RU2540448C2 - Drive of horizontal guidance and stabilisation - Google Patents

Drive of horizontal guidance and stabilisation Download PDF

Info

Publication number
RU2540448C2
RU2540448C2 RU2013130452/28A RU2013130452A RU2540448C2 RU 2540448 C2 RU2540448 C2 RU 2540448C2 RU 2013130452/28 A RU2013130452/28 A RU 2013130452/28A RU 2013130452 A RU2013130452 A RU 2013130452A RU 2540448 C2 RU2540448 C2 RU 2540448C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drive
electrically connected
module
control
digital
Prior art date
Application number
RU2013130452/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013130452A (en
Inventor
Владимир Александрович Борисов
Денис Геннадьевич Горшков
Михаил Юрьевич Дубов
Василий Яковлевич Короп
Владислав Игоревич Кузнецов
Владимир Васильевич Орленко
Андрей Анатольевич Федосов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики"
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 Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" filed Critical Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики"
Priority to RU2013130452/28A priority Critical patent/RU2540448C2/en
Publication of RU2013130452A publication Critical patent/RU2013130452A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2540448C2 publication Critical patent/RU2540448C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.
SUBSTANCE: invention relates to systems of automatic control and regulation, in particular to the drives of horizontal guidance of stabiliser of armament of the object for military use (OMU) of tank support fighting vehicle. Additionally the voltage converter of drive of horizontal guidance (HG), a power amplifier of the HG drive and the test and control equipment are mounted. And the control unit additionally comprises a module of digital exchange, a unit of protection, a module of diagnostics and setting. The module of digital exchange of the control unit is electrically connected through the digital channels of exchange with external devices, a module of diagnostics and setting, a unit of protection, and an input of the control module connected through the digital channels of exchange with the module of diagnostics and setting and the unit of protection electrically connected to the AC power supply of the object for military use, the test and control equipment through the digital channel of exchange is electrically connected to the module of diagnostics and setting, the voltage converter of HG drive is electrically connected to the onboard net of OMU and the power amplifier of the HG drive. The control module and the amplifier of the HG control unit are electrically connected to the power amplifier of the HG drive.
EFFECT: enhanced functional capabilities.
2 dwg

Description

Изобретение относится к системам автоматического управления и регулирования, в частности, к приводу горизонтального наведения стабилизатора вооружения боевой машины поддержки танков (БМПТ-объект 199, БМПТ-172).The invention relates to automatic control and regulation systems, in particular, to a horizontal guidance drive of an armament stabilizer of a tank support combat vehicle (BMPT-object 199, BMPT-172).

Известен стабилизатор танкового вооружения 2Э42-4, привод горизонтального наведения (ГН) которого выполнен по схеме электрической принципиальной БС1.370.012 Э3 и описан в БС1.370.012ТО, ТУ. Привод ГН данного стабилизатора принят за прототип.Known stabilizer tank weapons 2E42-4, the horizontal guidance drive (GN) which is made according to the electrical circuit diagram BS1.370.012 E3 and described in BS1.370.012TO, TU. The GN drive of this stabilizer is taken as a prototype.

(См. также книгу В.В. Корнеева, М.И. Кузнецова и др. «Основы автоматики и танковые автоматические системы», М., Мин-во обороны, 1976 г., издание Академии бронетанковых войск имени маршала Малиновского Р.Я.).(See also the book by V.V. Korneev, M.I. Kuznetsov and others. "Fundamentals of automation and tank automatic systems", M., Ministry of Defense, 1976, publication of the Academy of Armored Forces named after Marshal R. Malinovsky .).

Структурная схема привода ГН стабилизатора- прототипа приведена на фиг.1.The block diagram of the drive GN stabilizer prototype is shown in figure 1.

