RU2207487C1 - Stabilization and gun-laying system - Google Patents

Stabilization and gun-laying system Download PDF

Info

Publication number
RU2207487C1
RU2207487C1 RU2001132447/02A RU2001132447A RU2207487C1 RU 2207487 C1 RU2207487 C1 RU 2207487C1 RU 2001132447/02 A RU2001132447/02 A RU 2001132447/02A RU 2001132447 A RU2001132447 A RU 2001132447A RU 2207487 C1 RU2207487 C1 RU 2207487C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
adder
power amplifier
stabilization
Prior art date
Application number
RU2001132447/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.А. Беликов
Б.А. Смирнов
Ю.С. Солохин
В.С. Федоров
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" filed Critical Государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал"
Priority to RU2001132447/02A priority Critical patent/RU2207487C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2207487C1 publication Critical patent/RU2207487C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: automatic control systems, in particular, stabilization and laying systems of artillery armament of movable objects, for example, weapon unit of infantry fighting vehicle. SUBSTANCE: the stabilization and laying system has connected in series sensing element, adder, power amplifier and an actuating drive, whose output is connected to the input of the sensing element, as well as a source of control action, whose output is connected to the second input of the adder, use is also made of a current transmitter, voltage transmitter and a compensating signal conditioner, whose output is connected to the third input of the adder. The input of the current transmitter is connected to the first output of the power amplifier, and the output - to the first input of the compensating signal conditioner, the input of the voltage transmitter is connected to the second output of the power amplifier, and the output - to the second input of the compensating signal conditioner. EFFECT: enhanced accuracy of operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к системам автоматического регулирования, а конкретно к системам стабилизации и наведения артиллерийского вооружения подвижных объектов, например, блока оружия боевой машины пехоты (БМП). The invention relates to automatic control systems, and in particular to stabilization and guidance systems of artillery armament of moving objects, for example, a weapon block of an infantry fighting vehicle (BMP).

Известны системы управления инерционными объектами, например, антенными системами [1] , в которых возникают затруднения при формировании компенсационного сигнала, пропорционального первой производной от управляющего воздействия. Это приводит к усложнению схемных решений, например, к использованию буферных следящих систем. Known systems for controlling inertial objects, for example, antenna systems [1], in which difficulties arise when generating a compensation signal proportional to the first derivative of the control action. This leads to a complication of circuit designs, for example, to the use of buffer tracking systems.

Известна также (принятая за прототип) система стабилизации и наведения танка Т-80 (стабилизатор 2Э 42) [2], имеющая в своей структуре компенсатор скоростной ошибки. Блочная схема данной системы представлена на фиг.1. Система содержит последовательно соединенные чувствительный элемент 1, сумматор 2, усилитель мощности 3 и исполнительный привод 4, выход которого соединен с входом чувствительного элемента 1. Кроме того, система содержит источник управляющего воздействия 5 (пульт управления), выход которого соединен со вторым входом сумматора 2, а также через формирователь первой производной от управляющего воздействия 6 с третьим входом сумматора 2. Also known (adopted as a prototype) is the stabilization and guidance system of the T-80 tank (stabilizer 2E 42) [2], which has a speed error compensator in its structure. The block diagram of this system is presented in figure 1. The system comprises serially connected sensing element 1, adder 2, power amplifier 3 and actuator 4, the output of which is connected to the input of the sensing element 1. In addition, the system contains a control source 5 (control panel), the output of which is connected to the second input of the adder 2 , as well as through the former first derivative of the control action 6 with the third input of the adder 2.

Система работает следующим образом. При работе системы в режиме наведения от источника управляющего воздействия 5 для снижения скоростной составляющей динамической ошибки используют сигнал первой производной от управляющего воздействия, который получают на выходе формирователя 6, вход которого соединен с выходом источника управляющего воздействия 5. Сигнал с выхода формирователя 6 подают на вход сумматора 2 с обратным знаком с сигналом скоростной ошибки, поступающим от чувствительного элемента 1. Подбором величины сигнала формирователя 6 добиваются минимума скоростной ошибки системы при наведении от источника управляющего воздействия 5. The system operates as follows. When the system is in guidance mode from the source of the control action 5, in order to reduce the speed component of the dynamic error, the signal of the first derivative of the control action is used, which is received at the output of the driver 6, the input of which is connected to the output of the source of the control action 5. The signal from the output of the driver 6 is fed to the input adder 2 with the opposite sign with the speed error signal coming from the sensing element 1. By selecting the value of the signal of the shaper 6, a minimum speed ibki system when pointing from the source 5 of the control action.

