DE1291266B - Controller for the ongoing angular alignment of an object that is rotatably mounted about a pivot axis - Google Patents

Controller for the ongoing angular alignment of an object that is rotatably mounted about a pivot axis

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DE1291266B
DE1291266B DEC36682A DEC0036682A DE1291266B DE 1291266 B DE1291266 B DE 1291266B DE C36682 A DEC36682 A DE C36682A DE C0036682 A DEC0036682 A DE C0036682A DE 1291266 B DE1291266 B DE 1291266B
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gyro sensor
signal
proportional
angular
chassis
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Barlow Roland J
Wroble Arthur J
Brandstadter Jack M
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Cadillac Gage Co
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Cadillac Gage Co
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Description

Die Erfindung betrifft einen Regler zum laufenden Winkelausrichten eines auf einem Fahrgestell um eine Schwenkachse drehbar gelagerten Objekts, vorzugsweise des Laufes einer Waffe, auf eine gewünschte Bezugsachse mit einem auf Ausrichtungsabweichungen ansprechenden Kreiselfühler und einem mit dem Objekt gekoppelten, von einer Ausgangsgröße des Kreiselfühlers beaufschlagten Stellglied.The invention relates to a controller for ongoing angular alignment an object rotatably mounted on a chassis about a pivot axis, preferably of the barrel of a weapon, on a desired reference axis with one on alignment deviations appealing gyro sensor and one coupled with the object, of one output variable of the gyro sensor acted upon actuator.

Es sind bereits unstetig arbeitende Zweipunktregler bekannt, bei denen der Kreiselfühler bei einer vorgegebenen Regelabweichung ein konstantes Ausgangssignal abgibt, welches zum Nachführen des Stellgliedes verwendet wird. Derartige Regler sind sehr anfällig gegenüber Schwingungen, weil bereits bei einer kleinen Regelabweichung an dem Stellglied die volle Stellgröße auftritt. Daher ist bei den bekannten Reglern ein besonderes Dämpfungsglied vorgesehen, welches indessen wiederum die Zeitkonstante des Reglers erhöht. Eine Erhöhung der Zeitkonstante des Reglers ist bei schnellen Richtungsänderungen des Fahrgestells nachteilig, weil in einem derartigen Fall die theoretisch zulässige Regelabweichung weit überschritten wird.There are already discontinuously working two-position controllers known in which the gyro sensor provides a constant output signal for a given system deviation outputs which is used to track the actuator. Such regulators are very susceptible to vibrations, because even with a small control deviation the full manipulated variable occurs at the actuator. Therefore, with the known regulators a special attenuator is provided which, however, in turn controls the time constant of the controller increased. An increase in the time constant of the controller is possible with fast Changes in direction of the chassis disadvantageous because in such a case the theoretically permissible control deviation is far exceeded.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines demgegenüber verbesserten Proportionalreglers, welcher bei geringer Zeitkonstante eine hohe Regelgüte aufweist und stabil arbeitet. Erreicht wird dies bei einem Regler der eingangs genannten Art durch einen auf die Winkelgeschwindigkeit des Fahrgestells um die Schwenkachse ansprechenden, das Stellglied beaufschlagenden zusätzlichen Kreiselfühler.The purpose of the invention is to create a comparatively improved Proportional controller, which has a high control quality with a low time constant and works stably. This is achieved with a regulator of the type mentioned at the beginning Kind by one on the angular speed of the chassis around the pivot axis appealing additional gyro sensor acting on the actuator.

