RU1837033C - Helicopter autopilot - Google Patents
Helicopter autopilotInfo
- Publication number
- RU1837033C RU1837033C SU904846200A SU4846200A RU1837033C RU 1837033 C RU1837033 C RU 1837033C SU 904846200 A SU904846200 A SU 904846200A SU 4846200 A SU4846200 A SU 4846200A RU 1837033 C RU1837033 C RU 1837033C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- angle
- signal
- aircraft
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
11
чыchy
vv
fefe
--
1212
0000
соwith
XJXj
о со соoh so
Изобретение относитс к системам управлени и стабилизации углового положени летательных аппаратов и может быть использовано в качестве автопилота вертолета .The invention relates to control and stabilization systems for the angular position of aircraft and can be used as a helicopter autopilot.
Цель изобретени - повышение надежности путем исключени механической сис- хемы механизма согласовани и точности управлени .The purpose of the invention is to increase reliability by eliminating the mechanical system of the matching mechanism and the accuracy of control.
На фиг. 1 представлена структурна схема вертолетного автопилота;на фиг.2 - структурна схема формировател сигнала угла отклонени объекта.In FIG. Fig. 1 is a structural diagram of a helicopter autopilot; Fig. 2 is a structural diagram of an object deflector signal shaper.
Вертолетный автопилот (см. фиг. 1) содержит датчик угла отклонени объекта 1, компенсационный датчик 2, формирователь. 3 сигнала угла отклонени объекта, формирователь 4 управл ющих импульсов, первый логический элемент И 5, первый ключ б, обща шина 7, устройство выборки и хранени 8, дифференцирующее звено 9, второй 10 ключ, сумматор 11, сервопривод органа управлени 12, выход которого вл етс выходом автопилота. Формирователь сигналов угла отклонени объекта 3 (фиг. 2) имеет демодул торы 13 и 14, источник опорного напр жени 15, первый и второй ключи 16 и 17, первый и второй аналого-цифровые пре- образователи 18 и 19, имеющие опорные входы 20, аналоговые входы 21, входы Запуск 22, аналоговые выходы 23 и выходы Конец преобразовани 24, второй и первый логические элементы И 25 и 26, логический элемент ИЛИ 27, сумматор 28.A helicopter autopilot (see Fig. 1) comprises an object 1 angle sensor, a compensation sensor 2, and a driver. 3 signals of the angle of deviation of the object, driver 4 of the control pulses, the first logical element And 5, the first key b, common bus 7, the device for fetching and storing 8, differentiating element 9, the second 10 key, adder 11, the servo of the control 12, the output of which is the autopilot output. The signal generator of the deflection angle of the object 3 (Fig. 2) has demodulators 13 and 14, a reference voltage source 15, first and second switches 16 and 17, first and second analog-to-digital converters 18 and 19, having reference inputs 20, analog inputs 21, inputs Start 22, analog outputs 23 and outputs End of conversion 24, second and first logical elements AND 25 and 26, logical element OR 27, adder 28.
Автопилот работает следующим обра1 зом.The autopilot operates as follows.
