DE744670C

DE744670C - Regulator, especially for self-steering vehicles

Info

Publication number: DE744670C
Application number: DEA95879D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Winfred Oppelt
Original assignee: Anschuetz and Co GmbH
Current assignee: Raytheon Anschuetz GmbH
Priority date: 1942-06-25
Filing date: 1942-06-25
Publication date: 1944-01-22

Description

Regler, insbesondere für Selbststeuerung von Fahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf einen insbesondere für die Selbststeuerung von Fahrzeugen bestimmten Regler, bei dem zur Dämpfung der Regelungsschwingung die Rückführung verzögert wird.Regulator, in particular for the self-control of vehicles The invention refers to one especially intended for the self-steering of vehicles Controller in which the feedback is delayed to dampen the control oscillation.

Bei einem bekannten Regler dieser Art ist der das Ruder verstellende Motor mit dem einen Glied seines Kraftschalters verbunden, dessen anderes Glied durch einen Komp:aß einstellbar ist. Bei einer Abweichung vom Sollkurs setzt der Kraftschalter den Stellmotor so lange in Gang, bis dieser den Kraftschalter wieder in die Ausschaltlage zurückgeführt hat. Diese Rückführung wird indessen verzögert. Zu diesem Zweck ist das zurückzuführende Glied des Kraftschalters durch 'eine Feder mit dem Stellmotor %-erb@unden und außerdem an einen Dämpfungskolben angeschlossen, dessen Zylinder durch eine mehr oder weniger stark gedrosselte Leitung kurzgeschlossen ist. Es wird .dadurch erreicht, daß einer bestimmten Kursabweichung nicht stets derselbe Ruderausschlag zugeordnet ist, sondern daß dieser um so größer wird, je schneller die Kursabweichung entsteht. Pendelbewegungen des Schiffes um den richtigen Kurs wird dadurch entgegengewirkt.In a known regulator of this type, the one that adjusts the rudder Motor connected to one link of its power switch, the other link by a comp: ate is adjustable. If there is a deviation from the target course, the Power switch activates the servomotor until it activates the power switch again has returned to the switch-off position. However, this repatriation is being delayed. For this purpose, the return link of the power switch is by means of a spring with the servomotor% -erb @ unden and also connected to a damping piston, its cylinder short-circuited by a more or less strongly throttled line is. It is achieved that a certain course deviation is not always the same rudder deflection is assigned, but that this becomes greater, the more faster the course deviation occurs. Pendulum movements of the ship around the correct one Course is counteracted by this.

Die Bewegung des Kolbens unterliegt indessen schwer beherrschbaren Einflüssen, z. B. .der durch Verschmutzung beeinflußten Reibung sowie der durch Temperaturänderungen beeinflußten Zähigkeit des Öles u. ,dgl: Es ist daher sehr schwierig, das Maß der Verzögerung auf längere Zeit hinaus gleichbleibend zu erhalten. -Diesen Mangel zu vermeiden, ist die Aufgabe der Erfindung. Sie wird .dadurch gelöst, d,aß mit dem zurückzuführenden Glied .in gedämft schwingendes System verbunden ist, dessen Schwingungszahl wesentlich niedriger als die der Reglereigenschwingung ist. Vorzugweise ist die Schwingungszahl des gedämpft schwingenden Systems regelbar, damit man das Maß -der Verzögerung verändern kann. Die Erfindung ist auf Selbststeuerungen nicht beschränkt, sondern auf Regler für beliebige Regelgrößen oder Zustände anwendbar.The movement of the piston, however, is difficult to control Influences, e.g. B. the friction influenced by pollution as well as the Changes in temperature affected the viscosity of the oil and the like: It is therefore very difficult to keep the amount of delay constant over time. The object of the invention is to avoid this deficiency. It is solved by d, ate is connected to the link to be traced back in a damped oscillating system, whose number of oscillations is significantly lower than that of the controller's natural oscillation. The number of oscillations of the damped oscillating system is preferably adjustable, so that one can change the amount of delay. The invention is not limited to self-controls, but to controllers for any controlled variables or states applicable.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Das Ruder i des Schiffes ist mit dem Sektor 2 eines Schneckenrades verbunden, dessen Schnecke 5 mit dem Rudermotor 3 gekuppelt ist. Dieser wird durch einen Kraftschalter beherrscht, der einerseits in Abhängigkeit von der Kursabweichung durch einen Kompaß und andererseits durch den Rudermotor 3 verstellt wird, wobei beide Einflüsse einander überlagert werden. Diese Überlagerung der Einflüsse kann so erfolgen, daß das eine Glied des Kraftschalters mit dem Kompaß, das andere Glied i i mit dein Rudermotor 3 verbunden ist. Zu diesem Zweck hat das drehbar gelagerte Glied i i einen Zahnkranz, mit dem eine Zahnstange 23 kämmt, .die in ihrer Längsrichtung verschiebbar gelagert und mit einer Mutter 15 verbunden ist, die auf einem Schraubengewinde 13 der Welle der Schnecke 5 sitzt. Dreht sich der Rudermotor 3, so wandert die Mutter 15 entsprechend und führt dadurch die Zahnstange 23 und das Glied i i in die Ausschaltlage zurück. In die Verbindung der Glieder 15 und 23 ist jedoch eine Feder 2o eingefügt, und .es ist ferner eine insgesamt mit 17 bezeichnete Einrichtung vorgesehen, welche die Bewegung des Gliedes i i des Kraftschalters verzögert.In the drawing is an embodiment of the subject matter of Invention shown schematically. The rudder i of the ship is with the sector 2 connected to a worm wheel, the worm 5 of which is coupled to the rudder motor 3 is. This is controlled by a power switch, which is on the one hand dependent on the course deviation by a compass and on the other hand by the rudder motor 3 is adjusted, both influences being superimposed on one another. This overlay the influences can take place in such a way that one link of the power switch with the compass, the other link i i is connected to your rudder motor 3. To this end, the rotatably mounted member i i a ring gear with which a rack 23 meshes, .die is mounted displaceably in its longitudinal direction and connected to a nut 15, which sits on a screw thread 13 of the shaft of the worm 5. Does it turn Rudder motor 3, the nut 15 migrates accordingly and thereby guides the rack 23 and the link i i back into the switch-off position. In the connection of the limbs 15 and 23, however, a spring 2o is inserted, and it is also a whole with 17 designated device provided, which the movement of the member i i des Power switch delayed.

