Устройство для моделирования атмосферных явлений Советский патент 1982 года по МПК G06G7/48 

(St) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ АТМОСФЕРНЫХ

ЯВЛЕНИЙ

1

Изобретение относится к моделированию и может найти п(рименение в кибернетических комплексах, моделирующих траекторный порет летательных аппаратов, для автоматической и настройки барометрических датчйков, высотомеров,-вариометров и других приборов подобного назначения.

По основному авт.св. Н известно устройство для моделирования|Q атмосферных явлений, содержащее ос новную барокамеру, соединенную через первый воздуховод с вакуумметром а через второй воздуховод - с вентилем, и задатмик барометрического давления, |5 а также дополнительную барокамеру, соединенную чере второй воздуховод с основной барокамерой, блок задания, параметров атмосферных явлений, подключенный к одному входу задатчика 20 барометрического давления и пбследовательно соединенные усилитель, реверсивный двигатель и редуктор, соединенный, одним выходом с рычагом

управления дополнительной барокамеры, а другим выходом - с входом блока обратной связи, выход которого подключен к другому входу задатчика барометрического давления , соединенного выходом с входом усилителя 1.

Однако при работе устройства разность давлений на наружную и внутреннюю стенки поршня дополнительной барокамеры вызывает момент нагрузки , который направлен внутрь цилиндра . Вели««1на момента с увеличением моделируемой высоты растет и мо«ет достичь и даже превысить номинальньп момент, развиваемый исполнительным двигателем. Наличие момента нагрузки ухудшает динамические характеристики устройства Кроме того, устройство не позволяет обеспечивать различную скорость изменения давления внутри барокамер (моделировать различную скорость набора высоты летательным аппаратом.

398

Целью изобретения является обеспечение возможности моделирования различной скорости изменения барометрической высоты ( барометрического давления) и улучшение динамических . характеристик устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены блок измерения скорости изменения барометрической высоты,блок сравнения и блок задания скорости изменения барометрической высоты, состоящий из триггера Шмидта, дифференцирующей цепочки, хдущего мультивибратора и элемента И, а задатчик барометрического давления выполнен в виде последовательно соединенных операционного и буферного усилителей, причем выход операционного усилителя является выходом задатчика барометрического давления, а выход триггера Шмидта блока задания скорости изменения барометрической высоты соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом ждущего мультивибратора , вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепочки, причем вход блока измерения скорости изменения барометрической высоты подключен к дополнительному выходу редуктора, а выход соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом-элемента И блока задания скорости изменения барометрической высоты, выход блока сравнения подключен к второму входу усилителя, выход буферного усилителя задатчика барометрического давления соединен с входами триггера Шмидта и дифференцирующей цепочки блока задания скорости изменения барометрической высоты.

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 - структурные схемы блока задания скорости изменения барометрической высоты, задатчика барометрического давления и блока обратной связи.

Основная барокамера 1 посредством воздуховода 2 соединена с вентилем 3 и дополнительной барокамерой . Редуктор 5 одним выходом соединен с рычагом управления дополнительной барокамеры 4, а входом - с реверсивным асинхронным двигателем 6, обмотк управления которого являетс.я нагрузкой усилителя 7. Вход усилителя 1.4

оединен свыходом задатчика бароетрического давления 8, один вход которого является подключенным к выходу блока задания параметров атмосферных явлений 9, а другой вход выходу блока обратной связи 1U, ход которого соединен с другим выодом редуктора 5- Давление в основной барокамере 1 контролируется вакуумметром 11 . Дополнительный вход силителя 7 соединен с выходом блока равнения 12, к первому входу которого подключен выход блока измерения корости изменения барометрической высоты 13, а ко второму - выход задания скорости изменения барометрической высоты 1, вход которого соединен с дополнительным выходом заатчика барометрического давления 8. Вход измерения скорости изменения барометрической высоты 13 подключен к дополнительному выходу редуктора 5.

Блок 8 выполнен в виде последовательно соединенных операционного 15 и буферного 16 усилителей. На первый вход операционного усилителя поступает напряжение, соответствующее моделируемой высоте полета, на вторйй вход - напряжение с потенциометра обратной связи 17- С выхода буферного усилителя 16 напряжение поступает на вход триггера Шмидта 18, уровни срабатывания которого являются минимальными с точки зрения помехозащищенности, и через дифференцирующую цепочку 19 на вход ждущего мультивибратора 20, который формирует импульс, соответствующий желаемой скорости моделирования.

Импульсы, сформированные триггером Шмидта и ждущим мультивибратором, поступают на вход элемента И 21, на выходе которого формируется импульс, длительность которого равна разности длительностей имqyльcoв, поступающих с триггера Шмидта и жду-щего мультивибратора. С выхода элемента И импульс в нужной полярности поступает через блок 12 ма дополнительный вход усилителя 7, изменяя тем самым величину моМента исполнительного двигателя 6.

Работа устройства состоит в следующем .

При помощи вентиля 3 и рычага управления дополнительной барокамеры t фиксируется определенный объем воздухав барокамерах 1 и 4. Блоком задания параметров атмосферных явле ний 9 устанавливается требуемый зак и параметры атмосферных явлений, а задатчике 8 - требуемые параметры изменения барометрического давления Управляющее воздействие, сформированное блоками 8 и 9 через усилител 7, реверсивный двигатель 6 и редук тор 5,изменяет положение рычага управления дополнительной барокамер , т.е. изменяет в соответствии с заданным законом объем барокамеры , а значит и давление в основной барокамере 1. Достижение заданного давления фиксируется по цепи обрат ной связи через блок 10. Скорость моделирования изменения барометрической высоты, заданная блоком Ш, контролируется измерителем 13 и под держивается блоком 12 путем подачи на дополнительный вход усилителя 7 напряжения рассогласования. Введение новых элементов и связей улучшают динамические свойства устройства и повышает точность моде лирования. Формула изобретения Устройство для моделирования атмосферных явлений по авт.св. № , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точност моделирования, устрЬйство дополнительно содержит блок измерения скорости изменения барометрической высоты, блок сравнения и блок задания скорости изменения барометрическойвысоты, состоящий из триггера Шмидта, дифференцирующей цепочки, ждущего, мультивибратора и элемента И, а задатчик барометрического давления выполнен в виде последовательно соединенных операционного и буферного усилителей, причем выход операционного усилителя является выходом задатчика барометрического- давления, а выход триггера Шмидта блока задания скорости изменения барометрической высоты соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом ждущего мульти-. вибратора , вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепочки, причем вход блока измерения скорости изменения барометрической высоты подключен к дополнительному выходу редуктора, а выход соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом элемента И блока задания скорости изменения бараметрической высоты, выход блока сравнения подключен к второму входу усилителя, выход буферного усилителя задатчика барометрического давления соединен с входами триггера Шмидта и дифференцирующей цепочки блока задания скорости изменения барометрической высоты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № , кл. G Об G , (прототип).

0

3

2

Vae.l

KSmii7