Bei bekannten Proportionalreglern werden häufig ein ausreichend stabiles Arbeiten sowie eine geringe Zeitkonstante in einem begrenzten Regelbereich erzielt, indem als Stellgröße ein Signal verwendet wird, welches einer Funktion der Regelgröße sowie zumindest deren erster Ableitung entspricht. Eine Übertragung des Prinzips derartiger bekannter Regler zum laufenden Winkelausrichten eines auf einem Fahrgestell um eine Schwenkachse drehbar gelagerten Objekts auf eine gewünschte Bezugsachse ist indessen nicht ohne weiteres möglich, weil die zulässige Regelabweichung in diesem Fall bei schnellen Richtungsänderungen des Fahrgestells durch dessen Winkelgeschwindigkeit gegebenenfalls weit überschritten wird, was nicht nur zu einer verlängerten Rückstellzeit sondern auch zu einem instabilen Arbeiten des Reglers insgesamt führen kann. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme der Einspeisung eines der Winkelgeschwindigkeit des Fahrgestells proportionalen kompensierenden Steuersignals wird der ungünstige Einfluß der überlagerten Winkelgeschwindigkeit des Fahrgestells weitgehend ausgeschaltet, so daß wegen Begrenzung der maximal auftretenden Regelabweichung die Anwendung eines Proportional-Differential-Reglers (PD-Regler) auf das der Erfindung zugrunde liegende Anwendungsgebiet möglich ist.With known proportional controllers, a sufficiently stable one is often used Work and a low time constant achieved in a limited control range, by using a signal as a manipulated variable, which is a function of the controlled variable as well as at least the first derivative thereof. A transfer of the principle such known controller for ongoing angular alignment of one on a chassis The object, which is rotatably mounted about a swivel axis, is on a desired reference axis is, however, not easily possible because the permissible system deviation in in this case with rapid changes in direction of the chassis due to its angular speed possibly far exceeded, which not only leads to a prolonged reset time but can also lead to unstable operation of the controller as a whole. By the inventive measure of feeding one of the angular velocity of the Chassis proportional compensating control signal becomes the unfavorable influence the superimposed angular speed of the chassis largely switched off, so that because of the limitation of the maximum system deviation that occurs, the application of a Proportional-differential controller (PD controller) to that on which the invention is based Area of application is possible.

Die Erfindung ist vorzugsweise zur Anwendung bei Panzerwagen, Sturmgeschützen und Selbstfahrlafetten bestimmt. Bei Anwendung auf Sturmgeschützen und Selbstfahrlafetten, welche keinen besonderen Geschützturm aufweisen, entspricht das Objekt dem Lauf einer Waffe, deren Schwenkachse in einer Horizontalebene verläuft. Bei Panzerwagen mit aufgesetztem drehbarem Geschützturm entspricht dieser dem Objekt und ist um eine vertikale Achse drehbar. In oder auf dem Geschützturm bzw. ersten Objekt ist ein Geschütz als zweites Objekt um eine horizontale Schwenkachse drehbar gelagert. Es müssen in diesem Fall, wie ebenfalls bekannt ist, sowohl die Winkelauslenkung des Geschützturmes gegenüber dem Fahrgestell als auch der Anstellwinkel des Geschützes gegenüber dem Geschützturm geregelt werden. Der Erfindungsgedanke läßt sich auch auf diesen erweiterten Fall anwenden, wobei in diesem Fall den beiden Objekten (Geschützturm und Geschütz) je ein Kreiselfühler nebst zusätzlichem Kreiselfühler zugeordnet ist.The invention is preferably for use in armored vehicles, assault guns and self-propelled guns. When used on assault guns and self-propelled guns, which do not have a special turret, the object corresponds to the barrel a weapon whose pivot axis runs in a horizontal plane. With armored cars with the rotating turret attached, this corresponds to the object and is over a vertical axis rotatable. Is in or on the turret or first object a gun as a second object rotatably mounted around a horizontal pivot axis. In this case, as is also known, both the angular deflection of the turret compared to the chassis as well as the angle of attack of the gun be regulated opposite the turret. The idea of the invention can also apply to this extended case, in which case the two objects (turret and gun) each has a gyro sensor and an additional gyro sensor.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Reglers zur laufenden Winkelausrichtung eines auf einem Fahrgestell um eine Schwenkachse drehbar gelagerten Geschützturmes in Blockschaltbilddarstellung, F i g. 2 einen Panzerwagen mit drehbarem Geschützturm in Draufsicht sowie in schematischer Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Anordnung nach F i g. 1, F i g. 2 a den Panzerwagen nach F i g. 2 in Seitenansicht zur Veranschaulichung der Wirkungsweise einer gegenüber F i g. 1 etwas abgewandelten erfindungsgemäßen Anordnung.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows F i g. 1 an embodiment of a controller according to the invention for the current Angular alignment of a rotatably mounted on a chassis about a pivot axis Turret in block diagram representation, F i g. 2 an armored car with a rotatable Gun turret in plan view and in a schematic representation for illustration the mode of operation of the arrangement according to FIG. 1, Fig. 2a the armored car according to F i g. 2 in side view to illustrate the mode of operation of an opposite F i g. 1 somewhat modified arrangement according to the invention.