Недостатком описанной системы является пониженная точность при работе в режиме стабилизации из-за отсутствия возможности компенсации скоростной ошибки, вызванной возмущениями от разворотов носителя при его движении по пересеченной местности. В этом режиме отсутствует наведение, а значит, и не работает компенсатор по сигналу первой производной от управляющего воздействия. The disadvantage of the described system is the reduced accuracy when operating in stabilization mode due to the lack of the ability to compensate for the speed error caused by disturbances from the turns of the carrier during its movement over rough terrain. In this mode, there is no guidance, which means that the compensator does not work according to the signal of the first derivative of the control action.

Предлагаемое техническое решение направлено на повышение точности работы путем снижения скоростной ошибки системы за счет обеспечения возможности компенсации скоростной ошибки, как в режиме наведения, так и в режиме стабилизации при разворотах носителя (корпуса БМП). The proposed technical solution is aimed at improving the accuracy of work by reducing the speed error of the system by providing the ability to compensate for the speed error, both in the guidance mode and in the stabilization mode when the media is rotated (BMP body).

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в систему стабилизации и наведения, содержащую последовательно соединенные чувствительный элемент, сумматор, усилитель мощности и исполнительный привод, выход которого соединен со входом чувствительного элемента, а также источник управляющего воздействия, выход которого соединен со вторым входом сумматора, введены датчик тока, датчик напряжения и формирователь компенсирующего сигнала, выход которого соединен с третьим входом сумматора, причем, вход датчика тока соединен с первым выходом усилителя мощности, выход - с первым входом формирователя компенсирующего сигнала, вход датчика напряжения соединен со вторым выходом усилителя мощности, а выход - со вторым входом формирователя компенсирующего сигнала. The essence of the proposed technical solution lies in the fact that in the stabilization and guidance system containing a serially connected sensing element, an adder, a power amplifier and an actuator, the output of which is connected to the input of the sensitive element, as well as a control source whose output is connected to the second input of the adder , a current sensor, a voltage sensor and a compensating signal driver are introduced, the output of which is connected to the third input of the adder, moreover, the current sensor input is connected nen to the first output of the power amplifier, the output - to the first input of the compensating signal voltage sensor input coupled to the second output of the power amplifier, and an output - to a second input of the compensating signal.

Материалы заявки поясняются чертежами, где:
- на фиг.1 представлена блочная схема системы стабилизации и наведения (стабилизатор 2Э 42 ), принятой за прототип;
- на фиг.2 представлена блочная схема предлагаемой системы стабилизации и наведения.
The application materials are illustrated by drawings, where:
- figure 1 presents a block diagram of a stabilization and guidance system (stabilizer 2E 42), adopted as a prototype;
- figure 2 presents a block diagram of the proposed stabilization and guidance system.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления предлагаемого технического решения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем. Information confirming the possibility of implementing the proposed technical solution to obtain the above technical result, are as follows.

Предлагаемая система стабилизации и наведения (фиг.2) состоит из последовательно соединенных чувствительного элемента 1, сумматора 2, усилителя мощности 3 и исполнительного привода 4, выход которого соединен со входом чувствительного элемента 1. The proposed stabilization and guidance system (figure 2) consists of a series-connected sensor 1, an adder 2, a power amplifier 3 and an actuator 4, the output of which is connected to the input of the sensor 1.

В систему также входят: источник управляющего воздействия 5, выход которого соединен со вторым входом сумматора 2; датчик тока 6, вход которого соединен с первым выходом усилителя мощности 3, а выход - с первым входом формирователя компенсирующего сигнала 7; датчик напряжения 8, вход которого соединен со вторым выходом усилителя мощности 3, а выход - со вторым входом формирователя компенсирующего сигнала 7. The system also includes: a control source 5, the output of which is connected to the second input of the adder 2; a current sensor 6, the input of which is connected to the first output of the power amplifier 3, and the output to the first input of the compensator signal shaper 7; a voltage sensor 8, the input of which is connected to the second output of the power amplifier 3, and the output to the second input of the shaper of the compensating signal 7.

Кроме того, выход формирователя компенсирующего сигнала 7 соединен с третьим входом сумматора 2. In addition, the output of the shaper of the compensating signal 7 is connected to the third input of the adder 2.

