DE1763152B1 - Zweipunktregler - Google Patents

Zweipunktregler

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DE1763152B1
DE1763152B1 DE19681763152 DE1763152A DE1763152B1 DE 1763152 B1 DE1763152 B1 DE 1763152B1 DE 19681763152 DE19681763152 DE 19681763152 DE 1763152 A DE1763152 A DE 1763152A DE 1763152 B1 DE1763152 B1 DE 1763152B1
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DE
Germany
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flip
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DE19681763152
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English (en)
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Otto Dr-Ing Hofmann
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Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/107Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for missiles
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/14Automatic controllers electric in which the output signal represents a discontinuous function of the deviation from the desired value, i.e. discontinuous controllers
    • G05B11/16Two-step controllers, e.g. with on/off action
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Zweipunktregler mit einer von Größe und Richtung der Regelabweichung abhängigen Auslösung des Stellbefehls unter Verwendung eines die Regelabweichung stufenweise erfassenden Diskriminators.
  • Regelschaltungen mit die Regelabweichung stufenweise erfassenden Diskriminatoren sind bekannt. So ist z. B. in der deutschen Auslegeschrift 1208 797 einDreipunktregler beschrieben, der einen Diskriminator zur stufenweisen Erfassung der jeweiligen Regelabweichung aufweist. Die einzelnen Ausgänge dieses Diskriminators sind getrennt nach Richtung und Größe der jeweiligen Stufe auf UND-Glieder geführt, deren jeweils zweite Eingänge kontinuierlich von einem Ringzähler angesteuert werden. Bei jedem Umlauf dieses Ringzählers erhält jedes einzelne UND-Glied einen Impuls, so daß mit zunehmender Regelabweichung über den Diskriminator mehr UND-Glieder für diese Impulse durchlässig werden, die dann in einen gemeinsamen Speicherzähler eingezählt werden. Auf diese Weise wird eine dem Betrag der jeweiligen Regelabweichung proportionale Impulszahl in den Speicherzähler eingegeben, nach dessen Auffüllung ein den eigentlichen Stellbefehl darstellendes Ausgangssignal abgegeben wird. Bei diesem bekannten Dreipunktregler wird als mit einer der jeweiligen Regelabweichung umgekehrt proportionalen Verzögerungszeit ein Stellbefehl zur Verminderung dieser Regelabweichung ausgelöst.
  • Aus der deutschen Auslegeschrift 1227 548 ist schließlich eine Verbesserung dieser bekannten Schaltungsanordnung bekannt, bei der eine unverzögerte Auslösung des Stellbefehls beim Überschreiten der Regelabweichung der vorgesehenen äußeren Stufen des Diskriminators möglich ist. Bei dieser zuletzt genannten Schaltungsanordnung wurde dabei die Diskriminatorschaltung vereinfacht. Dabei wurden außerhalb und zusätzlich zu den bisherigen Stufen des Diskriminators je ein weiteres UND-Glied zur Erfassung der extremen Regelabweichungen vorgesehen.
  • Mit diesen bekannten Regelschaltungen ist es jedoch nicht möglich, insbesondere in Verbindung mit einem Zweipunktregler, eine optimal schnelle Rückführung der jeweiligen Regelabweichung auf den Wert Null herbeizuführen. Durch die bei den bekannten Schaltungen durch einen Ringzähler konstruktiv bedingten Verzögerungen ist es insbesondere bei kleineren Regelabweichungen nicht möglich, diese innerhalb kürzester Zeit zu Null zu machen.