Привод ГН стабилизатора-прототипа представляет собой электропривод ГН, выполненный на базе электромашинного усилителя (ЭМУ) 8, состоящего из электродвигателя (ЭД ЭМУ) 8.1 и генератора (Ген.ЭМУ) 8.2, работающего в паре с исполнительным двигателем постоянного тока (ИД) 7.2 электродвигателя (ЭДГН) 7, включает установленную на башне 13 пушку с закрепленным на ней датчиком абсолютной угловой скорости по ГН (ГТ-ГН) 9, редуктор ГН (Ред.ГН) 12, механически связанный с башней 13 и электродвигателем ГН (ЭДГН) 7, пульт управления по ГН (ГГУГН) 1, задающее устройство стабилизации (ЗУС) 2 с датчиком положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН, электрически связанного с пультом управления по ГН (ПУГН) 1, внешние устройства 3, электрически связанные с задающим устройством стабилизации (ЗУС) 2 с датчиком положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и пультом управления по ГН (ПУГН) 1, блок управления (БУ) 5, электрически связанный через собственный аналоговый модуль управления 6 с собственным усилителем ГН (У-ГН) 10 и с датчиком абсолютной угловой скорости по ГН (ГТ-ГН) 9, а также электрически связанный через внешние устройства 3 с блоком коммутации (БК) 4 привода ГН. В состав электродвигателя (ЭДГН) 7 также входит вентилятор обдува (ВО) 7.1, служащий для обеспечения заданного теплового режима исполнительного двигателя постоянного тока (ИД) 7.2 электродвигателя (ЭДГН) 7 и электрически связанный с аналоговым модулем управления 6 блока управления (БУ) 5, стабилизатора.The main drive of the stabilizer-prototype is a main drive made on the basis of an electric machine amplifier (EMU) 8, consisting of an electric motor (ED EMU) 8.1 and a generator (Gen. EMU) 8.2, working in tandem with an Executive DC motor (ID) 7.2 electric motors (EDGN) 7, includes a gun mounted on tower 13 with a GN absolute velocity sensor mounted on it (GT-GN) 9, GN reducer (Red. GN) 12, mechanically connected to tower 13 and GN motor (EDGN) 7, GN control panel (GGUGN) 1, a master device with abilization (ZUS) 2 with a position sensor of an inertial object independently stabilized in space by GN, electrically connected to the GN control panel (PGN) 1, external devices 3, electrically connected to a stabilizing master (ZUS) 2 with a position sensor independently stabilized in space inertial facility for GN and control panel for GN (ПУГН) 1, control unit (БУ) 5, electrically connected through its own analogue control module 6 with its own amplifier ГН (У-ГН) 10 and with an absolute sensor th angular velocity GN (GBV-HT) 9, and electrically connected through the external device 3 with the switching unit (BK) 4 drives GN. The composition of the electric motor (EDGN) 7 also includes a blower fan (BO) 7.1, which serves to provide the specified thermal regime of the DC direct-current motor (ID) 7.2 of the electric motor (EDGN) 7 and is electrically connected to the analog control module 6 of the control unit (BU) 5, stabilizer.

Электропривод ГН стабилизатора, принятого за прототип, представляют собой автономный привод, обеспечивающий наведение и стабилизацию основного вооружения танка в плоскости ГН по сигналам, поступающим с задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2 и датчика абсолютной угловой скорости (ГТ-ГН) 9.The GN drive of the stabilizer adopted for the prototype is an autonomous drive that provides guidance and stabilization of the main armament of the tank in the GN plane according to the signals from the stabilization master (ZUS) 2 and the absolute angular velocity sensor (GT-GN) 9.

Принципы работы электропривода ГН в режиме стабилизации и стабилизированного наведения во многом схожи. Электропривод ГН представляет собой систему автоматического регулирования, работа которой основана на принципе отработки рассогласования (ошибки), т.е. на сравнении действительного значения регулируемого параметра с его заданным значением. Рассмотрим в отдельности режимы работы электропривода ГН.The principles of operation of the electric drive GN in the mode of stabilization and stabilized guidance are largely similar. The electric drive GN is a system of automatic regulation, the operation of which is based on the principle of working out the mismatch (error), i.e. comparing the actual value of the adjustable parameter with its predetermined value. Let us consider separately the operating modes of the electric drive GN.

Режим стабилизации по ГН - режим стабилизация пушки по ГН осуществляется относительно сигнала датчика положения зеркала по ГН (ЗУС) 2, имеющего независимую стабилизацию зеркала (линии визирования) в плоскости ГН, что обеспечивается гиростабилизатором (ЗУС) 2.GN stabilization mode - GN gun stabilization mode is carried out relative to the signal of the mirror position sensor along GN (ZUS) 2, which has independent mirror stabilization (line of sight) in the GN plane, which is provided by gyrostabilizer (ZUS) 2.