Insoweit ist die Anordnung bekannt. Bei dem bekannten Regler jedoch dient zur Verzögerung ein mit der Zahnstange 23 verbundener Dämpfungskolben. Erfindungsgemäß ist statt dessen mit dem zurückzuführenden Glied i i des Kraftschalters ein schwingendes System verbunden, das aus der Feder 2o und einer mit der Zahnstange 23 gekuppeltem Masse besteht. Diese Masse wird von einem Schwungrad 18 gebildet, das in einem Lagerbock 25 ruht und durch ein Getriebe etwa in Gestalt eines Zahnrades 26 und einer Zahnstange z7 mit der Zahnstange -23 verbunden ist. Einer Wanderung der Mutter 15 kann die Zahnstange 23 nicht sofort folgen. Vielmehr führt eine Wanderung der Mutter 15 zunächst zur Spannung der Feder 2o, die dann ihrerseits die Schwungmasse iS in Bewegung versetzen muß. Damit das Schwingungssystem 2o, 18 keine Eigenschwingungen a-u.sführt, ist seine Bewegung durch einen an die Zahnstange 23 angeschlossenen Dämpfungskolben 27 gedämpft. Dieser Dämpfungskolben kann jedoch eine wesentlich schwächere Dämpfungs:kraft ausüben als bei dem eingangs erläuterten bekannten Regler, so daß Schwankungen seiner Dämpfungskraft keinen merklichen Einfluß auf den Regler haben.In this respect, the arrangement is known. With the known controller, however A damping piston connected to the rack 23 serves to delay. According to the invention is instead an oscillating element with the link i i of the power switch to be returned System connected, which consists of the spring 2o and a coupled to the rack 23 Mass exists. This mass is formed by a flywheel 18 which is in a bearing block 25 rests and through a gear approximately in the form of a gear 26 and a rack z7 is connected to rack -23. A hike of the mother 15 can the Do not follow rack 23 immediately. Rather, a hike of the mother 15 leads first for tensioning the spring 2o, which in turn set the flywheel mass iS in motion got to. So that the oscillation system 2o, 18 does not carry any natural oscillations a-u.s its movement by a damping piston connected to the rack 23 27 muffled. However, this damping piston can have a significantly weaker damping force exercise than in the known controller explained at the beginning, so that fluctuations in its Damping force have no noticeable influence on the controller.

Um das Maß der Verzögerung zu verändern, ist zweckmäßig die Eigenfrequenz des Schwingungskreises 18, 20 veränderlich. Zu diesem Zweck kann z. B. ein Getriebe von veränderlichem Übersetzungsverhältnis zwischen dem Schwungrad i8 und dein Zahnrad 26 eingeschaltet sein.The natural frequency is useful in order to change the amount of delay of the oscillation circuit 18, 20 variable. For this purpose, z. B. a transmission of variable gear ratio between the flywheel i8 and your gear 26 must be switched on.

Der Lagerbock 25 kann entweder schiffsfest angeordnet sein oder parallel zur Zahnstange 23 verschiebbar und mit einer Mutter verbunden werden, die durch den Rudermotor 3 ähnlich wie die Mutter 15 nur um geringere Strecken verstellbar ist.The bearing block 25 can either be fixed to the ship or in parallel to the rack 23 slidable and connected to a nut through the rudder motor 3, similar to the nut 15, can only be adjusted by shorter distances is.

Das veranschaulichte Ausführungsbeispiel kann in mannigfacher Hinsicht abgeändert «-erden. Bei Reglern für andere Regelgrößen tritt an die Stelle des Ruders i irgendein anderes die zu regelnde Größe beeinflussendes Regelglied. Das mechanische Schwingungssystem 18, 2o kann auch bei elektrischen Rückführungsanordnungen durch einen elektrischen, aus Selbstinduktion. und Kondensator gebildeten Schwingkreis ersetzt «-erden.The illustrated embodiment can be used in a variety of ways modified «-ground. The rudder takes the place of controllers for other controlled variables i any other control element influencing the variable to be controlled. The mechanical one Oscillation system 18, 2o can also be used in electrical feedback arrangements an electric one from self-induction. and capacitor formed resonant circuit replaces «-erden.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Regulator, especially for the self-control of vehicles; at the feedback is delayed to dampen the control oscillation, thereby characterized in that the link to be returned is a damped oscillating system is connected, whose number of oscillations is significantly lower than that of the controller's natural oscillation is.

2. Regulator according to claim i, characterized in that the number of vibrations of the damped oscillating system can be regulated.