  • Nun ist es zwar insbesondere aus theroretischen Überlegungen in Verbindung mit Zweipunktreglern, z. B. aus der Zeitschrift Regelungstechnik, H. 10, 1964, S. 437 bis 441, bekannt, daß durch eine Invertierung des auf Grund einer festgestellten Regelabweichung ausgelösten Stehbefehls vor Erreichen der Soll-Lage eine optimal schnelle Rückführung der Regelabweichung auf den Wert Null theoretisch möglich ist. Die Ermittlung des Zeitpunktes, zu der eine solche Invertierung des Stellbefehls erfolgen muß, ist jedoch relativ schwierig und daher mit einem großen Schaltungsaufwand verbunden. Der Zeitpunkt muß dabei jeweils aus der Größe der Regelabweichung und der momentanen Änderungsgeschwindigkeit der Regelabweichung bestimmt werden. Besonders bei Regelschaltungen, die mit einem möglichst kleinen Schaltungsaufwand auskommen müssen, wie z. B. die in jüngster Zeit an Bedeutung gewinnenden, mit sogenannten Fluid-Elementen aufgebauten Regel- und Steuerschaltungen, ist die Realisierung eines annähernd zeitoptimal arbeitenden Zweipunktreglers bisher nicht möglich gewesen. Bei den bisher diskutierten derartigen Zweipunktreglern trat als weitere Schwierigkeit ein zu starkes Pendeln um die Soll-Lage auf, da bei diesen Reglern dauernd der maximal zur Verfügung stehende Wert der Stehgröße in der einen oder anderen Richtung wirkt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Zweipunktregler zu schaffen, der bei möglichst kleinem Schaltungsaufwand eine annähernd optimal schnelle Rückführung der jeweils auftretenden Regelabweichung auf den Wert Null ermöglicht, wobei auch bei kleineren Regelabweichungen eine solche Rückführung ohne zusätzlich eingeführte Verlängerungszeiten möglich sein soll.
  • Bei einem Zweipunktregler mit einer von Größe und Richtung der Regelabweichung abhängigen Auslösung des Stellbefehls, unter Verwendung eines die Regelabweichung stufenweise erfassenden Diskriminators, ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenbreiten des Diskriminators eine zur Sollstellung abnehmende geometrische Reihe bilden und festliegende Umschaltgrenzen für eine Invertierung des Stellbefehls vorgesehen sind, die bei einer Abnahme der Regelabweichung wirksam sind und jeweils mit der Untergrenze einer in Richtung abnehmender Regelabweichung benachbarten Stufe des Diskriminators zusammenfallen.
  • Durch diese Festlegung der Stufenbreiten des Diskriminators in Form einer geometrischen Reihe und entsprechend fest zugeordneter Umschaltgrenzen, an denen jeweils ein zur Rückführung der Regelabweichung gegebener Stellbefehl in einen dem Betrag nach gleichen, in der Richtung jedoch umgekehrten Stellbefehl invertiert wird, ist, wie an Hand eines Ausführungsbeispiels der Regelschaltung nachgewiesen wird, eine annähernd zeitoptimale Rückführung der jeweiligen Regelabweichung auf den Wert Null möglich, ohne daß eine aufwendige Berechnung der jeweils erforderlichen Lage der Umschaltgrenze durchzuführen ist. Bei dem Zweipunktregler gemäß der Erfindung wird nämlich die jeweils geeignete Umschaltgrenze aus einer Mehrzahl in ihrer Lage festliegender Umschaltgrenzen mit Hilfe einer einfachen logischen Schaltung ausgewählt.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist der Diskriminator einen Grob- und einen Feinbereich auf und ist über logische Schaltungen derart mit auf den Stellbefehl ansprechenden Antriebsmitteln verbunden, daß ein durch eine in den Grobbereich fallende Regelabweichung ausgelöster Stellbefehl aus der Summe mindestens zweier Teilbefehle und ein durch eine in den Feinbereich fallende Regelabweichung ausgelöster Stellbefehl aus der Differenz dieser Teilbefehle gebildet ist.