Die Anordnung gemäß F i g. 1 dient dazu, ohne Rücksicht auf Fahrtrichtungsänderungen bzw. eine bestimmte Winkelgeschwindigkeit c)' eines Fahrgestells F des in F i g. 2 veranschaulichten Panzerwagens einen Geschützturm T nebst zugehörigem Geschütz G in einem bestimmten Winkel T (= Führungsgröße) gegenüber einer ortsfesten Achse A 1 einzustellen bzw. einzuregeln.The arrangement according to FIG. 1 is used regardless of changes in the direction of travel or a certain angular velocity c) 'of a chassis F of the in FIG. 2 illustrated armored car has a turret T together with the associated gun G at a certain angle T (= reference variable) with respect to a stationary axis Set or regulate A 1.

Die Anordnung nach F i g. 1 umfaßt einen Kreiselfühler 71, welcher ein der Winkelgeschwindigkeit c) des Geschützturmes T gegenüber der Bezugsachse A 1 nach Amplitude und Vorzeichen proportionales Signal abgibt, und einen zusätzlichen Kreiselfühler 75, welcher ein der Winkelgeschwindigkeit c@ des Fahrgestells F gegenüber der Bezugsachse A 1 nach Amplitude und Vorzeichen proportionales Signal abgibt. Dem Ausgangssignal des Kreiselfühlers 71 kann ein Signal eines einstellbaren -Bezugswertgebers 90 überlagert werden.The arrangement according to FIG. 1 comprises a gyro sensor 71, which emits a signal proportional to the angular speed c) of the turret T with respect to the reference axis A 1 according to amplitude and sign, and an additional gyro sensor 75, which is the angular speed c @ of the chassis F with respect to the reference axis A 1 according to amplitude and outputs a signal proportional to the sign. A signal from an adjustable reference value transmitter 90 can be superimposed on the output signal of the gyro sensor 71.

Das der Winkelgeschwindigkeit to proportionale und gegebenenfalls auf das Signal des Bezugswertgebers 90 bezogene Ausgangssignal des Kreiselfühlers 71 ist über eine Mischstufe 99 sowohl über einen Integrator 73 zu einem ersten Eingang eines Verstärkers 74, unmittelbar zu einem zweiten Eingang des Verstärkers 74 und über einen Differentiator 97 zu einem dritten Eingang des Verstärkers 74 geführt. Die *an diesen drei Eingängen des Verstärkers 74 liegenden Signale sind demgemäß proportional g: bzw. c) bzw. c@, d. h. proportional dem Auslenkwinkel bzw. der Winkelgeschwindigkeit bzw. der Winkelbeschleunigung des Geschützturmes T. Ferner ist das Ausgangssignal des zusätzlichen Kreiselfühlers 75, welches der Winkelgeschwindigkeit «i des Fahrgestells F proportional ist, über eine Mischstufe 103 zu einem vierten Eingang des Verstärkers 74 geführt.The output signal of the gyro sensor 71, which is proportional to the angular velocity to and possibly related to the signal of the reference value transmitter 90, is fed via a mixer 99 and via an integrator 73 to a first input of an amplifier 74, directly to a second input of the amplifier 74 and via a differentiator 97 to a third input of amplifier 74. The * signals at these three inputs of the amplifier 74 are accordingly proportional to g: or c) or c @, ie proportional to the deflection angle or the angular velocity or the angular acceleration of the turret T. Furthermore, the output signal of the additional gyro sensor 75, which is proportional to the angular velocity λ i of the chassis F, fed via a mixer 103 to a fourth input of the amplifier 74.

