Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 144
Текст из файла (страница 144)
Другой, часто применяемый способ моделирования состоит в том, чтобы сначала преобразовать передаточную функцию разомкнутого контура в передаточную функцию замкнутого контура. Для рассмотренного выше примера это приводит к следующим преобразованиям. Передаточная функция разомкнутого контура Ео 18авонкн. конт. Ц Г шт 3 [ ЛСшт+8 3 Передаточная функция замкнутого контура зо Р гвКш18 + ФКш1 Ео вамгн.ковв. 1а+! 8о+Дтш 88+ДСКш~~а+МКш~~ откуда (8 +Мыва +МКша8+МКшва)бе=(МКш18+МКшг) Еп который мы вводим в форме усилителя М 6, имеющего два входа. На выходе этого усилителя мы хотим получить величину а = Ес — Ьо.
Поскольку усилитель изменяет знак, к нему на вход нужно подать — Ег и +Ос. Если считать, что выход усилителя М 6 положите- лен, то выход № 5 будет отрицателен, а сигнал обратной связи должен быть положителен. П том а дим усил образом, возмущаю — Е,, а усилителя моделиРОзлние снлРядл пРи пОмОщи олмолетл 735 19.6) или Оо+/!/а/Во+ А/Каз (Оо — Ет)+ А/Кат (Оо — Е!) = б (19 54) Мы видим, что в уравнении (19.54) появилась производная от входа.
Если на вход подать единичный скачок, его производная е у /у уе ,7е ее хе ее /е ее уе се/уеЖ Рис. 1922. Отклик системы наведения по лучу на единичный ска- чок (А/= 10; в машине используется аз= О,1 рад/сек). будет дельта-функция (единичный импульс; см. $ 5.1). Чтобы избежать этого, проинтегрируем уравнение (19.54) почленно. Получим: "о+А/атОо+А/Каз(бо Еа)+/т/Ка, ') (Вв — Ед///=О.
Наконец, перепишем это так: Оо = — А/атйо А/Кат (Вв — Еъ) — А/Кат ~ (Ов — Е!) о// (19 55) Многие машины-аналоги, например ИЕАС, используют уравнения типа (19.55). В остальном способ решения состоит в том, чтобы вычислить члены в правой части, просуммировать их и приравнять левой части. На рис. 19.23 показана схема решения на машине КВАС с сохрацением принятых в этой машине обозначений Входной единичный скачок вводится при помощи потенциометра уй 4.
736 моднлиговднив, вычиолитвльные машины и тялвмвтгия 1гл. 19 Запись производится подключением самописца к точкам х, у, а желаемые начальные условия вводятся при помощи потеициометров № 12 и 13. Движение самописца, изображающее время, полу- Рис. 19.23. Схема машины-аналога для наведения по лучу (второй тип). чают, вводя на вход интегратора (№ 4) единичный скачок, вследствие чего на выходе получается единичная линейная функция. Ее производная определяет скорость изменения координаты х.
19.7. Использование телеметрии при проектировании систем управления снарядами ') Проектирование, изготовление и испытание отдельных схем для системы управления снарядами в главной своей части может быть проведено в лаборатории, причем используется обыкновенное испытательное оборудование. Однако доработка системы в целом с уче- г) Этот параграф написал Р. Т. айне, набат 1)Ыз1оп, )Чача! кезеагсв ).аЬогагогу. 1Более подробно смл Техника передачи результатов измерений по радио. Сборник. Воениздат„ М., 1955; там же список литературы. 1Прилг.
нерее.)1 19.71 использовании тнлвмвтгии пги пгонктивозлнии 737 том заданных внешних условий может быть выполнена только путем определения характеристик системы в действитвльных или моделированных внешних условиях. В случае системы управления снарядами наиболее точным и экономичным способом моделирования внешних условий являются летные испытания на обыкновенном самолете. Очень важно, чтобы эти испытания были тщательно поставлены и проведены обязательно до испытаний на действительных снарядах; эти последние значительно более сложны и дороги. Хотя испытания на обыкновенном самолете могут быть выполнены в принципе при помощи обыкновенных самописцев и обыкновенной прочей испытательной аппаратуры, но объем необходимых измерений поистине грандиозен.