Датчик угла Т выдает сигнал положени объекта в пространстве в виде двух напр жений переменного тока, модулированного по амплитуде в функции синуса и косинуса угла отклонени . На демподул торах 13 и 14 производитс выпр мление этих сигналов с учетом фазы напр жени питани угла 1. Демодул торы 13 и 14 представл ют собой фазочувствительные выпр мители. Сигналы с демодул торов 13 и 14 поступают на аналоговые входы 21 соответственно первого 18 и второго 19 аналого-цифровых преобразователей и на замыкающие контакты соот- ветствественно второго 17 и первого 16 ключей. При отсутствии сигнала на управл ющем входе ключей 16 и 17 на опорные входы 20 аналого-цифровых преобразователей 18 и 19 поступает опорное напр жение с источника опорного напр жени 15 через замыкающие контакты ключей 16 и 17. Автопилот работает в режимах Управление и Стабилизаци . В режиме Управление на втором выходе блока 4 формируютс импульсы заданной частоты. С второго выхода формировател управл ющих импульсов 4 последовательность импульсов поступает на входы 22 Запуск аналого-цифровыхThe angle sensor T provides a signal of the position of the object in space in the form of two AC voltages, modulated in amplitude as a function of the sine and cosine of the deflection angle. On the demodulators 13 and 14, these signals are rectified taking into account the phase voltage of the angle 1. The demodulators 13 and 14 are phase-sensitive rectifiers. The signals from the demodulators 13 and 14 are fed to the analog inputs 21 of the first 18 and second 19 analog-to-digital converters, respectively, and to the make contacts, respectively, of the second 17 and first 16 keys. In the absence of a signal at the control input of keys 16 and 17, the reference inputs 20 of the analog-to-digital converters 18 and 19 receive the reference voltage from the reference voltage source 15 through the closing contacts of the keys 16 and 17. The autopilot operates in the Control and Stabilization modes. In the Control mode, pulses of a given frequency are generated at the second output of block 4. From the second output of the driver of the control pulses 4, a sequence of pulses is fed to the inputs 22 Start analog-digital
преобразователей 18 и 19 и на вход первого логического элемента И 25. С третьего выхода формировател управл ющих импульсов 4 на вход устройства выборки и хранени 8 поступают короткие импульсы, исчезающиеconverters 18 and 19 and to the input of the first logical element And 25. From the third output of the control pulse generator 4, short pulses disappearing at the input of the sampling and storage device 8
одновременно с импульсами на втором выходе формировател управл ющих импульсов 4, на первом выходе которого в режиме Управление - логический нуль. При поступлении импульса на входы 22 аналогоцифровых преобразователей 18 и 19 (по переднему фронту импульса) начинаетс процесс преобразовани сигналов, поступающих с демодул торов 13 и 14,пропорционально еоответственно sin a, cos a,simultaneously with pulses at the second output of the control pulse generator 4, at the first output of which in the Control mode it is a logical zero. When a pulse arrives at the inputs 22 of analog-to-digital converters 18 and 19 (along the leading edge of the pulse), the process of converting the signals coming from demodulators 13 and 14 begins, in proportion to sin a, cos a,
относительно напр жени источника опорного напр жени 15 в цифровую форму и последующим их запоминанием. При этом запоминаютс значени s.ln а и cos а, имевшие место в момент окончани преобразовани . Поскольку врем преобразовани . Поскольку врем преобразовани весьма мало (не более 120 мксек), значени сигналов с демодул торов 13 и 14 практически не успевают изменитьс (угол остаетс прежним ), По окончании преобразовани с выходов 24 Конец преобразовани аналого-цифровых преобразователей 18 и 19 выдаютс сигналы в виде импульсов, поступающих на первый и второй входы первого логического элемента И 28. При совпадении этих импульсов на его выходе формируетс импульс, который, пройд логический элемент ИЛИ 27, поступит на второй вход второго логического элемента И 25,relative to the voltage of the reference voltage source 15 in digital form and their subsequent storage. In this case, the values s.ln a and cos a, which took place at the time the conversion was completed, are stored. Because conversion time. Since the conversion time is very short (no more than 120 μs), the values of the signals from demodulators 13 and 14 practically do not have time to change (the angle remains the same). When the conversion is completed, outputs 24 output signals from the analog-to-digital converters 18 and 19 in the form of pulses arriving at the first and second inputs of the first logical element AND 28. When these pulses coincide, a pulse is generated at its output, which, having passed the OR gate 27, will go to the second input of the second logical element And 25,