  • Durch eine solche Aufteilung des Diskriminators bzw. der ihm nachgeschalteten logischen Schaltung in einen Grobbereich und einen Feinbereich, deren Breiten unter Berücksichtigung der Stufengrenzen des Diskriminators beliebig wählbar sind, können bei größeren Regelabweichungen über einen entsprechenden Stellbefehl relativ große Rückführungskräfte zur Verminderung dieser Regelabweichung wirksam werden, während bei kleineren Regelabweichungen nur relativ kleine Rückführungskräfte ausgelöst werden, die eine Rückführung der Regelabweichung so vornehmen, daß nur ein minimales überschwingen der Regelabweichung um den Nullwert stattfindet.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind den jeweiligen Stellbefehl speichernde Flip-Flop-Schaltungen vorgesehen, die den Stellbefehl jeweils so lange aufrechterhalten, bis über den Diskriminator eine Änderung des Stehbefehls auftritt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Diskriminator über eine aus Fluid-Elementen aufgebaute logische Schaltung mit den die Stehbefehle speichernden Flip-Flop-Schaltungen verbunden, die ebenfalls Fluid-Elemente sind. Der gemäß der Erfindung ausgebildete Zweipunktregler ist mit Hilfe einer sehr einfachen logischen Schaltung zu realisieren, die gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ausschließlich mit Fluid-Elementen aufgebaut werden kann. Dieser Zweipunktregler eignet sich daher besonders für den Einsatz in taktischen Flugkörpern, die nach modernen militärischen Sicherheitsanforderungen gegenüber gezielten Störmaßnahmen möglichst wenige oder gar keine elektrisch arbeitenden Schaltglieder enthalten sollen.
  • Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Im einzelnen zeigt F i g. 1 schematisch die Rückführung von Regelabweichungen unterschiedlicher Größe und F i g. 2 ein besonders geeignetes Ausführungsbeispiel einer logischen Schaltung zur Realisierung des Zweipunktreglers gemäß der Erfindung.
  • In F i g. 1 sind schematisch unterschiedliche Stufenbereiche eines Diskriminators dargestellt, die spiegelbildlich zur Null-Linie der Regelabweichung, d. h. also zur Soll-Lage, gleich sind. Der Einfachheit halber sind hier lediglich zwei Bereiche; nämlich der Bereich A bzw. a und der Bereich B bzw. b, dargestellt, deren Breiten sich zueinander verhalten wie zwei benachbarte Glieder einer zur Null-Linie hin abnehmenden geometrischen Reihe. Tritt eine gerade noch unterhalb der oberen Bereichsgrenze des Bereiches A liegendd Regelabweichung auf, so wird ein dieser Regelabweichung entgegenwirkender Stellbefehl ausgelöst, der, wie durch die Kurve 1 dargestellt, die Regelabweichung sehr schnell in Richtung der Null-Linie verändert. Erreicht der Wert der Regelabweichung die untere Bereichsgrenze des benachbarten Bereiches B, die gemäß der Erfindung für eine derartige, aus dem Bereich A kommende Regelabweichung eine Umschaltgrenze bildet, so wird der die Regelabweichung vermindernde Stellbefehl invertiert, d. h., es wird jetzt eine die Änderungsgeschwindigkeit der Regelabweichung vermindernde Gegenkraft aufgebracht, die der ursprünglichen die Regelabweichung vermindernden Rückführungskraft genau entgegenwirkt. Dieser invertierte Stellbefehl führt schließlich nach einem Überschwingen der Regelabweichung erneut zu einer Umkehr der Abnahmerichtung der Regelabweichung, so daß diese in hier nicht gezeigter Weise gemäß der hier ebenfalls nicht gezeigten weiteren Bereiche und Umschaltgrenzen auf den Wert Null zurückgeführt wird.
  • Tritt dagegen eine Regelabweichung etwas oberhalb der unteren Bereichsgrenze des Bereiches A auf, wie durch die Kurve 2 angedeutet ist, so wird auch dann wieder ein die Regelabweichung auf den Wert Null zurückführender Stellbefehl ausgelöst, der ebenfalls an der als Umschaltgrenze wirkenden unteren Bereichsgrenze des benachbarten Bereichs B invertiert wird, wodurch bereits eine fast vollständige Rückführung der Regelabweichung auf den Wert Null erreicht wird.