Предлагаемая система работает следующим образом. The proposed system works as follows.

Для электродвигателя постоянного тока, используемого в исполнительном приводе 4, известно выражение:
UДВ=Uум вых=IДВ•R+Е, - (1)
где Е - ЭДС двигателя;
IДВ - ток в якорной цепи двигателя;
R - суммарное сопротивление якорной цепи, включая внешнее сопротивление источника питания и проводов.
For the DC motor used in the actuator 4, the expression is known:
U LW = U mind out = I LW • R + E, - (1)
where E is the engine EMF;
I ДВ - current in the motor anchor circuit;
R is the total resistance of the anchor circuit, including the external resistance of the power source and wires.

Е=КВ•Ф•n=КДВ•n. - (2)
KДВ=KE•Ф,
где KЕ - постоянный коэффициент двигателя;
Ф - постоянный магнитный поток двигателя;
n - скорость вращения двигателя.
Е = К В • Ф • n = К ДВ • n. - (2)
K DW = K E • Ф,
where K E - constant engine coefficient;
F - constant magnetic flux of the engine;
n is the engine speed.

Следовательно:
КДВ•η=UУМ-IДВ•R. - (3)
Из формулы (3) видно, что для получения компенсационного сигнала, пропорционального скорости вращения электродвигателя, необходимо из напряжения на выходе усилителя мощности вычесть составляющую, пропорциональную току, протекающему через двигатель (IДВ•R).
Consequently:
K DW • η = U UM -I DW • R. - (3)
From formula (3) it is seen that in order to obtain a compensation signal proportional to the speed of rotation of the electric motor, it is necessary to subtract from the voltage at the output of the power amplifier a component proportional to the current flowing through the motor (I DW • R).

Для обеспечения выработки данного компенсационного сигнала в систему введен датчик тока 6, измеряющий ток в двигателе. Вход датчика тока 6 подключен к первому выходу усилителя мощности 3. Кроме того, в систему введен датчик напряжения 8, измеряющей напряжение на втором выходе усилителя мощности 3. Сигнал датчика тока 6 поступает на первый вход формирователя 7, а сигнал датчика напряжения 8 поступает на второй вход формирователя 7. Формирователь 7 реализует формулу (3) и формирует на своем выходе компенсационный сигнал, пропорциональный скорости вращения электродвигателя, а значит и скорости вращения объекта регулирования. Причем в этом случае, в отличие от прототипа, компенсационный сигнал формируется как в режиме наведения от источника управляющего воздействия 5 (пульта управления), так и в режиме стабилизации при разворотах корпуса носителя. Тем самым обеспечивается компенсация скоростной ошибки системы во всех режимах работы системы стабилизации и наведения, что в конечном счете улучшает ее точностные параметры. To ensure the generation of this compensation signal, a current sensor 6 is introduced into the system, which measures the current in the motor. The input of the current sensor 6 is connected to the first output of the power amplifier 3. In addition, a voltage sensor 8 is inserted into the system, which measures the voltage at the second output of the power amplifier 3. The signal from the current sensor 6 is supplied to the first input of the driver 7, and the signal from the voltage sensor 8 is supplied to the second shaper input 7. Shaper 7 implements formula (3) and generates at its output a compensation signal proportional to the speed of rotation of the electric motor, and hence the speed of rotation of the control object. Moreover, in this case, in contrast to the prototype, a compensation signal is generated both in the guidance mode from the control source 5 (control panel) and in the stabilization mode during turns of the carrier body. This provides compensation for the speed error of the system in all modes of operation of the stabilization and guidance systems, which ultimately improves its accuracy parameters.

Предлагаемое техническое решение проверено электронным моделированием, а также экспериментальной проверкой макета системы стабилизации и наведения блока оружия перспективной БМП. Результаты проверки показали, что предлагаемое решение позволяет снизить скоростную ошибку примерно на 20%. The proposed technical solution was verified by electronic modeling, as well as by experimental verification of the layout of the stabilization and guidance system of the weapon block of a promising BMP. The test results showed that the proposed solution can reduce the speed error by about 20%.

По результатам экспериментальной проверки предлагаемое техническое решение введено в документацию модернизированного стабилизатора блока оружия перспективной БМП. According to the results of an experimental check, the proposed technical solution is included in the documentation of the modernized stabilizer for the weapons block of the promising BMP.