на первом входе которого в это врем будет присутствовать .импульс с второго выхода формировател управл ющих импульсов 4. Второй логический элемент И 25 выдает на своем выходе логическую единицу; котора at the first input of which at that time there will be a pulse from the second output of the driver of the control pulses 4. The second logical element AND 25 gives out a logical unit at its output; which
. заблокирует выход логического элемента ИЛИ 27 в единичном состо нии при исчезновении сигналов с выходов 24 Конец преобразовани аналого-цифровых преобразователей 18 и 19, Сигнал с выхода. will block the output of the OR gate 27 in a single state when the signals from the outputs 24 disappear. End of conversion of analog-to-digital converters 18 and 19, Output signal
логического элемента ИЛИ 27 произведет переключение ключей 16 и 17. в результате чего опорный вход 20 первого аналого-цифрового преобразовател 18 будет переключен с выхода источника опорногоlogic gate OR 27 will switch the keys 16 and 17. as a result, the reference input 20 of the first analog-to-digital Converter 18 will be switched from the output of the reference source
напр жени 15 на выход демодул тора 14, а опорный вход 20 второго аналого-цифрового преобразовател 19 - с выхода источника опорного напр жени 15 на выход демодул тора 13. С этого момента аналого-цифроэые преобразователи 18,19 будут выполн ть Функции умножающего цифро-аналогового преобразовател и на их выходах сформируетс сигналы соответственно a cos (а + Да) и CQS a sin (а + Да), где Да - угловое рассогласование. В результате вы- (итани на выходе сумматора 28 сформируетс сигнал: sin Да sin a. cds(a + Да)- cos а sin (а +Да), фтот сигнал поступает на информационный Ьход устройства выборки и хранени 8. На управл ющий вход устройства выборки и хранени 8 поступит импульс с третьего вывода формировател управл ющих импульсов . Величина приращени сигнала на эыходе сумматора 28 проходит через уст- эойство выборки и хранени 8 и через размыкающие контакты ключа 10 на второй зход сумматора 11 и затем при пропадании импульса на управл ющем входе устройства выборки и хранени 8 запоминаетс до прихода следующего импульса. Первый иход сумматора 11 в это врем св зан с общей шиной 7. Одновременно пропадает и импульс с выхода второго формировател управл ющих импульсов 4, в результате чего ключи 16 и 17 возвращаютс в исходное положение. С приходом нового импульса процесс повтор етс . На втором входе Сумматора 11с устройства выборки и хране- 1р 8 будет формироватьс сигнал в виде Некоторой последовательности ступенек в Случае наличи скорости изменени сигналов с датчика угла 1, т.е. угловой скорости вращени объекта. Если скорость вращени рбъекта посто нна , то на втором входе сум- фатора 11 будет поддерживатьс один и тот уровень сигнала, поскольку величина |фиращени выходного сигнала за один и же промежуток времени будет посто н- йой. При достаточной частоте замеров вели- ч|ины прираще.ний выходной сигнал V стройства выборки и хранени 8 будет пропорционален угловой скорости объекта, по- с кольку перед каждым замером происходит обнуление сигнала на выходе сумматора 28 и фиксаци приращений осуществл етс в ли- нейной зоне синусной характеристики. Та- к|им образом, в режиме Управление на в;ход сервопривода 12 поступает сумма сиг- н)алов угловой скорости объекта и компенса- ционного датчика 2. В режиме Стабилизаци с первого и второго выходов формировател управл ющих импульсов 4 выдаетс посто нное напр жение в виде логической единицы, на третьем выходе -.формируетс логический нуль. По переднему фронту импульса, поступившего наvoltage 15 to the output of the demodulator 14, and the reference input 20 of the second analog-to-digital converter 19 from the output of the reference voltage source 15 to the output of the demodulator 13. From now on, the analog-to-digital converters 18.19 will perform the functions of a multiplying digital analog converter and at their outputs signals are generated respectively a cos (a + Yes) and CQS a sin (a + Yes), where Yes is the angular mismatch. As a result of (outputting from the adder 28 output, a signal is generated: sin Yes sin a. Cds (a + Yes) - cos а sin (а + Yes), this signal is fed to the information input of the sampling and storage device 8. At the control input the sampling and storage