  • Diese beiden Grenzbeispiele zeigen, daß beim ungünstigsten Fall die Amplitude einer Regelabweichung bei jeder Halbschwingung auf den benachbarten niederen Bereich reduziert wird, während beim günstigsten Fall die Regelabweichung bereits nach einer Halbschwingung in den Toleranzbereich der Null-Linie fällt.
  • Die in F i g. 2 dargestellte logische Schaltung verfügt über Eingänge A, B, C, D, E, F und G für Regelabweichungen in der einen Richtung und Eingänge ä, b, c, d, e, f und g für Regelabweichungen in der entgegengesetzten Richtung, die identisch mit Ausgängen eines hier nicht näher gezeigten Stufendiskriminatörs 40 sind.
  • Durch jeweils einen Diskriminatorausgang wird dabei jeweils eine Diskriminatorstufe festgelegt, wobei die Breiten der Diskriminatorstufen nach einer geometrischen Reihe abnehmen. An den einzelnen Ausgängen des Diskriminators sind Winkelwerte in Grad eingetragen, die z. B. Regelabweichungen von einer auf die Nullgradstellung bezogenen Soll-Lage angeben. Bei Verwendung des Zweipunktreglers in Verbindung mit einem Flugkörper sind die einzelnen Diskriminatorausgänge z. B. mit Segmenten eines Kreisels verbunden, der die jeweilige Flugkörperlage gegenüber der Roll-, Nick- oder Gierachse angibt. Jedes einzelne Segment hat dabei, auf die Winkelteilung des Kreisels bezogen, die gleiche Breite wie die entsprechende, durch den jeweiligen Diskriminatorausgang angegebene Stufenbreite.
  • Der DiskriminatoräusgangA ist mit einem Eingang eines ODER-Glieds 10 und mit dem Setzeingang eines Flip-Flops 21 verbunden. Der Diskriminatorausgang B ist mit einem zweiten Eingang des ODER-Glieds 10 und mit dem Setzeingang eines Flip-Flops 22 verbunden. Der Diskriminatorausgang C ist über ein UND-Glied 3 mit einem dritten Eingang des ODER-Glieds 10 verbunden, -wobei der zweite Eingang des UND-Glieds 3 mit dem 0-Ausgang des Flip-Flops 21 verbunden ist. Der Eingang C ist außerdem mit dem Setzeingang eines Flip-Flops 23 und mit dem Eingang eines UND-Glieds 1 verbunden, dessen zweiter Eingang mit dem 1-Ausgang des Flip-Flops 21 und dessen Ausgang mit einem ersten Eingang des ODER-Glieds 13 verbunden ist. Der Diskhminatoräusgang D ist über ein UND-Glied 5 mit dem ersten Eingang eines ODER-Glieds 11, mit dem Setzeingang eines Flip-Flops 24 und über ein UND-Glied 2 mit dem zweiten Eingang des ODER-Glieds 13 verbunden. Der zweite Eingang des UND-Glieds 2 ist mit dem 1-Ausgang des Flip-Flops 22 und der zweite Eingang des UND-Glieds 5 mit dem 0-Ausgang des Flip-Flops 22 verbunden. Der Diskriminatorausgang E ist über ein UND-Glied 7 mit dem zweiten Eingang des ODER-Glieds 11, mit dem Setzeingang des Flip-Flops 25 und über ein UND-Glied 4 mit dem dritten Eingang des ODER-Glieds 13 verbunden, wobei der zweite Eingang des UND-Glieds 4 mit dem 1-Ausgang des Flip-Flops 23 verbunden ist. Der Diskriminatorausgang G ist über ein UND-Glied 8 mit dem zweiten Eingang eines ODER-Glieds 12 verbunden. Der Diskriminatorausgang F ist über ein UND-Glied 9 mit dem dritten Eingang des ODER-Glieds 11, über ein UND-Glied 6 mit dem ersten Eingang des ODER-Glieds 12 und über eine gemeinsame Leitung mit den Löscheingängen von Flip-Flops 26, 27; 28, 29 und 30 verbunden. Der zweite Eingang des UND-Glieds 6 ist mit dem 1-Ausgang des Flip-Flops 24 und der dritte Eingang des UND-Glieds 6 invertiert mit dem 1-Ausgang des Flip-Flops 23 verbunden.