Der Ausgang des Verstärkers 74 steuert ein hydraulisches Regelventil 26, welches über einen elektromagnetisch zu betätigenden Umschalter 81 sowie einen Signalwandler 102 den Fluiddurchsatz für einen dem Geschützturm T zugeordneten Stellmotor 29 regelt. Der Stellmotor 29 ist demnach, je nach dem Vorzeichen der an den Eingängen des Verstärkers 74 anliegenden Signale additiv und/oder subtraktiv durch ein Hauptsignal beaufschlagt, welches eine Funktion der Variablen (p, c), c%) ist, und zusätzlich durch ein Nebensignal, welches eine Funktion der Variablen cv' ist. Das Hauptsignal stellt ein Regelsignal dar, welches den Geschützturm T auf dem der Führungsgröße entsprechenden Winkel 9p gegenüber der Achse A 1 zu halten sucht und verschwindet, wenn dies der Fall ist. Das Nebensignal stellt ein Steuersignal dar, welches dem Geschützturm eine Winkelgeschwindigkeit -w' überlagert, so daß auch beim Fehlen des Hauptsignals unabhängig von der Winkelgeschwindigkeit (o' des Fahrgestells F die dem Winkel 99 entsprechende Einstellung des Geschützturmes gegenüber der Achse A 1 annähernd erhalten bliebe. Der Signalwandler 102 erzeugt ein dem Hauptsignal proportionales Ausgangssignal entsprechend einem Wert w.., welches zu der Mischstufe 103 gegengekoppelt wird und insbesondere das dem vierten Eingang des Verstärkers 74 zugeführte Nebensignal dämpft.The output of the amplifier 74 controls a hydraulic regulating valve 26 which regulates the fluid throughput for a servomotor 29 assigned to the turret T via an electromagnetically operated switch 81 and a signal converter 102. Depending on the sign of the signals present at the inputs of the amplifier 74, the servomotor 29 is accordingly acted upon additively and / or subtractively by a main signal, which is a function of the variables (p, c), c%), and additionally by a secondary signal which is a function of the variable cv '. The main signal represents a control signal which tries to keep the turret T at the angle 9p corresponding to the reference variable relative to the axis A 1 and disappears when this is the case. The secondary signal represents a control signal which superimposes an angular velocity -w 'on the turret, so that even in the absence of the main signal, regardless of the angular velocity (o' of the chassis F, the setting of the turret corresponding to the angle 99 relative to the axis A 1 would be approximately maintained The signal converter 102 generates an output signal that is proportional to the main signal and corresponding to a value w.

Dem Ausgangssignal des Kreiselfühlers 71 ist ein Führungsgrößensignal eines von Hand einstellbaren Bedienungselements 20 überlagerbar und wird der Mischstufe 99 zugeführt. Ferner ist in dem Bedienungselement 20 ein Hydraulikventil ähnlich dem Steuerventil 26 enthalten, welches mit einem zusätzlichen Eingang des hydraulischen Umschalters 81 verbunden ist. Befindet sich der hydraulische Umschalter 81 in der veranschaulichten Stellung, so ist eine unmittelbare Beeinflussung des Stellmotors 29 durch das Bedienungselement 20 nicht möglich, sondern es kann eine derartige Beeinflussung lediglich über die Mischstufe 99 erfolgen, so daß im Ergebnis die Anordnung einen Folgeregler darstellt, welcher auf die der Einstellung des Bedienungselements 20 entsprechende Führungsgröße als Sollwert einregelt. Die von dem Bedienungselement 20 an die Mischstufe 99 abgegebene Führungsgröße wirkt ähnlich dem von dem Bezugswertgeber 90 überlagerten Signal, so daß im Ergebnis der Stellmotor 29 bzw. der Geschützturm T auf einen gewünschten Winkel 9p gegenüber der Achse A 1 eingestellt und stabilisiert werden, welcher der Einstellung des Bedienungselements 20 genau entspricht.A command variable signal of a manually adjustable operating element 20 can be superimposed on the output signal of the gyro sensor 71 and is fed to the mixer 99. Furthermore, the operating element 20 contains a hydraulic valve similar to the control valve 26 , which is connected to an additional input of the hydraulic switch 81. If the hydraulic changeover switch 81 is in the illustrated position, it is not possible to directly influence the servomotor 29 by the operating element 20, but such an influence can only take place via the mixer 99, so that as a result the arrangement represents a slave controller which adjusts to the reference variable corresponding to the setting of the operating element 20 as a setpoint value. The reference variable given by the operating element 20 to the mixer 99 acts similarly to the signal superimposed by the reference value transmitter 90, so that as a result the servomotor 29 or the turret T are set and stabilized at a desired angle 9p with respect to the axis A 1, whichever of the Setting of the operating element 20 corresponds exactly.