device 8 receives a pulse from the third output of the control pulse generator. The magnitude of the signal increment at the output of the adder 28 passes through the sampling and storage device 8 and through the opening contacts of the key 10 to the second input of the adder 11 and then when the pulse disappears on the control inlet of sampling device and tem Line 8 is stored until the next pulse arrives. The first exit of the adder 11 at that time is connected to the common bus 7. At the same time, the pulse from the output of the second control pulse generator 4 also disappears, as a result of which the keys 16 and 17 return to their original position. The pulse process is repeated.At the second input of the Adder 11c of the sampling and storage device 1, a signal will be generated in the form of a certain sequence of steps in the Case of the presence of the rate of change of signals from the angle sensor 1, i.e. angular velocity of rotation of the object. If the rotation speed of the object is constant, then at the second input of the adder 11 the same signal level will be maintained, since the magnitude of the framing of the output signal for the same period of time will be constant. With a sufficient sampling frequency, a larger incremental output signal V of the sampling and storage system 8 will be proportional to the angular velocity of the object, since before each measurement the signal at the output of the adder 28 is zeroed and increments are fixed in the linear zone sinus characteristics. Thus, in the Control mode, the servo drive 12 receives the sum of the signals of the angular velocity of the object and the compensation sensor 2. In the Stabilization mode, a constant voltage is output from the first and second outputs of the control pulse generator 4 state in the form of a logical unit, at the third output - a logical zero is formed. On the leading edge of the pulse received at
вход 22 Запуск обоих аналого-цифровых - преобразователей 18 и 19 при включении режима Стабилизаци начинаетс процесс преобразовани и запоминани сигна- 5 лов, аналогично как в режиме Управлени . По окончании преобразовани с выхода логического элемента ИЛИ 27 на вход логического элемента И 5 поступит сигнал виде логической единицы, на втором входе кото- 10 рого уже будет присутствовать напр жение с первого выхода формировател управл ющих импульсов 4. Сигнал с выхода логического элемента И 5 переключит ключ 6 с общей шины 7 и подключит выход суммато- 15 ра 28 к входу дифференцирующего звена 9 и первому входу сумматора 11. В это же врем второй вход сумматора 11 будет отключен от выхода устройства выборки и хра- нени 8 и подключен к выходу 0 дифференцирующего звена 9 с помощью второго ключа, на управл ющий вход которого поступит сигнал с первого выхода формировател управл ющих импульсов 4. С этого момента сигнал, пропорциональный 5 sin Да, сформированный на выходе сумматора 28, через замыкающие контакты ключа 6 поступает на первый вход сумматора 1.1, а через дифференцирующее звено 9 и замыкающие контакты ключа 10 - на второй вход 0 сумматора 11. Таким образом, в режиме Стабилизаци на вход сервопривода 12 поступает сумма сигналов, пропорциональных отклонению объекта от заданного положени (Да) и угловой скорости (Да) 5 объекта, обеспечивающих стабилизацию углового положени объекта и парирование коротко-периодических возмущений. Сигнал компенсационного датчика 2,поступающий через сумматор 11 на сервопривод.12. обес- ( 0 печивает компенсацию сигнала, пропорци- , опального углу отклонени объекта при вмешательстве пилота в управление. Технические преимущества за вл емого устройства по сравнению с прототипом позвол ют 5 повысить надежность автопилота, повысить точность формировани сигнала угловой скорости, что делает возможным улучшить управление объекта.input 22 Start of both analog-to-digital converters 18 and 19 when the stabilization mode is turned on, the process of converting and storing signals 5 starts, similarly as in the Control mode. Upon completion of the conversion, the output of the logical element OR 27 receives the signal in the form of a logical unit at the input of the logical element And 5, at the second input of which 10 the voltage from the first output of the control pulse generator 4 will already be present. The signal from the output of the logical element And 5 will switch the key 6 from the common bus 7 and connects the output of the adder 15 of 28 to the input of the differentiating link 9 and the first input of the adder 11. At the same time, the second input of the adder 11 will be disconnected from the output of the sampling