  • Der Diskriminatorausgang a ist mit einem Eingang des ODER-Glieds 13 und mit dem Setzeingang des Flip-Flops 30 verbunden. Der Diskriminatorausgang b ist mit einem weiteren Eingang des ODER-Glieds 13 und mit dem Setzeingang des Flip-Flops 29 verbunden. Der Diskriminatorausgang c ist über ein UND-Glied III mit einem weiteren Eingang des ODER-Glieds 13, mit dem Setzeingang des Flip-Flops 28 und über ein UND-Glied I mit einem Eingang des ODER-Glieds 10 verbunden. Der zweite Eingang des UND-Glieds I ist mit dem 1-Ausgang des Flip-Flops 30 und der zweite Eingang des UND-Glieds III mit dem 0-Ausgang des Flip-Flops 30 verbunden. Der Diskriminatorausgäng d ist über ein UND-Glied V mit einem Eingang des ODER-Glieds 12, mit dem Setzeingang des Flip-Flops 27 und über ein UND-Glied II mit einem Eingang des ODER-Glieds 10 verbunden. Der zweite Eingang des UND-Glieds II ist mit dem 1-Ausgang des Flip-Flops 29 und der zweite Eingang des UND-Glieds V mit dem 0-Ausgang des Flip-Flops 29 verbunden. Der Diskriminatorausgang eist über ein UND-Glied VII mit einem Eingang des ODER-Glieds 12, mit dem Setzeingang des Flip-Flops 26 und über ein UND-Glied IV mit einem Eingang des ODER-Glieds 10 verbunden. Der zweite Eingang des UND-Glieds IV ist mit dem 1-Ausgang und der zweite Eingang des UND-Glieds VIII mit dem 0-Ausgang des Flip-Flops 28 verbunden. Der Diskriminatorausgang g ist über ein UND-Glied VIII mit einem Eingang des ODER-Glieds 11 verbunden, wobei der zweite Eingang des UND-Glieds VIII mit dem 1-Ausgang des Flip-Flops 26 und der dritte Eingang invertiert mit dem 1-Ausgang des Flip-Flops 25 verbunden ist. Der Diskriminatorausgang f ist über ein UND-Glied IX mit einem Eingang des ODER-Glieds 12, über ein UND-Glied VI mit einem Eingang des ODER-Glieds 11 und über eine gemeinsame Leitung mit den Löscheingängen der Flip-Flops 21, 22, 23, 24 und 25 verbunden. Der zweite Eingang des UND-Glieds IX ist mit dem 0-Ausgang des Flip-Flops 26, der zweite Eingang des UND-Glieds VI mit dem 1-Ausgang des Flip-Flops 27, und der dritte Eingang des UND-Glieds V1 ist invertiert mit dem 1-Ausgang des Flip-Flops 28 verbunden.