Литература
1. Основы проектирования следящих систем. Под ред. Н.А. Лакоты, М., "Машиностроение", 1978 г., стр. 15-21.
Literature
1. The basics of designing tracking systems. Ed. ON THE. Lakota, M., "Mechanical Engineering", 1978, pp. 15-21.

2. Стабилизатор 2Э 42. Техническое описание. Архив ГУЛ "ВНИИ "Сигнал", 1998 г. 2. Stabilizer 2E 42. Technical description. Archive of the All-Russian Research Institute "Signal", 1998

Claims (1)

Система стабилизации и наведения, содержащая последовательно соединенные чувствительный элемент, сумматор, усилитель мощности и исполнительный привод, выход которого соединен со входом чувствительного элемента, а также источник управляющего воздействия, выход которого соединен со вторым входом сумматора, отличающаяся тем, что в нее введены датчик тока, датчик напряжения и формирователь компенсирующего сигнала, выход которого соединен с третьим входом сумматора, причем вход датчика тока соединен с первым выходом усилителя мощности, выход - с первым входом формирователя компенсирующего сигнала, вход датчика напряжения соединен со вторым выходом усилителя мощности, а выход - со вторым входом формирователя компенсирующего сигнала. A stabilization and guidance system comprising a sensing element, an adder, a power amplifier and an actuator in series, the output of which is connected to the input of the sensitive element, as well as a control source whose output is connected to the second input of the adder, characterized in that a current sensor is introduced into it , a voltage sensor and a shaper of the compensating signal, the output of which is connected to the third input of the adder, and the input of the current sensor is connected to the first output of the power amplifier, move - with a first input of the compensating signal voltage sensor input coupled to the second output of the power amplifier, and an output - to a second input of the compensating signal.
RU2001132447/02A 2001-11-29 2001-11-29 Stabilization and gun-laying system RU2207487C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001132447/02A RU2207487C1 (en) 2001-11-29 2001-11-29 Stabilization and gun-laying system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001132447/02A RU2207487C1 (en) 2001-11-29 2001-11-29 Stabilization and gun-laying system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2207487C1 true RU2207487C1 (en) 2003-06-27

Family

ID=29211025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001132447/02A RU2207487C1 (en) 2001-11-29 2001-11-29 Stabilization and gun-laying system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2207487C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2664866C1 (en) * 2017-05-25 2018-08-23 Акционерное общество "Камов" Tracking drive
RU2735789C1 (en) * 2020-03-03 2020-11-09 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" Guidance and stabilization system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Стабилизатор 2Э 42. Техническое описание. - Архив ГУП "ВНИИ "Сигнал", 1988, С.18, 26, 27. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2664866C1 (en) * 2017-05-25 2018-08-23 Акционерное общество "Камов" Tracking drive
RU2735789C1 (en) * 2020-03-03 2020-11-09 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" Guidance and stabilization system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102020129326A1 (en) NV center controlled vehicle
US4648580A (en) Direct-drive type electro-hydraulic servo valve
KR970063311A (en) Method and apparatus for controlling armature movement of electronic switch mechanism
RU2207487C1 (en) Stabilization and gun-laying system
US5418468A (en) Apparatus for determining the position and velocity of a moving object
CN102201784B (en) Motor drive
SE0003160L (en) Method and apparatus for controlling a drive system
CN111746213B (en) Electric suspension device
JPS61220925A (en) Vibration control device for vehicle
US5353241A (en) Shifting system and method for an electronic compass system
SU1272462A1 (en) Versions of reciprocating electric drive
WO2023181521A1 (en) Control device, vehicle behavior control device, and force generation mechanism system
US5400756A (en) Control method and control arrangement for an adjusting device in a motor vehicle
Aoki Application of Magnetism to Automobiles
JPH0399919A (en) Active suspension for vehicle
SU736315A1 (en) Follow-up electric drive
RU3631U1 (en) ELECTROHYDRAULIC STABILIZER OF FREQUENCY ROTATION OF THE SHAFT OF THE GENERATOR
KR100207107B1 (en) Apparatus of compensating rotating of engine using change of driving force of generator
JP2706686B2 (en) Position control method
JPH07123789A (en) Driver for stepping motor
SU950519A2 (en) Apparatus for control remotely operated manipulator
SU1574394A1 (en) Apparatus for power supply for arc welding
SU1271950A1 (en) Apparatus for controlling running gear of excavator
SU1617604A1 (en) System controlling excitation of d.c. motor
SU954933A1 (en) Adjustment system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20031130