and storage device 8 and connected to the output 0 of the differentiating link 9 using the second key, to the control input of which the signal from the first output of the control pulse generator 4 is received. From this moment, a signal proportional to 5 sin Yes, formed at the output of the adder 28, is supplied to the first input through the closing contacts of the key 6 the adder 1.1, and through the differentiating link 9 and the closing contacts of the key 10 to the second input 0 of the adder 11. Thus, in the stabilization mode, the input of the servo drive 12 receives the sum of signals proportional to the deviation of the object from the given position (Yes) and angular velocity (Yes) 5 of the object, which provide stabilization of the angular position of the object and parry short-period disturbances. The signal of the compensation sensor 2, coming through the adder 11 to the servo drive. 12. provides (0 prints signal compensation, proportional to the displaced angle of deviation of the object when the pilot intervenes in the control. Technical advantages of the proposed device compared to the prototype allow 5 to increase the reliability of the autopilot and improve the accuracy of generating the angular velocity signal, which makes it possible to improve control object.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904846200A RU1837033C (en) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Helicopter autopilot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904846200A RU1837033C (en) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Helicopter autopilot |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1837033C true RU1837033C (en) | 1993-08-30 |
Family
ID=21524779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904846200A RU1837033C (en) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Helicopter autopilot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1837033C (en) |
-
1990
- 1990-07-02 RU SU904846200A patent/RU1837033C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Техническое описание САУ-В24-1, 6 А1.600.000 ТО, с.23, приложение 1, 1977. (Б4) ВЕРТОЛЕТНЫЙ АВТОПИЛОТ (|57) Изобретение относитс к системам управлени и стабилизации углового положени летательных аппаратов и может быть использовано в качестве автопилота вертолета. Цель изобретени - повышение надежности путем исключени механической системы механизма согласовани и точности управлени . Вертолетный.автопилот содержит датчик угла отклонени объекта 1, компенсационный датчик 2, формирователь 3 сигнала угла отклонени объекта 1, компенсационный датчик 2, формирователь 3 сигнала отклонени объекта, формирователь 4 управл ющих импульсов, св занный с управл ющим входом устройства выборки и хранени 8, дифференцирующее звено 9, компенсационный датчик 2, св занный через сумматор 11с сервоприводом 12, выход которого вл етс выходом автопилота, логический 5 элемент И, два ключа 6, 10. 1 з.п. -ф-лы.,.2 ил. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4228396A (en) | Electronic tachometer and combined brushless motor commutation and tachometer system | |
US4011440A (en) | System for generating an angular rate signal from an angular position signal utilizing a constant amplitude-variable carrier phase signal | |
SU1175357A3 (en) | Device for controlling stop of spindle in given position | |
GB1223928A (en) | Locating device | |
RU1837033C (en) | Helicopter autopilot | |
US4631540A (en) | Angular position to linear voltage converter | |
US3720866A (en) | Method and system for determination of rotor angle of synchromechanism | |
JPH0347076B2 (en) | ||
SU1730610A1 (en) | Digital tracking system | |
SU1068963A1 (en) | Shaft rotation angle encoder | |
RU1781810C (en) | Electric motor drive with frequency-current control | |
SU969109A1 (en) | Digital control servo system | |
SU862154A1 (en) | Device for information recording | |
SU693415A1 (en) | Displacement-to-code converter | |
RU2029642C1 (en) | Selcyn-digital position converter | |
SU581455A1 (en) | Apparatus for monitoring shaft rotation speed | |
SU1037306A2 (en) | Converter of shaft turn angle to dc voltage | |
RU1795552C (en) | Method of code conversion into angle of turn of synchro shaft | |
SU890417A1 (en) | Information retrieval device | |
SU877105A1 (en) | Fuel injection control apparatus | |
SU1119155A1 (en) | Adjustable-frequency asynchronous electric drive | |
SU1282078A1 (en) | Reversible servosystem | |
SU1661925A1 (en) | Device for adjusting torque thyristor motor | |
SU1070512A1 (en) | Device for two-coordinate positioning | |
SU1144132A1 (en) | Shaft turn angle encoder |