При движении танка по пересеченной местности на башню 13 (пушку) действуют внешние возмущения в виде колебаний корпуса танка, трения в погоне башни 13, а также возмущения, обусловленные неуравновешенностью башни 13 относительно оси вращения.When the tank moves over rough terrain, the turret 13 (cannon) is subject to external disturbances in the form of oscillations of the tank body, friction in pursuit of the turret 13, as well as disturbances due to the unbalanced turret 13 relative to the axis of rotation.

Эти возмущения вызывают отклонение башни 13 (пушки) от заданного сигналом датчика положения (угла) зеркала по ГН (ЗУС) 2 направления. Угол между заданным и действительным направлением башни 13 (пушки) в горизонтальной плоскости в этом случае определяет ошибку стабилизации привода ГН. Сигнал, пропорциональный ошибке стабилизации, отрабатывается приводом ГН стабилизатора, поворачивающим башню 13 (пушку) в сторону уменьшения ошибки по ГН.These perturbations cause the turret 13 (guns) to deviate from the directional (angle) mirror signal set by the signal along the GN (ZUS) 2 directions. The angle between the given and the actual direction of the tower 13 (guns) in the horizontal plane in this case determines the stabilization error of the GN drive. A signal proportional to the stabilization error is processed by the stabilizer GN drive, which rotates the turret 13 (gun) in the direction of decreasing the GN error.

Полученная таким образом ошибка стабилизации привода ГН обрабатывается аналоговым модулем управления 6 блока управления (БУ) 5 стабилизатора, одни сигналы с которого через внешние устройства 3 управляют включением блока коммутации (БК) 4 привода ГН, запускающего приводной двигатель (ЭД ЭМУ) 8.1 электромашинного усилителя (ЭМУ) 8, а другие сигналы через усилитель (У-ГН) 10 поступают на обмотки управления генератора (Ген.ЭМУ) 8.2, формируя в них разность токов, в соответствии с величиной и направлением (знаком) которых (Ген.ЭМУ) 8.2 вырабатывает напряжение, под действием которого исполнительный электродвигатель (ИД) 7.2 электродвигателя (ЭДГН) 7 через редуктор (Ред.ГН) 12 поворачивает башню 13 (пушку) танка в направлении уменьшения рассогласования между заданным значением сигнала с датчика положения (угла) зеркала по ГН (ЗУС) 2 и истинным положением башни 13 (пушки) в горизонтальной плоскости.The stabilization error of the GN drive obtained in this way is processed by the analog control module 6 of the stabilizer control unit (BU) 5, some signals from which through external devices 3 control the switching on of the switching unit (BC) 4 of the GN drive, which starts the drive engine (ED EMU) 8.1 of the machine amplifier ( EMU) 8, and other signals through the amplifier (U-GN) 10 arrive at the control windings of the generator (Gen. EMU) 8.2, forming a current difference in them, in accordance with the magnitude and direction (sign) of which (Gen. EMU) 8.2 produces tension the action under which the actuating motor (ID) 7.2 of the electric motor (EDGN) 7 through the gearbox (Rev. GN) 12 rotates the turret 13 (gun) of the tank in the direction of reducing the mismatch between the set value of the signal from the position sensor (angle) of the mirror on GN (ZUS ) 2 and the true position of the tower 13 (guns) in the horizontal plane.

Для повышения устойчивости привода ГН и как следствие получения заданной ошибки стабилизации в контур управления приводом ГН стабилизатора введены обратные связи, обрабатываемые аналоговым модулем управления 6 блока управления (БУ) 5:To increase the stability of the GN drive and, as a result, to obtain the specified stabilization error, feedbacks are processed into the control loop of the GN stabilizer drive, processed by analog control module 6 of the control unit (BU) 5:

- обратная связь по току ОСТ-ГН исполнительного двигателя (ИД) 7.2 электродвигателя (ЭДГН) 7, вырабатываемая (ЭМУ) 8;- current feedback OST-GN of the executive motor (ID) 7.2 of the electric motor (EDGN) 7 generated (EMU) 8;

- обратная связь по скорости ОСС-ГН вращения вала исполнительного двигателя (ИД) 7.2 электродвигателя (ЭДГН) 7, вырабатываемая (ЭМУ) 8;- feedback on the speed of OSS-GN rotation of the shaft of the Executive motor (ID) 7.2 of the electric motor (EDGN) 7 generated (EMU) 8;

- обратная связь по абсолютной угловой скорости ω-ГН башни 13 (пушки) в плоскости ГН, формируемая датчиком абсолютной угловой скорости по ГН (ГТ-ГН) 9.- feedback on the absolute angular velocity of the ω-GN tower 13 (guns) in the GN plane, formed by the absolute angular velocity sensor for GN (GT-GN) 9.