Der Umschalter 81 ist in eine Stellung vorgespannt, welche einer direkten Beaufschlagung durch das von Hand einstellbare Bedienungselement 20 entspricht (der als Dreiwegeventil in F i g. 1 veranschaulichte Umschalter 81 müßte in diesem Fall gemäß dem eingezeichneten kurzen Pfeil um 90° verdreht sein). Wird indessen in einem Bordnetz des Panzerwagens eine bestimmte Mindestspannung erreicht, welche zum Betrieb des Reglers nach F i g. 1 ausreicht, so erfolgt ein automatisches Betätigen des Umschalters 81 in der Weise, daß dieser, wie in F i g. 1 gezeigt, mit dem Steuerventil 26 verbunden und von der unmittelbaren Beaufschlagung durch das Bedienungselement 20 getrennt wird. Beim Ausfallen des Bordnetzes stellt sich der Umschalter automatisch wiederum so ein, daß ein Abschalten von dem Steuerventil 26 erfolgt und ein unmittelbares Beaufschlagen durch das Bedienungselement 20 möglich ist. In diesem letzteren Fall werden der Betrieb des Stellmotors 29 bzw. die Winkeleinstellung des Geschützturmes T ausschließlich durch die Einstellung (p des Handbedienungselements 20 bestimmt, wobei kein Stabilisieren erfolgt.The switch 81 is biased into a position which corresponds to a direct action by the manually adjustable operating element 20 (the switch 81 illustrated as a three-way valve in FIG. 1 would have to be rotated 90 ° in this case according to the short arrow shown). If, however, a certain minimum voltage is reached in an on-board network of the armored vehicle, which is necessary for the operation of the controller according to FIG. 1 is sufficient, the changeover switch 81 is automatically actuated in such a way that it, as shown in FIG. 1, connected to the control valve 26 and separated from the direct action by the operating element 20. If the on-board network fails, the changeover switch is again automatically set in such a way that the control valve 26 is switched off and the operating element 20 can act on it directly. In this latter case, the operation of the servomotor 29 or the angle setting of the turret T are determined exclusively by the setting (p of the manual control element 20, with no stabilization taking place.

Ein der Anordnung nach F i g. 1 analoger Regler kann auch verwendet werden, um gemäß F i g. 2 a den Anstellwinkel cp" des Geschützes G gegenüber einer raumfesten Bezugsachse A 2 zu stabilisieren, wobei die Stehgröße zusätzlich eine Funktion einer Winkelgeschwindigkeit coä ist, welche das Fahrgestell F um die Schwenkachse des Geschützes G infolge von schnell wechselnden Bodenunebenheiten ausführt. Das Ausgangssignal des Kreiselfühlers 71 ist in diesem Fall proportional der Winkelgeschwindigkeit w" des Geschützes G gegenüber der Bezugsachse A 2, das Ausgangssignal des zusätzlichen Kreiselfühlers 75 proportional der Winkelgeschwindigkeit co"'. An Stelle des rotierenden Stellmotors 29 wird zweckmäßig ein (nicht gezeigter) doppeltwirkender Hydraulikzylinder zum Einstellen des Geschützes G verwendet. Das Ausgangssignal des Bedienungselements 20 entspricht dem Winkel (p". Obgleich die Anordnung nach F i g. 1 im übrigen ohne Änderungen übernommen werden könnte, hat es sich bei dem Anwendungsfall nach F i g. 2 a im Interesse der Erzielung einer geringeren Zeitkonstante als günstig erwiesen, an Stelle des Differentiators 97, welcher ein der Winkelbeschleunigung proportionales Signal abgibt, einen von dem Kreiselfühler 71 unabhängigen Winkelbeschleunigungsfühler 77 vorzusehen, welcher an einen entsprechenden Eingang des Verstärkers 74 ein Ausgangssignal proportional einem Winkelbeschleunigungswert c;)" abgibt.One of the arrangement according to FIG. 1 analog controller can also be used in accordance with FIG. 2 a to stabilize the angle of attack cp "of the gun G with respect to a fixed reference axis A 2, the standing size additionally being a function of an angular velocity coä, which the chassis F executes around the pivot axis of the gun G as a result of rapidly changing ground unevenness. The output signal of the gyro sensor 71 is in this case proportional to the angular speed w "of the gun G with respect to the reference axis A 2, the output signal of the additional gyro sensor 75 is proportional to the angular speed co"'. Instead of the rotating servomotor 29, a double-acting hydraulic cylinder (not shown) is expediently used to adjust the Gun G is used. The output signal of the operating element 20 corresponds to the angle (p ". Although the arrangement according to FIG. 1 could otherwise be adopted without changes, in the application according to FIG a lower time constant than exp These, instead of the differentiator 97, which emits a signal proportional to the angular acceleration, provide an angular acceleration sensor 77 which is independent of the gyro sensor 71 and which outputs an output signal proportional to an angular acceleration value c;) "to a corresponding input of the amplifier 74.