  • Der Ausgang des ODER-Glieds 10 ist jeweils mit einem Eingang von ODER-Gliedem 31 und 32 verbunden. Der Ausgang des ODER-Glieds 11 ist mit dem zweiten Eingang des ODER-Glieds 31 und mit dem ersten Eingang eines ODER-Glieds 34 verbunden. Der Ausgang des ODER-Glieds 12 ist mit dem zweiten Eingang des ODER-Glieds 32 und mit dem ersten Eingang eines ODER-Glieds 33 verbunden. Der Ausgang des ODER-Glieds 13 ist jeweils mit dem zweiten Eingang des ODER-Glieds 33 und dem zweiten Eingang des ODER-Glieds 34 verbunden. Die Ausgänge der ODER-Glieder 31 und 33 sind auf den Setzeingang und den Löscheingang eines Flip-Flops 35 geschaltet, dessen Ausgangssignal als erster Teilstellbefehl, z. B. über die Schubdüse eines Flugkörpers einen Schub vom Betrage x auslöst, dessen Richtung je nach Schaltzustand des Flip-Flops umkehrbar ist, was durch das Vorzeichen -I-x bzw. -.x angegeben ist. In analoger Weise sind die Ausgänge der ODER-Glieder 32 und 34 mit dem Setz-und Löscheingang eines weiteren Flip-Flops 36 verbunden, dessen Ausgangssignal als zweiter Teilstellbefehl über eine oder mehrere weitere Schubdüsen einen Schub vom Betrag y bewirkt, dessen Richtung je nach Schaltzustand des Flip-Flops -1-y oder -y sein kann. Der Betrag des Schubes y ist dabei kleiner als der Betrag des Schubes x, so daß z. B. bei gleichzeitiger Wirksamkeit des Schubes +x und des Schubes -y ein durch die Differenz gegebener relativ kleiner resultierender Schub mit positiver Richtung, z. B. auf den zu regelnden Flugkörper, wirkt.
  • Die Wirkungsweise des Zweipunktreglers gemäß der Erfindung wird an Hand der in F i g. 2 dargestellten logischen Schaltung am Beispiel eines in seiner Lage zu regelnden Flugkörpers erläutert.
  • Wird über den Bordkreisel des Flugkörpers eine solche Regelabweichung nach Betrag und Richtung ermittelt, daß der Diskriminatorausgang A Signal führt, so werden über das ODER-Glied 10 und die ODER-Glieder 31 und 32 die Setzeingänge der Flip-Flops 35 und 36 beaufschlagt und damit ein Schub vom Betrag (-I-x) -f- (-f-y) in positiver Richtung ausgelöst, wobei diese positive Richtung so definiert ist, daß sie eine die festgestellte Regelabweichung des Flugkörpers vermindernde Beschleunigung auf diesen ausübt. Die Flip-Flop-Schaltungen 21, 22, 23, 24, 25 und 26, 27, 28, 29 und 30 sind jeweils vor Auftreten einer Regelabweichung dieser Größe durch vorherige Beaufschlagung der Diskriminatorausgänge Fund f auf Null gesetzt worden. Bis zum Auftreten der Regelabweichung von einer den Diskriminatorausgang A beaufschlagenden Größe werden zuvor die Diskriminatorausgänge F, G, E, D, C und B nacheinander zwangläufig mit Signal beaufschlagt, so daß die Flip-Flops 21, 22, 23, 24 und 25 jeweils auf 1 gesetzt wurden.
  • Durch die auf den Flugkörper wirkenden Schubkräfte hier nicht gezeigter Düsen nimmt die Regelabweichung nach einer gewissen Zeit wieder ab, so daß der Diskriminatorausgang B Signal erhält, der ebenfalls über das ODER-Glied 10 und die ODER-Glieder 31 und 32 auf die Flip-Flops 35 und 36 in gleicher Weise wie der Ausgang A wirkt, so daß der bereits wirksame Schub unverändert beibehalten wird. Bei weiterer Abnahme der Regelabweichung erhält der Diskriminatorausgang C Signal, der über das UND-Glied 1, dessen UND-Bedingung durch das in seinem 1-Zustand befindliche Flip-Flop 21 erfüllt ist, über das ODER-Glied 13 und die ODER-Glieder 34 und 33 die Löscheingänge der Flip-Flops 35 und 36 mit Signal beaufschlagt. Damit schalten die Flip-Flops 35 und 36 jeweils in ihren anderen Schaltzustand um und über die Schubdüsen wird der volle Gegenschub wirksam, d. h., auf den Flugkörper wird ein Schub vom gleichen Betrag des ursprünglichen Schubes, jedoch mit entgegengesetzter Richtung ausgeübt. Der Diskriminatorausgang C wirkt also als Umschaltgrenze für eine aus der dem Ausgang A entsprechenden Diskriminatorstufe kommende Regelabweichung. Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, wirkt sich dieser Gegenschub nur allmählich auf die Bewegung des Flugkörpers in Richtung seiner Soll-Lage verzögernd aus, so daß als nächster Diskriminatorausgang der Ausgang D mit Signal beaufschlagt wird. Dieses Signal wirkt über das UND-Glied 2, dessen UND-Bedingung durch den Schaltzustand des Flip-Flops 22 erfüllt ist, über das ODER-Glied 13 und die ODER-Glieder 33 und 34 in genau der gleichen Weise wie das Signal am Ausgang C. Auch bei der nachfolgenden Beaufschlagung der Ausgänge E, G und F ändert sich am Schaltzustand der Flip-Flops 35 und 36 nichts, so daß der Schub in gleicher Größe und Richtung unverändert aufrechterhalten wird. Bei Beaufschlagung des Ausgangs F mit Signal werden die Flip-Flops 26, 27, 28, 29 und 30 auf Null gesetzt. Wie aus F i g. 1 zu entnehmen ist, kann die dem Flugkörper einmal erteilte Bewegung über die Soll-Lage hinausgehen, so daß jetzt eine Regelabweichung in der anderen Richtung auftritt. Damit wird aber der Diskriminatorausgang f beaufschlagt, wodurch die Flip-Flops 21, 22, 23, 24 und 25 auf Null gesetzt werden. Damit ist die Signalgabe an die Flip-Flops 35 und 36 unterbrochen, der Schub wird jedoch in der gleichen Richtung unverändert aufrechterhalten, da die Flip-Flops 35 und 36 als Speicher wirken und so lange ihren Schaltzustand beibehalten, bis ein anders lautender Eingangsbefehl eintrifft. Die UND-Bedingung des UND-Glieds IX, das mit dem Diskriminatorausgang f verbunden ist, ist über das Flip-Flop 26 erfüllt, so daß über das ODER-Glied 12 und die ODER-Glieder 32 und 33 die Flip-Flop-Schaltungen 35 und 36 derart beeinflußt werden, daß das Flip-Flop 35 seinen den Schub -x bewirkenden Schaltzustand beibehält, während das Flip-Flop 36 umgeschaltet wird, so daß dieses einen Schub -i-y veranlaßt. Insgesamt wirkt damit auf den Flugkörper ein gegenüber dem ursprünglichen Schub um den Betrag y verringerter, sehr viel kleinerer Schub der gleichen Richtung. Vergrößert sich die Regelabweichung des Flugkörpers noch weiter in dieser Richtung, so wird der Diskriminatorausgang g beaufschlagt, der jedoch keine Wirkung auf die Flip-Flops 35 und 36 ausüben kann, da die UND-Bedingung des UND-Glieds VIII durch den Schaltzustand des Flip-Flops 26 nicht erfüllt ist.
  • Bei Beaufschlagung des Diskriminators e wird über das durchlässige UND-Glied VII und das ODER-Glied 12 der gleiche bereits in den Flip-Flops 35 und 36 gespeicherte Stellbefehl gegeben. Vergrößert sich die Regelabweichung dagegen jetzt oder bereits vorher nicht mehr weiter, sondern vermindert sich wieder in Richtung der Soll-Lage, so wird bei Beaufschlagung des Diskriminatorausgangs F über das UND-Glied 9, das ODER-Glied 11 und die ODER-Glieder 31 und 34 an die Flip-Flops 35 und 36 derart Signal gegeben, daß ein Schub der Größe -I- x und gleichzeitig ein Schub der Größe -y dem Flugkörper erteilt wird, der einen um den Betrag y verminderten Feinschub in positiver Richtung bedeutet, wobei, wie bereits definiert, ein Schub in positiver Richtung eine Verminderung der auf die mit großen Buchstaben bezeichneten Diskriminatorausgänge wirksamen Regelabweichung bewirkt. Der Flugkörper wird sich also mit Hilfe der ihm abwechselnd durch den Feinschub unterschiedlicher Richtungen erteilten Beschleunigungskräfte zwischen den Bereichen F und f um die Soll-Lage leicht pendelnd aufhalten. An Hand der logischen Schaltung ist in analoger Weise jeder durch eine Regelabweichung bestimmter Größe und Richtung hervorgerufene Regelvorgang mit einer Invertierung des jeweiligen Stellbefehls bei Erreichen der betreffenden Umschaltgrenze zu erklären.
