обмотке 41 трансформатора TV. По сигналу с выхода "р" регистра управления 24 на управляющий вход второго коммутатора 38 выход третьего предварительного усилителя 37''' подключается ко входу буферного усилителя 43. Напряжение с сигнальной обмотки ротора 5' первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора 6' первого типа после усилителя переменного тока 39 подается на вторичную обмотку 42 трансформатора TV, где суммируется с наведенным от первичной обмотки 41 сигналом коррекции, обеспечиваемым вырабатываемым ЭВМ 20 сигналом, компенсирующим погрешности выставки заданного углового положения. Путем вращения ротора 11' первого моментного двигателя 12' постоянного тока с помощью третьей следящей системы вращения вала 4 обеспечивается приведение вала 4 в заданное угловое положение.

Таким образом, по первой оси 1-1 задания угловых положений и угловых скоростей реализуются три различных режима работы наклонно-поворотного стенда: вращение с малыми скоростями посредством первой следящей системы вращения вала 4, вращение с большими скоростями посредством второй следящей системы вращения вала 4, установка вала 4 в нескольких точно фиксированных положениях посредством третьей следящей системы вращения вала 4. Управление работой всех трех следящих систем вращения вала 4 осуществляется по сигналам с первого, второго и третьего выходов дешифратора 23, поступающих соответственно на вход разрешения записи регистра данных 25, вход разрешения чтения буфера состояния 26. Аналогичным образом работают следящие системы вращения вала по второй оси 15-15 задания угловых положений и угловых скоростей. При этом в работе первой следящей системы вращения вала участвует второй канал второго синусно-косинусного вращающегося трансформатора 9'' второго типа, в работе второй следящей системы вращения вала участвует первый канал второго синусно-косинусного вращающегося трансформатора 9'' второго типа, в работе третьей следящей системы вращения вала участвует второй синусно-косинусного вращающийся трансформатор 6'' первого типа. Общим для следящих систем вращения вала является второй моментный двигатель 12'' постоянного тока.

Источники информации

1. Б.А. Асс, З.Ф. Уразаев, Б.Я. Мясников. Сборка, регулировка и испытание авиационных приборов. М.: Машиностроение. 1978 г., стр.305-309.

2. Goerz Model 500 Air Bearing Test Table. Техническое описание ф. GOERZ OPTICAL COMPANI, США.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к испытательному оборудованию для аттестации преобразователей инерциальной информации. Наклонно-поворотный стенд с одной или двумя осями задания угловых положений и скоростей содержит вал по каждой оси, устройство отсчета угловых положений и скоростей, следящую систему вращения вала с датчиком угловых положений и задатчиком угловых положений и скоростей. В него введены ЭВМ, устройство управления, по каждой оси два коммутатора, синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), сдвоенный СКВТ. В задатчике угловых положений и скоростей выполнены буферный регистр, буферный формирователь, первое и второе постоянные запоминающие устройства, первый и второй умножающие цифроаналоговые преобразователи, первый и второй усилители с регулируемым коэффициентом передачи, инвертор, первый и второй сдвоенные электронные ключи. В наклонно-поворотном стенде по каждой оси выполнены три следящие системы вращения вала. Устройство управления выполнено в составе буфера адреса, дешифратора, регистра управления, регистра данных, буфера состояния. Техническим результатом изобретения является повышение точности задания положений и скоростей, повышение быстродействия. 3 ил.