Sind zwei Regler gemäß F i g. 1 kombiniert, um in einem Panzerwagen sowohl die Winkelauslenkung (p des Geschützturmes T gegenüber der Bezugsachse A 1 als auch den Anstellwinkel cpa des Geschützes G gegenüber der Bezugsachse A 2 zu stabilisieren, so können in an sich bekannter Weise die beiden hierfür erforderlichen, von Hand einstellbaren Bedienungselemente 20 zu einem einzigen Bedienungselement in Form eines (nicht gezeigten) drehbaren und schwenkbaren Griffs kombiniert werden, dessen Drehen eine Auslenkung des Turmes T und dessen Schwenken eine Veränderung des Geschützanstellwinkel bewirkt.Are two controllers according to FIG. 1 combined in order to stabilize both the angular deflection (p of the turret T with respect to the reference axis A 1 and the angle of attack cpa of the gun G with respect to the reference axis A 2 in an armored car), the two required for this can be done manually in a known manner adjustable operating elements 20 are combined into a single operating element in the form of a rotatable and pivotable handle (not shown), the rotation of which causes a deflection of the turret T and the pivoting of which causes a change in the gun angle of attack.

Claims (12)

Patentansprüche: 1. Regler zum laufenden Winkelausrichten eines auf einem Fahrgestell um eine Schwenkachse drehbar gelagerten Objekts, vorzugsweise des Laufes einer Waffe, auf eine gewünschte Bezugsachse mit einem auf Ausrichtungsabweichungen ansprechenden Kreiselfühler und einem mit dem Objekt gekoppelten, von einer Ausgangsgröße des Kreiselfühlers beaufschlagten Stellglied, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h einen auf die Winkelgeschwindigkeit des Fahrgestells um die Schwenkachse ansprechenden, das Stellglied (29) beaufschlagenden zusätzlichen Kreiselfühler (75). Claims: 1. Regulator for ongoing angular alignment of a a chassis rotatably mounted about a pivot axis object, preferably of the barrel of a weapon, on a desired reference axis with one on alignment deviations appealing gyro sensor and one coupled with the object, of one output variable of the gyro sensor acted upon actuator, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h a responsive to the angular speed of the chassis around the pivot axis, the actuator (29) acting on additional gyro sensor (75). 2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreiselfühler (71, 75) zur Abgabe eines der Winkelgeschwindigkeit (cv) des Objekts (T) bzw. der Winkelgeschwindigkeit (W) des Fahrgestells (F) proportionalen Signals ausgebildet sind. 2. Regulator according to claim 1, characterized in that the gyroscopic sensors (71, 75) for delivery one of the angular velocity (cv) of the object (T) or the angular velocity (W) of the chassis (F) proportional signal are formed. 3. Regler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (29) zusätzlich zu dem der Winkelgeschwindigkeit (cv') des Fahrgestells (F) um die Schwenkachse proportionalen Signal des zusätzlichen Kreiselfühlers (75) in an sich bekannter Weise durch ein der Winkelauslenkung ( p ) des Objekts (T) proportionales Signal und ferner durch ein der Winkelgeschwindigkeit (cv) des Objekts proportionales Signal sowie wahlweise zusätzlich durch ein der Winkelbeschleunigung (io) des Objekts proportionales Signal beaufschlagt ist. 3. Controller according to claim 1 or 2, characterized in that the actuator (29) in addition to the angular velocity (cv ') of the chassis (F) about the pivot axis proportional signal of the additional gyro sensor (75) in a known manner by a the angular deflection ( p ) of the object (T) proportional signal and also acted upon by a signal proportional to the angular velocity (cv) of the object and optionally additionally by a signal proportional to the angular acceleration (io) of the object. 4. Regler nach Anspruch. 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des der Winkelauslenkung (cp) des Objekts (T) proportionalen Signals ein dem Kreiselfühler (71) nachgeschalteter Integrator (73) vorgesehen ist. 4. Regulator according to claim. 2 or 3, characterized in that an integrator (73) connected downstream of the gyro sensor (71) is provided to generate the signal proportional to the angular deflection (cp) of the object (T). 5. Regler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des der Winkelbeschleunigung (c@) des Objekts (T) proportionalen Signals ein dem Kreiselfühler (71) nachgeschalteter Differentiator (97) vorgesehen ist. 5. Regulator according to one of claims 2 to 4, characterized characterized in that for generating the angular acceleration (c @) of the object (T) proportional signal a differentiator connected downstream of the gyro sensor (71) (97) is provided. 