БИЬ./ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/72 

УСТРОЙСТВО для МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗАДАЧ ФЛАТТЕРА

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, для моделирования в реальном масштабе времени задач флаттера летательного аппарата с учетом системы автоматического управления.

Известно устройство для моделирования задач флаттера, в состав которого входят модели колебательных звеньев, каждая из которых содержит по два последовательно включенных интегратора с подключенными к их выходам масштабными операционными усилителями, и две группы собранных на галетных переключателях резистивных делителей напряжений. Входы делителей напряжения каждой группы соединены с выходами подключенных к интеграторам масштабных операционных усилителей, а их выходы подключены к суммируюшим входам тех же усилителей.

Недостаток известного устройства состоит в том, что при моделировании некоторых многостепенных задач флаттера, когда устройство состыковано с реальной системой автоматического управления и отсутствует необходимость варьировать параметры, отражающие конструктивные особенности летательного аппарата, используется излишне большое количество операционных усилителей и масштабных потенциометров. Это увеличивает объем подготовительных операций, снижает надежность и мобильность устройства.

Целью изобретения является упрощение Л1оделир0вания .многостепенных задач флаттера путем уменьшения числа операционных усилителей и масштабных потенциометров.

Для этого в предлагаемом устройстве резистивные делители напряжений, собранные на двух галетных переключател1ях, подключены входами к выхода.м суммируюш;их операционных усилителей, а их выходы соединены с входа.ми тех же усилителей. Модель колебательного звена выполнена на базе одного операционного усилителя, имеюптего на входе и в непи обратной связи соответствующим образом (Подобранные пассивные / С-цепи. Выход одного из суммирующих операционных усилителей соединен со входом другого суммирующего операционного усилителя через дифференцируюшую RC-цепочку, а выход второго суммирующего операционного усилителя соединен с входом модели колебательного звена. Схема устройства приведена на чертеже. Выход операционного усилителя /, используемого для модели колебательного звена, подключен к входу инвертора 2 и входу пассивной КС-ц&почку 3, выполняющей роль цепи обратной связи усилителя /. К входу усилителя / лодключена -пассивная С-цепь 4.

Выходы усилителя / и инвертора 2 посредством двухпозиционных переключателей 5, 6 и 7 соединены со входа.ми масштабных потенциометров 8, 5 и 19. Выходы потенциометров подсоединены соответсткенно к входам суммирующих усилителей //, 12 н 13. Обратные связи усилителей 11 и 12 вынолнеиы на неременных резисторах 14 и 15 н собраны соответственно Hia двух группах галетных переключателей 16 у( 17.

Выход усилителя 11 через дифференнирующую цепочку 18 соединен со входом суммирующего усилителя 12, выход которого соед 1нен с входом пассивной / С-|цепочКн4. К тзходу усилителя 12 подключен выход масштабного потенциометра 19, выполияющего роль схода устройства. Выходом устройства является выход суммирующего усилителя 13.

Моделирование флаттера с помощью предлагаемого устройства выполняется следующим образом.

Входная / С-цепь 4 н цепь обратной связи 3 усилителя / выполнены в виде интегрирующих С-цепей с резистора ми и -конденсаторами. Кроме того, усилитель охвачен дополнительной емкостной обратной связью, формируемой с помощью конденсатора.

Дл1Я того, чтобы на выходе г-го колебательного звена получить сигнал, соответствующей координате q, на его вход подается сумма сигналов. С этой целью выходной сигнал каждого из д колебательных звеньев в зависимости от требуемого знака либо непосредственно, либо через инвертор 2, который .подключается с помощью переключателей 5 и 6, подается на масщтабные потенциометры 8 и 9 и суммируется на усилителях 7/ я 12.

Для варьирования скорости V вводится

соотнощение -, где УО-исходная расчетная

О

скорость полета (обычно Vo макс) Таким образом, & изменяется от О до 1, т. е.О . За счет переменных резисторов 14, объединенных галетным переключателем 16, вводится коэффициент усиления для усилителя 11, равный -. Для усилителя 12 коэффициент усилеV

ния устанавливается с помощью переменных резисторов 15, объединенных галетным переключателем 17, равным 02.

Кроме того, на вход усилителя 12 подается сигнал, снимаемый с масщтабного потенциометра 19, через который задается возмущение от .внещней системы (например, от системы автоматического управления летательного аппарата). Сигнал с выхода усилителя 12 через / С-цсночку 4 поступает на вход усилителя /. Выходным сигналом устройства, который может быть подан, например, на вход той же внещней системы, является сигнал, снимаемый с выхода усилителя 13. Этот сигнал представляет собой сумму сигналов, нролорциональных величинам qi, которые имеются на выходе моделей колебательных звеньев. Коэффициенты пропорциональности при сигналах q устанавливаются с помощью потенциометров 10, а знак числа может в зависимости от необходимости изменяться посредством двухпозиционного переключателя 7.

Таким образом для моделирования задач флаттера с п степенями свободы в предлагаемом устройстве число операционных усилителей сокращается до 3 (я+1), а число масштабных потенциометров - до п (п -}- I). Подбор же (Параметров R, С и Ci для моделей колебательных звеньев может быть выполнен до начала исследовательных работ с реальной системой автоматического управления. Это

существенно упрощает моделирование многостепенных задач флаттера.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования задач флаттера, содержащее модели колебательных звеньев, две группы резистивных делителей напряжения по числу моделей колебательных звеньев на галетных переключателях, сумматоры, / С-цепоч ки, инверторы, двухлозициоиные переключатели и масштабные потенциометры, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем в обратной связи и на входе усилителя каждой модели колебательного звена включены на.ссивные / С-ценоч«и,

причем выход модели колебательного звена подключен ко входу инвертора, выход которого и выход модели колебательного звена через двух1позиционные переключатели соединены со входами масштабных потенциометров, выходы

которых подключены ко входам сумматоров, в обратные связи двух из которых включены резистивные делители напряжения на галетних переключателях, причем выход первого сумматора через 7 С-цепочку соединен со входом

второго сумматора, выход которого соединен со входом модели колебательного звена. M y«rD iWS