Наклонно-поворотный стенд с первой осью задания угловых положений и угловых скоростей или с первой и второй перпендикулярными друг другу осями задания угловых положений и угловых скоростей, содержащий электронный генератор, по каждой оси вал, устройство отсчета угловых положений и угловых скоростей, следящую систему вращения вала, причем для стенда с первой осью платформа для установки объекта испытаний размещена на ее валу, а для стенда с двумя осями - на валу второй оси, следящая система вращения вала содержит установленный на валу датчик углового положения, задатчик угловых положений и угловых скоростей, демодулятор, корректирующий фильтр, усилитель постоянного тока, к выходу которого подключена управляющая обмотка установленного на валу ротора моментного двигателя постоянного тока, устройство отсчета угловых положений и угловых скоростей содержит усилитель переменного тока, демодулятор, отличающийся тем, что введены ЭВМ, устройство управления, по каждой оси первой и второй коммутаторы, синусно-косинусный вращающийся трансформатор первого типа, содержащий установленный на валу ротор с сигнальной обмоткой и статор с n полюсами и синусной и косинусной обмотками, по каждой оси датчик углового положения выполнен как синусно-косинусный вращающийся трансформатор второго типа, содержащий установленный на валу ротор с сигнальной обмоткой первого канала и сигнальный обмоткой второго канала, двухполюсный статор с синусной и косинусной обмотками первого канала и k-полюсный статор с синусной и косинусной обмотками второго канала, устройство управления содержит буфер адреса, дешифратор, регистр управления, регистр данных, буфер состояния, вход буфера адреса соединен шиной с ЭВМ, выход буфера адреса соединен шиной со входом дешифратора, буфер адреса, регистр управления, регистр данных и буфер состояния соединены между собой шиной данных, первый выход дешифратора соединен со входом разрешения записи регистра управления, второй выход дешифратора соединен со входом разрешения записи регистра данных, третий выход дешифратора соединен со входом разрешения чтения буфера состояния, в задатчике угловых положений и угловых скоростей в ЭВМ записана программа задания кода угла и его изменения во времени, выполнены буферный регистр, буферный формирователь, первое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), второе ПЗУ, первый умножающий цифроаналоговый преобразователь (УЦАП), второй УЦАП, первый и второй усилители с регулируемым коэффициентом передачи, первый и второй сдвоенные электронные ключи, выход регистра данных соединен шиной со входами буферного регистра и буферного формирователя, первый выход регистра управления соединен с асинхронным входом разрешения записи буферного регистра и со входом разрешения записи буферного формирователя, второй выход регистра управления соединен с синхронным входом разрешения записи буферного регистра, выходы буферного формирователя и буферного регистра соединены шиной со входами первого и второго ПЗУ, выход первого ПЗУ соединен шиной со входом первого УЦАП, выход второго АЗУ соединен шиной со входом второго УЦАП, выход инвертора подключен к первым входам первого сдвоенного электронного ключа и второго сдвоенного электронного ключа, выход электронного генератора подключен ко входу инвертора и ко вторым входам первого и второго сдвоенных электронных ключей, два соединенных вместе выхода первого сдвоенного электронного ключа подключены ко входу опорного напряжения первого УЦАП, вход опорного напряжения второго УЦАП подсоединен к соединенным вместе двум выходам второго сдвоенного электронного ключа, выход первого УЦАП соединен со входом первого усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, выход второго УЦАП подключен ко входу второго усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, первый выход буферного регистра подключен к управляющим входам первого сдвоенного электронного ключа и первого усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, второй выход буферного регистра подключен к управляющим входам второго сдвоенного электронного ключа и второго усилителя с регулируемым коэффициентом передачи; в наклонно-поворотном стенде выполнены первая следящая система вращения вала, вторая следящая система вращения вала, третья следящая система вращения вала, в первой следящей системе вращения вала выход первого усилителя с регулируемым коэффициентом передачи подключен к первому входу первого коммутатора, к первому выходу которого подключена синусная обмотка статора второго канала синусно-консинусного вращающегося трансформатора второго типа, выход второго усилителя с регулируемым коэффициентом передачи подключен ко второму входу первого коммутатора, второй выход которого соединен с косинусной обмоткой статора второго канала синусно-косинусного вращающегося трансформатора второго типа, сигнальная обмотка ротора второго канала синусно-косинусного вращающегося трансформатора второго типа подключена ко входу первого демодулятора, с которым соединены последовательно первый активный корректирующий фильтр и первый предварительный усилитель, выход первого предварительного усилителя подключен к первому входу второго коммутатора; во второй следящей системе вращения вала третий выход первого коммутатора подключен к синусной обмотке статора первого канала синусно-косинусного вращающегося трансформатора второго типа, к косинусной обмотке статора которого подключен четвертый выход первого коммутатора, сигнальная обмотка ротора первого канала синусно-консинусного вращающегося трансформатора второго типа соединена со входом второго демодулятора, к выходу которого подключен второй активный корректирующий фильтр, выход второго активного корректирующего фильтра соединен со входом второго предварительного усилителя, выход которого подключен ко второму входу второго коммутатора; в устройстве отсчета угловых положений и угловых скоростей сигнальная обмотка ротора синусно-косинусного вращающегося трансформатора первого типа подключена ко входу усилителя переменного тока, выход которого подключен ко входу третьего демодулятора, выход третьего демодулятора соединен со входом триггера Шмитта, выход которого подключен ко входу буфера состояния, синусная обмотка статора синусно-косинусного вращающегося трансформатора первого типа подключена к выходу электронного генератора; в третьей следящей системе вращения вала выход второго усилителя с регулируемым коэффициентом передачи соединен с третьим входом первого коммутатора, пятый выход которого подключен к первичной обмотке трансформатора, выход усилителя переменного тока подключен к первому выводу вторичной обмотки трансформатора, второй вывод которой соединен со входом четвертого демодулятора, выход четвертого демодулятора подключен ко входу третьего активного корректирующего фильтра, выход которого подсоединен ко входу третьего предварительного усилителя, выход третьего предварительного усилителя соединен с третьим входом второго коммутатора, к выходу которого подключен вход буферного усилителя, соединенного своим выходом со входом усилителя постоянного тока; управляющие входы первого и второго коммутаторов соединены с выходами регистра управления.