6. Regler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des der Winkelbeschleunigung (;)a) des Objekts (G) proportionalen .6. Regulator according to one of claims 2 to 4, characterized in that that for the generation of the angular acceleration (;) a) of the object (G) proportional . Signals ein besonderer Winkelbeschleunigungsmesser (77) vorgesehen ist. -7. Signal a special angular accelerometer (77) is provided. -7. Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgang des Kreiselfühlers (71) ein Signal eines einstellbaren Bezugswertgebers (90) überlagerbar ist. "8. Controller according to one of Claims 1 to 6, characterized in that a signal from an adjustable reference value transmitter (90) can be superimposed on the output of the gyro sensor (71). "8th. Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückkopplungssignal, welches der Amplitude des das Stellglied (29) beaufschlagenden Gesamtsignals proportional ist, mittels einer Mischstufe- (103) dem Ausgangssignal des zusätzlichen Kreiselfühlers (75) überlagert ist. - -- 9. Regler nach -einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet; daß dem Ausgangssignal des Kreiselfühlers (71) ein Steuersignal eines von Hand einstellbareiiBedienungselements(20) überlagerbar ist. Controller according to one of Claims 1 to 7, characterized in that a feedback signal which is proportional to the amplitude of the total signal acting on the actuator (29) is superimposed on the output signal of the additional gyro sensor (75) by means of a mixer (103). - - 9. regulator according -this of claims 1 to 8, characterized in that; that a control signal of a manually adjustable operating element (20) can be superimposed on the output signal of the gyro sensor (71). 10. Regler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stellglied (29) ein Umschalter (81) vorgeordnet ist, welcher wahlweise durch das von dem Kreiselfühler (71) sowie dem zusätzlichen Kreiselfühler (75) abgeleitete Gesamtsignal oder aber durch das Steuersignal des von Hand einstellbaren Bedienungselements (20) allein beaufschlagbar ist. 10. Regulator according to claim 9, characterized in that the actuator (29) is preceded by a changeover switch (81) , which can be selected by the total signal derived from the gyro sensor (71) and the additional gyro sensor (75) or by the control signal of the Hand adjustable operating element (20) can be acted upon alone. 11. Regler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (81) in die Stellung vorgespannt ist, welche einer Beaufschlagung durch das von Hand einstellbare Bedienungselement (20) entspricht und beim Erreichen einer Mindestspannung in einem Bordnetz auf die Stellung umschaltet, welche einer Beaufschlagung durch das von dem Kreiselfühler (71) sowie dem zusätzlichen Kreiselfühler (75) abgeleitete Gesamtsignal entspricht. 11. Regulator according to claim 10, characterized in that that the changeover switch (81) is biased into the position which is an application by the manually adjustable control element (20) and when it is reached a minimum voltage in an on-board network switches to the position which one Actuation by the gyro sensor (71) and the additional gyro sensor (75) corresponds to the derived total signal. 12. Anwendung zweier Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur laufenden Winkelausrichtung eines auf einem Fahrgestell (F) um eine erste Schwenkachse, vorzugsweise Vertikalachse, drehbar gelagerten ersten Objekts, vorzugsweise Geschützturmes (T), auf eine gewünschte erste Bezugsachse (A1), vorzugsweise Kompaßrichtung, und ferner eines auf dem ersten Objekt um eine zweite Schwenkachse, vorzugsweise Horizontalachse, drehbar gelagerten zweiten Objekts, vorzugsweise Geschützrohres (G), auf eine gewünschte zweite Bezugsachse (A 2), vorzugsweise entsprechend einem Geschützanstellwinkel (99a), mit je einem den beiden Objekten (T, G) zugeordneten Kreiselfühler (71) und je einem zusätzlichen Kreiselfühler (75).12. Use two controllers after one of claims 1 to 11 for the ongoing angular alignment of one on a chassis (F) a first pivot axis, preferably a vertical axis, rotatably mounted Object, preferably turret (T), on a desired first reference axis (A1), preferably compass direction, and also one on the first object around a second pivot axis, preferably horizontal axis, rotatably mounted second object, preferably gun barrel (G), on a desired second reference axis (A 2), preferably corresponding to a gun angle of attack (99a), each with one of the two objects (T, G) assigned gyro sensor (71) and an additional gyro sensor (75) each.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3100951A1 (en) * 1980-01-14 1981-11-26 Aktiebolaget Bofors, 69180 Bofors DEVICE FOR IMPROVING THE TARGET ACCURACY OF A TARGET SYSTEM