Для обеспечения заданного теплового режима исполнительного двигателя (ИД) 7.2 в разных условиях его работы в состав электродвигателя (ЭДГН) 7 введен вентилятор обдува (ВО) 7.1.To ensure a given thermal regime of the Executive engine (ID) 7.2 in different conditions of its operation, a blower (VO) 7.1 is introduced into the electric motor (EDGN) 7.

Режим стабилизированного наведения по ГН - режим стабилизированного наведения башни 13 (пушки) по ГН осуществляется также по сигналу с датчика положения (угла) зеркала по ГН (ЗУС) 2. При обнаружении цели наводчик пультом управления (ПУГН) 1 наводит стабилизированную в плоскости ГН линию визирования (прицельную марку) (ЗУС) 2 на цель в плоскости ГН. Сигнал с датчика положения зеркала по ГН (ЗУС) 2, пропорциональный ошибке по ГН, поступает на вход аналогового модуля управления 6 блока управления (БУ) 5, где происходит его преобразование аналогично режиму стабилизации по ГН, описанному выше. Исполнительный электродвигатель (ИД) 7.2 электродвигателя (ЭДГН) 7 через редуктор (Ред.ГН) 12 поворачивает башню 13 (пушку) танка в сторону уменьшения ошибки по ГН, аналогично рассмотренному выше режиму стабилизации в плоскости ГН.Stabilized guidance mode on GN - the stabilized guidance mode of tower 13 (guns) on GN is also carried out by a signal from the mirror position (angle) sensor along GN (ZUS) 2. When a target is detected, the gunner with the control panel (PUGN) 1 directs a line stabilized in the GN plane sighting (reticle) (ZUS) 2 on the target in the GN plane. The signal from the mirror position sensor for GN (ZUS) 2, proportional to the GN error, is fed to the input of the analog control module 6 of the control unit (BU) 5, where it is converted similarly to the GN stabilization mode described above. The executive electric motor (ID) 7.2 of the electric motor (EDGN) 7 through the gearbox (Rev. GN) 12 turns the turret 13 (gun) of the tank in the direction of decreasing the GN error, similar to the stabilization mode in the GN plane considered above.

Для уменьшения скоростной ошибки при наведении, сигнал с пульта управления (ПУГН) 1 поступает на вход аналогового модуля управления 6 блока управления (БУ) 5 стабилизатора вооружения.To reduce the speed error during guidance, the signal from the control panel (PUGN) 1 is fed to the input of the analogue control module 6 of the control unit (BU) 5 of the weapon stabilizer.

Другие сигналы с внешних устройств 3, связанные с (ЗУС) 2, (ПУГН) 1, блоком коммутации (БК) 4, представляют собой сигналы с комплекса приборов и узлов, входящих как в стабилизатор, так и в оборудование танка в целом.Other signals from external devices 3 related to (ZUS) 2, (ПУГН) 1, switching unit (БК) 4, are signals from a set of devices and components included in both the stabilizer and the equipment of the tank as a whole.

Описанной выше конструкции электропривода ГН стабилизатора-прототипа присущи следующие недостатки:The above design of the electric motor of the stabilizer-prototype GN has the following disadvantages:

- электромашинный электропривод ГН стабилизатора-прототипа не позволяет добиться высоких показателей по точности стабилизации;- the electric machine drive GN stabilizer prototype does not allow to achieve high rates of accuracy of stabilization;

- электромашинный электропривод ГН стабилизатора-прототипа обеспечивает максимальную скорость переброса и отработки не более 24°/с, что недостаточно при работе в режиме целеуказания и при движении танка по пересеченной местности с резкими маневрированиями его шасси;- the electric machine drive of the stabilizer-prototype GN provides a maximum speed of transfer and mining of no more than 24 ° / s, which is not enough when working in target designation mode and when the tank moves over rough terrain with sharp maneuvers of its chassis;