Отсюда возникает требование создать специальную аппаратуру для определения характеристик системы управления. пригодную как при моделированных, так и при действительных внешних условиях. Этим требованиям отвечает телеметрическая аппаратура, которая в дополнение к исследованиям верхней атмосферы, аэродинамических данных и характеристик ракетных двигателей дает средство регистрации, удобное при испытании систем управления на обыкновенном самолете и становящееся совершенно незаменимым при действительных испытаниях на снаряде. Необходимость радиотелеметрии.
Одним из важных применений телеметрии является ее использование при испытаниях на обыкновенных самолетах. Самыми лучшими защитниками такого использования телеметрии являются те, кто когда-нибудь пытался получить данные испытаний, используя обыкновенные самописцы в такой «перенаселенной квартире», какой является современный маневренный самолет. Главные доводы этих защитников мы приводим ниже.
а) Современная раднотелеметрическая система имеет очень большую пропускную способность, определяемую как произведение числа каналов на максимальную ширину измеряемого спектра, приходящуюся на один канал. Для того чтобы обычная измерительная система на самолете обеспечивала такую же пропускную способность, необходимо чрезвычайно большое число самописцев. б) Обыкновенные измерительные приборы бывают, как правило, значительно тяжелее и больше по габаритам, чем телеметрические; тем самым они создают проблему полетного веса и центровки самолета.
Естественно, что эта проблема стоит более остро для небольших самолетов. в) Обыкновенное испытательное оборудование не предназначено аля использования на самолете и страдает от ударов и' вибраций. г) Использование оборудования, которое не предназначено специально для работы на самолете, требует на нем временной проводки, которая не только ненадежна, но и создает угрозу безопасности. д) Изменения атмосферного давления, температуры и влажности влияют на калибровку, характеристики н долговечность тонких 738 модвлиговлниз, вычислитвльньш машины и тзлимзтвия [гл.
19 приборов, если они не предназначены специально для работы в подобных внешних условиях. е) Мощность для питания электроизмерительного оборудования, которой можно располагать на самолете, строго ограничена как по количеству, так и по качеству. Современное телеметрическое оборудование проектируется специально для работы совместно с самолетными силовыми установками и потребляет сравнительно небольшую мощность. ж) Работоспособность обслуживающего обычную аппаратуру персонала при маневрировании самолета резко понижается вследствие воздушной болезни.
з) Прочие методы получения данных, например фотографирование или передача показаний приборов с помощью телевидения, обладают малой разрешающей способностью, плохой частотной характеристикой и меньшей точностью, несмотря на габарит и вес, ббльшие, чем у радиотелеметрической аппаратуры. Как специально испытательный инструмент радиотелеметрия предназначена измерять большое количество разнообразных величин, как-то: положение, скорость, ускорение, вибрацию, давление, температуру, напряжения в конструкции, расход топлива, интенсивность космических лучей и электрическое напряжение. Каждая из этих величин может быть либо существенно постоянной, либо быстро изменяться.
Требования к точности очень различны в зависимости от способа использования измеряемой величины. Для качественных данных может оказаться достаточной точность не более 10 — 30е7з, в то время как для количественных данных может потребоваться точность 1 — 3~. Специальные научные исследования иногда могут требовать точности 0,1 — 0,3~. Когда телеметрическая система используется в качестве средства при разработке системы управления снарядом, задача несколько упрощается, потому что все измеряемые величины или сами по себе являются просто напряжениями, или легко могут быть в них преобразованы.
Хотя частотный спектр некоторых величин, подлежащих измерению, может быть весьма широк, опыт показывает, что большинство иамеряемых данных принадлежит к числу постоянных или медленно меняющихся величин. Основные радиотелеметрические системы. В соответствии с разнообразными требованиями к телензмерениям и благодаря большому разнообравию управляемых снарядов было разработано много различных типов телеметрнческих систем. Основными частями всякой телеметрической системы являются датчики для непосредственного измерения необходимых величин (часто являющиеся преобразователями или концевыми измерителями), устройство для многоканальной передачи, радиопередатчик, передающая и приемная антенны, радиоприемник, устройство для разделения передаваемых величин и, наконец, индикаторные и (или) регистрирующие устройства.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