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3538318A (en) * 1968-08-21 1970-11-03 Hughes Aircraft Co Wear weighting function generator for the determination of the proper aiming of a gun
US3640178A (en) * 1970-04-29 1972-02-08 Us Navy Rate stabilization system for a vehicle mounted device
US3844196A (en) * 1972-09-28 1974-10-29 Pneumo Dynamics Corp Fire control system
DE2625667B2 (en) * 1976-06-08 1980-01-10 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Method for calculating the reserve for fire control systems for firearms installed on a vehicle with a stabilized aiming device
SE425618B (en) * 1978-02-22 1982-10-18 Bofors Ab DIRECTION DETERMINATION DEVICE
DE3015311C2 (en) * 1980-04-21 1988-09-08 Honeywell Gmbh, 6050 Offenbach Control loop arrangement for a weapon alignment and stabilization system
DE3332795C2 (en) * 1983-09-09 1986-05-15 LITEF Litton Technische Werke der Hellige GmbH, 7800 Freiburg Fire control system for moving weapon carriers, in particular for battle tanks
IL77057A (en) * 1985-03-26 1990-03-19 Wright Barry Corp Active vibration isolation system
US5413028A (en) * 1993-11-12 1995-05-09 Cadillac Gage Textron Inc. Weapon stabilization system
US5900577A (en) * 1997-01-29 1999-05-04 Zdf Import Export Inc Modular, multi-caliber weapon system
GB9815830D0 (en) * 1998-07-22 1998-09-16 Renishaw Plc Method of and apparatus for reducing vibrations on probes carried by coordinate measuring machines
US7549367B2 (en) * 2004-01-20 2009-06-23 Utah State University Research Foundation Control system for a weapon mount
US20150226524A1 (en) * 2013-04-26 2015-08-13 Andrey Borissov Batchvarov Method of Use to Improve Aiming Accuracy for a Firearm
FR3038377B1 (en) * 2015-07-03 2018-06-15 Safran Electronics & Defense MOTORIZED METHOD AND DEVICE FOR SCORING
SE543510C2 (en) * 2019-07-02 2021-03-16 Bae Systems Haegglunds Ab Arrangement and method for balancing a gun barrel of a vehicle mounted weapon system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2893355A (en) * 1953-01-12 1959-07-07 Cadillac Gage Co Hydraulic control system
US3015254A (en) * 1945-12-29 1962-01-02 Ibm Stabilized control mechanism for a gun mounted on a turret

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1988458A (en) * 1930-12-27 1935-01-22 Minorsky Nicolai Electrical controlling system
US2445765A (en) * 1941-12-27 1948-07-27 Sperry Corp Hydraulic remote operating system
US2559577A (en) * 1944-09-27 1951-07-03 Gyroscopically controlled hydraulic
US2938435A (en) * 1955-05-27 1960-05-31 Honeywell Regulator Co Control apparatus
US3099005A (en) * 1957-10-01 1963-07-23 Rca Corp Stabilized tracking system
US3055180A (en) * 1958-10-22 1962-09-25 Garold A Kane Control systems

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3015254A (en) * 1945-12-29 1962-01-02 Ibm Stabilized control mechanism for a gun mounted on a turret
US2893355A (en) * 1953-01-12 1959-07-07 Cadillac Gage Co Hydraulic control system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3100951A1 (en) * 1980-01-14 1981-11-26 Aktiebolaget Bofors, 69180 Bofors DEVICE FOR IMPROVING THE TARGET ACCURACY OF A TARGET SYSTEM

Also Published As

Publication number Publication date
GB1087208A (en) 1967-10-18
US3405599A (en) 1968-10-15
FR1455664A (en) 1966-10-14
SE321426B (en) 1970-03-02

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