Автокорректор для световода с последовательными участками регулирования Советский патент 1975 года по МПК G05B11/01 G05D25/02 

1

Изобретение относится к фотоэлектрическим следящим системам, предназначенным для удержания луча на оптической оси световода с последовательными участками регулирования, и может быть использовано в системах передачи информации.

Известен автокорректор для световода с последовательными участками регулирования, содержащий на каждом участке регулирования измеритель рассогласования, исполнительный привод и механически соединенный с его выходом отрабатывающий орган, причем измеритель рассогласования расположен в световом потоке на выходе отрабатывающего органа.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции вследствие необходимости применения дистанционного программирующего блока и большие световые потери вследствие накопления ошибок предыдущих участков регулирования в последующих, что в определенных условиях может привести к виньетированию луча. Вероятность недостатка увеличивается, если световод нерегулярный и линзы смещены с его оси в результате разъюстировки, т. е. помимо линейного отклонения луча имеет место дополнительно его угловое отклонение.

Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение световых потерь.

Эта цель достигается тем, что автокорректор содержит на каждом участке регулирования накопитель, вход которого связан с выходом измерителя рассогласования, выход -

с исполнительным приводом.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Она содержит отрабатывающий орган 1, измеритель рассогласования 2, накопитель 3,

исполнительный привод 4, участки регулирования 5.

По ходу световода на каждом участке регулирования установлен комплект следящих систем, в каждой из которых луч с выхода

отрабатывающего органа 1 поступает одновременно на следующий участок регулирования и на вход измерителя рассогласования 2, выход которого через накопитель 3 со временем накопления 1А/, 2Д/,.., пЛ/ соответственно на

последовательных участках регулирования 5 идет на вход исполнительного привода 4 для отработки рассогласования за время, равное или меньшее А/, а выход исполнительного привода соединен механически со входом отрабатывающего органа 1. На вход отрабатывающего органа (система зеркал, оптические клинья и др.) первого участка регзлпрования луч приходит смещенным по отношению к нормальному ходу на величину AYI за счет

разъюстировок на входном участке регулироваиия световода. Пройдя оптические элементы отра6атыва1още1-о органа 1, луч попадает па вход измерителя рассогласоваппя 2, вырабатывающий электрический сигнал, ироиорциональнын величине Накопитель 3 конит сигнал рассогласования в течение времени Д/, п, если смеш,еиие луча равно (нли нревышает) расчетную величину, определяемую порогом чувствительности измерителя рассогласования 2, появляется команда на входе исполинтел1)1Ю1о привода 4 па установку отрабатываюп1,его ojirana 1 за время, мен1)Н1ее плп равное Д/, в положение, при котором рассогласование ликвидируется. В том случае, если время накопления меньше Д/, на выходе накоиителя 3 не появится команды на отработку рассогласования, т. к. не будет накоплен расчетный пороговый сигнал. Техническая реализация измерителя рассогласования 2 и накопителя 3 может быть самой разнообразной. Накопитель 3, в частности, может быть выполнен на основе реверсивного счетчика. В этом случае команда на отработку появляется ирн накоплении определенного числа. На входе второго участка регулирования отклонение луча от нормального хода определяется суммой ошибки первой системы (Др1) и собственной ошибки второго участка /( Время накопления накопителя 3 на втором участке регулирования равно 2Д. В том случае, если за время 2Д сумма Др1-1-Д72 больше или равна пороговой расчетной величине рассогласования, в накопителе 3 накопится необходимый для выдачи команды на отработку сигнал рассогласования. Если же на первом участке регулирования за один цикл работы (Д - выявление сигнала рассогласования, Д1 - отработка, время цикла /ш 2Д ликвидируется рассогласование Д|31, на втором участке регу.пфования не возникнет команды на отработку. В том же случае, если пороговое рассогласование возникло за счет разъюстировок на собственном участке регулирования (Д72), оно будет отработано за время Д/. Таким образом, при предварительно отъюстированном световоде вторая система инвариантна по отношению к первой. Если цикл работы третьей системы равен 4Д (ЗД - накопления, Д - отработка), третья система инвариантна по отношению к первой и второй. Очевидно, что га-я система инвариантна по отношению к предыдущим, если цикл ее работы равен гаД/ + Д.

После отключения световода и его разъюстировки возможны уходы луча на измерителе рассогласования на величины, большие пороговой, и на некоторых участках луч может виньетировать.

В этом случае инвариантность нарушается, т. к. на отдельных участках регулирования отработка рассогласований произойдет не за один цикл работы, а за несколько.

Однако автокоррекция световода произойдет автоматически, т. к. системы будут последовательно отрабатывать имеющие место рассогласованпя. Носле автоматической юстировки световода {после завершения переходного процесса) следящие системы вновь становятся инвариантными.

Возможность ностроепия иивариа.нтного автокорректора возникает вследствие того, что

время достижения пороговой величины рассогласования, оиределяемое суточным изменением градиента температуры, зпачительио больше времени цикла последней системы на п-м участке регулирования. Увеличение временн накопления в последуюших следящих системах по ходу световода позволяет также уменьщить потери света на устройствах автокоррекции.

Как известно, увеличение времени накопления позволяет повысить отнощение сигнал - шум. Предложенная структура построения устройства, когда время накопления от нервой следящей системы к п-й возрастает по арифметической прогрессии, обеспечивает возможность уменьшить ответвляемый в устройства автокоррекции световой поток. Возможность накопления сигнала рассогласования позволяет удлинить трассу световода, т. к. по ходу световода происходят значительные потери света, и с помощью измерителя рассогласований с накопителем появляется возможность замерить смещения луча, к которым нечувствителен измеритель мгновенного действия.

Эффективность разработанного устройства онределяется нрежде всего тем, что снижается стоимость световода за счет того, что удлиняются участки световода между ретрансляторами, где дублируется вся дорогостоящая анпаратура, и отпадает необходимость в примененнн дополнительных систем телеуправления при уменьщении потерь света на устройствах автокоррекции.

Формула изобретен и я

Автокорректор для световода с последовательными участками регулирования, содержащий на каждом участке регулнрования измеритель рассогласования, исполнительный привод и механически соединенный с его выходом отрабатывающий орган, причем измеритель рассогласования расположен в световом потоке на выходе отрабатывающего органа, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения световых потерь, он содержит на каждом участке регулирования накопитель, вход которого связан с выходом измерителя рассогласования, а выход - с исполнительным приводом.

ЛХ;,

П

Г

I Л5г.

Ц

LI

I