- электромашинный электропривод ГН стабилизатора-прототипа имеет малый ресурс и сложен в обслуживании, из-за наличия как в конструкции ЭМУ, так и в конструкции ЭДГН и вентиляторов обдува коллекторов со щеточными узлами, что требует дополнительного периодического их обслуживания с заменой износившихся щеток;- the electric stabilizer prototype motor drive GN has a short life and is difficult to maintain, due to the presence of both an EMU design and an EDGN design and collector blower fans with brush assemblies, which requires additional periodic maintenance with replacement of worn brushes;

- электромашинный электропривод ГН стабилизатора при работе вызывает искрение в зоне коллекторного узла ЭМУ, ЭДГН и ВО, что при определенной боевой ситуации может привести к пожару внутри танка;- the electric stabilizer motor drive of the stabilizer during operation causes sparking in the area of the collector assembly of EMU, EDGN and VO, which in a certain combat situation can lead to a fire inside the tank;

- электромашинный электропривод ГН стабилизатора не отвечает современным требованиям по соотношению массогабаритных характеристик электропривода и его полезной мощности;- the electric machine drive GN stabilizer does not meet modern requirements for the ratio of the overall dimensions of the drive and its useful power;

- конструкция (ЭМУ) и ЭДГН не герметичны, что тоже накладывает ограничения при их эксплуатации;- the design (EMU) and EDGN are not tight, which also imposes restrictions on their operation;

- повышенный шум в боевом отделении от вращающихся частей электродвигателя и генератора, входящих в состав ЭМУ, а также вентилятора обдува исполнительного двигателя ИД электродвигателя ЭДГН;- increased noise in the fighting compartment from the rotating parts of the electric motor and generator, which are part of the EMU, as well as the fan blowing the executive engine ID of the electric motor EDGN;

- модуль управления, входящий в состав блока управления прототипа, обменивается данными с внешними устройствами 3 и (ЗУС) 2 по аналоговым цепям, что отрицательно сказывается на помехозащищенности передаваемых сигналов и, в конечном счете, влияет на качество сигнала ошибки стабилизации;- the control module, which is part of the prototype control unit, exchanges data with external devices 3 and (ZUS) 2 via analog circuits, which negatively affects the noise immunity of the transmitted signals and, ultimately, affects the signal quality of the stabilization error;

- структура модуля управления прототипа реализована при помощи аналоговой схемотехники - данный подход является морально устаревшим и требует пересмотра в пользу цифровых технологий. Также аналоговый модуль управления не позволяет проводить техническую диагностику электропривода ГН стабилизатора, что отрицательно сказывается при настройке и контроле электропривода ГН в боевых условиях, повышая тем самым трудоемкость его обслуживания;- the structure of the prototype control module is implemented using analog circuitry - this approach is obsolete and requires revision in favor of digital technologies. Also, the analog control module does not allow technical diagnostics of the electric drive of the stabilizer, which adversely affects the configuration and control of the electric drive of the stabilizer in combat conditions, thereby increasing the complexity of its maintenance;

- в конструкции блока управления стабилизатора-прототипа отсутствует защита (блокировка привода ГН) при пропадании переменного напряжения питания 36 B 400 Гц, что при эксплуатации может приводить к самопроизвольному (несанкционированному) наведению (перебросу) башни в плоскости ГН.- in the design of the control unit of the stabilizer-prototype there is no protection (blocking the GN drive) when the alternating supply voltage of 36 B 400 Hz disappears, which during operation can lead to spontaneous (unauthorized) guidance (transfer) of the tower in the GN plane.

Целями предлагаемого изобретения является:The objectives of the invention are:

- повышение точности стабилизации электропривода ГН стабилизатора;- improving the accuracy of stabilization of the electric motor stabilizer;

- повышение максимальной скорости переброса и отработки электропривода ГН стабилизатора до не менее 40°/с;- increase the maximum speed of transfer and testing of the electric motor of the stabilizer to at least 40 ° / s;

- повышение надежности и ресурса работы электропривода ГН стабилизатора, а с ним и объекта военного назначения (далее по тексту - ОВН);- improving the reliability and service life of the electric drive of the stabilizer, and with it the military object (hereinafter - OVN);

- снижение пожароопасности внутри ОВН, связанной с работой электропривода ГН стабилизатора;- reduction of fire hazard inside the OVN associated with the operation of the electric motor stabilizer;

- повышение удельной мощности электропривода ГН стабилизатора;- increase the specific power of the electric motor stabilizer;