  • Bei der so erkennbaren Betriebsweise des Zweipunktreglers ist zu berücksichtigen, daß tatsächlich keine unmittelbare Umschaltung des Schubs an den Umschaltgrenzen stattfindet, sondern sich um die von den Schaltelementen herrührenden Verzögerungszeiten verschiebt. Diese Verzögerungszeiten werden in ihrer Auswirkung auf den Flugkörper jedoch durch die mit Hilfe der Flip-Flops 35 und 36 subtrahierenden unterschiedlichen Beschleunigungskräfte relativ klein gehalten, da der Betrag der resultierenden, jeweils wirkenden Beschleunigungskraft im Veinbereich des Diskriminators klein ist.
  • Die in F i g. 2 dargestellte einfache logische Schaltung ist mit den in letzter Zeit bekanntgewordenen Fluid-Elementen in einfacher Weise und sehr kompakter Bauweise vollständig zu realisieren, so daß der Zweipunktregler gemäß der Erfindung insbesondere überall dort noch zusätzliche Vorteile aufweist, wo eine Verwendung derartiger Fluid-Elemente wünschenswert oder gar notwendig ist.

Claims (4)

  1. Patentansprüche: 1. Zweipunktregler mit einer von Größe und Richtung der Regelabweichung abhängigen Auslösung des Stellbefehls, unter Verwendung eines die Regelabweichung stufenweise erfassenden Diskriminators, dadurch gekennzeichn e t, daß die Stufenbreiten (A, B, C, D, E; F und f, e, d, c, b, a) des Diskriminators (40) eine zur Sollstellung abnehmende geometrische Reihe bilden und festliegende Umschaltgrenzen (BIC, CID, DIE, EIF und fle, eld, dlc, clb) für eine Invertierung des Stellbefehls vorgesehen sind, die bei einer Abnahme der Regelabweichungen wirksam sind und jeweils mit der Untergrenze einer in Richtung abnehmender Regelabweichung benachbarten Stufe des Diskriminators (40) zusammenfallen.
  2. 2. Zweipunktregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator (40) einen Grobbereich (A bis C, c bis a) und einen Feinbereich (D bis G, g bis d) aufweist und über logische Schaltungen derart mit auf den Stellbefehl ansprechenden Antriebsmitteln verbunden ist, daß ein durch eine in den Grobbereich (A bis C, c bis a) fallende Regelabweichung ausgelöster Stellbefehl aus der Summe mindestens zweier Teilbefehle (x, y) und ein durch eine in den Feinbereich (D bis F, f bis d) fallende Regelabweichung ausgelöster Stellbefehl aus der Differenz dieser Teilbefehle (x, y) gebildet ist.
  3. 3. Zweipunktregler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den jeweiligen Stehbefehl speichernde Flip-Flop-Schaltungen (35, 36) vorgesehen sind, die den Stellbefehl so lange aufrechterhalten, bis über den Diskriminator eine Änderung des Stellbefehls auftritt.
  4. 4. Zweipunktregler nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator (40) über eine aus Fluid-Elementen aufgebaute logische Schaltung mit den die Stellbefehle speichernden Flip-Flop-Schaltungen (35, 36) verbunden ist, die ebenfalls Fluid-Elemente sind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2456599A1 (de) * 1974-11-29 1976-08-12 Vysoka Skola Strojni Textilni Verfahren und vorrichtung zur stabilisierung eines regelkreises mit beliebigem regler
DE3209494C1 (de) * 1982-03-16 1983-11-17 Gebrüder Bühler AG, 9240 Uzwil Verfahren und Anordnung zur Regelung einer Regelgröße

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