- исключение выхода электропривода ГН стабилизатора из строя после затопления корпуса (шасси) ОВН;- the exception of the output of the electric motor stabilizer of the stabilizer after a flooding of the housing (chassis) OVN;

- повышение эргономических показателей электропривода ГН стабилизатора;- increase the ergonomic performance of the electric drive stabilizer;

- повышение качества сигнала ошибки электропривода ГН стабилизатора;- improving the quality of the error signal of the electric motor stabilizer;

- повышение удобства и уменьшение трудоемкости технического обслуживания электропривода ГН стабилизатора с возможностью оперативной оценки его параметров;- improving the convenience and reducing the complexity of maintenance of the electric motor stabilizer with the possibility of rapid assessment of its parameters;

- введение блокировок цепей управления электроприводом ГН стабилизатора при пропадании питания переменным напряжением 36 B 400 Гц.- the introduction of blocking control circuits of the electric motor of the stabilizer in the event of a power failure with an alternating voltage of 36 V 400 Hz.

Указанные цели достигаются тем, что в известный привод горизонтального наведения стабилизатора вооружения ОВН, содержащий башню (пушку) с закрепленным на ней датчиком абсолютной угловой скорости по ГН, редуктор ГН, механически связанный с башней и электродвигателем ГН, электродвигатель ГН, пульт управления по ГН, задающее устройство стабилизации с датчиком положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН, электрически связанное с пультом управления по ГН, внешние устройства, электрически связанные с задающим устройством стабилизации с датчиком положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и пультом управления по ГН, блок управления, электрически связанный через собственный модуль управления с собственным усилителем ГН и с датчиком абсолютной угловой скорости по ГН, согласно изобретению дополнительно введены:These goals are achieved by the fact that in the well-known horizontal guidance drive of the weapon stabilizer of the arsenal of weapons, containing a turret (cannon) with an absolute velocity sensor mounted on it, a geared gearbox, mechanically connected to the turret and a geared electric motor, a geared electric motor, and a geared control panel, a stabilization master with a position sensor of an inertial object independently stabilized in space by GN, electrically connected to the GN control panel, external devices, electrically connected to adayuschim stabilization device with a position sensor independently stabilized in inertial space object by GN and GN control, control unit, electrically connected through its own control unit with its own amplifier and GBV sensor of absolute angular rate of GN, the invention further introduced:

- преобразователь напряжения привода ГН;- voltage converter drive GN;

- усилитель мощности привода ГН;- power amplifier drive GN;

- контрольно-проверочная аппаратура,- test equipment

кроме того, в блок управления дополнительно введены:in addition, the following are additionally introduced into the control unit:

- модуль цифрового обмена;- digital exchange module;

- модуль диагностики и настройки;- module diagnostics and settings;

- блок защит,- protection block,

при этом модуль цифрового обмена блока управления электрически связан через цифровые каналы обмена с внешними устройствами, модулем диагностики и настройки, блоком защит и входом модуля управления, связанным в свою очередь через цифровые каналы обмена с модулем диагностики и настройки и блоком защит, электрически связанным в свою очередь с переменным напряжением питания ОВН,wherein the digital exchange module of the control unit is electrically connected through digital communication channels with external devices, the diagnostic and tuning module, the protection unit and the input of the control module, which in turn is connected through the digital communication channels with the diagnostic and tuning module and the protection unit, electrically connected to a queue with an alternating voltage of the power supply,

контрольно-проверочная аппаратура через цифровой канал обмена электрически связана с модулем диагностики и настройки,test equipment through a digital exchange channel is electrically connected to the diagnostic and tuning module,

преобразователь напряжения привода ГН электрически связан с бортсетью ОВН и усилителем мощности привода ГН причем,the voltage converter of the GN drive is electrically connected to the on-board power supply network and the power amplifier of the GN drive;

модуль управления и усилитель ГН блока управления электрически связаны с усилителем мощности привода ГН, вращающим вал синхронного бесколлекторного электродвигателя ГН закрытого типа, который через редуктор ГН поворачивает башню с пушкой в направлении, заданном задающим устройством стабилизации с датчиком положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН.the control module and the GN amplifier of the control unit are electrically connected to the GN drive power amplifier, which rotates the closed-type GN synchronous brushless electric motor, which rotates the turret with a gun through the GN reducer in the direction specified by the stabilization master with a position sensor independently stabilized in space of the inertial object along the GN .

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый привод горизонтального наведения стабилизатора вооружения ОВН отличается наличием новых элементов, а именно:Comparative analysis with the prototype shows that the inventive drive horizontal guidance stabilizer armament Aries differs in the presence of new elements, namely:

- преобразователь напряжения привода ГН;- voltage converter drive GN;

- усилитель мощности привода ГН;- power amplifier drive GN;

- контрольно-проверочная аппаратура;- test equipment;

- модуль цифрового обмена;- digital exchange module;

- модуль диагностики и настройки;- module diagnostics and settings;

- блок защит;- block of protection;

и их связями с другими элементами привода горизонтального наведения стабилизатора и ОВН.and their relationships with other elements of the drive horizontal guidance of the stabilizer and Aries.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что вновь вводимые элементы достаточно хорошо известны в технике, но их введение в указанной связи в привод горизонтального наведения стабилизатора вооружения позволяет:A comparison of the proposed solutions with other technical solutions shows that the newly introduced elements are quite well known in the art, but their introduction in this connection into the horizontal guidance drive of the weapon stabilizer allows you to:

- повысить точность стабилизации электропривода ГН за счет применения нового (с большей полосой пропускания) электропривода ГН, состоящего из усилителя мощности, формирующего управление для синхронного бесколлекторного электродвигателя ГН закрытого типа с векторным управлением, что в сумме с новым качеством обратных связей по скорости вращения вала ЭД и обратной связи по току ЭД, формируемых усилителем мощности привода ГН, позволяет улучшить добротность контура управления электропривода ГН. В сумме данные мероприятия позволяют повысить точность стабилизации электропривода ГН, не менее чем на (15-20)%;- to increase the accuracy of stabilization of the GN electric drive due to the use of a new (with a larger passband) GN electric drive, consisting of a power amplifier forming a control for a closed type synchronous brushless electric motor with vector control, which is combined with a new quality of feedback on the speed of rotation of the ED shaft and feedback on the current of the electric motor generated by the power amplifier of the GN drive, allows you to improve the quality factor of the control circuit of the electric drive GN. In total, these measures can improve the accuracy of stabilization of the electric drive GN, not less than (15-20)%;

- повысить максимальную скорость переброса и отработки электропривода ГН стабилизатора до величины не менее 40% за счет применения высоковольтного преобразователя напряжения бортсети ОВН, работающего совместно с новым усилителем мощности и синхронным бесколлекторным электродвигателем ГН закрытого типа с векторным управлением;- to increase the maximum speed of transfer and testing of the mains voltage of the stabilizer to at least 40% due to the use of a high-voltage converter for the ATS internal voltage, working in conjunction with a new power amplifier and a closed-type synchronous brushless electric motor of closed type with vector control;

- повысить надежность стабилизатора за счет замены устаревшего электромашинного электропривода ГН на современный электропривод с векторным управлением исполнительным электродвигателем ГН, позволяющий исключить все недостатки электромашинного электропривода ГН стабилизатора-прототипа;- to increase the reliability of the stabilizer by replacing the outdated electric motor drive GN with a modern electric drive with vector control by an executive electric motor GN, which eliminates all the shortcomings of the electric machine drive GN stabilizer prototype;

- исключить возможность возникновения пожара внутри ОВН за счет применения в электроприводе ГН стабилизатора преобразователя напряжения, усилителя мощности и бесколлекторного электродвигателя ГН закрытого типа, конструкция которых исключает наличие искрения;- to exclude the possibility of a fire inside the IH due to the use of a voltage converter stabilizer, a power amplifier and a closed type collectorless electric motor in the GN drive, the design of which eliminates sparking;

- повысить в 1,5 раза удельную мощность электропривода ГН стабилизатора за счет снижения массы преобразователя напряжения, усилителя мощности по сравнению с ЭМУ и электродвигателя ГН электропривода ГН стабилизатора-прототипа;- to increase by 1.5 times the specific power of the electric motor of the stabilizer by reducing the mass of the voltage converter, power amplifier compared to the EMU and the electric motor of the main motor of the electric motor of the stabilizer-prototype;

- исключить выход электропривода ГН стабилизатора из строя после затопления корпуса (шасси) ОВН за счет применения электродвигателя ГН закрытого типа и конструкции преобразователя напряжения и усилителя мощности, образующих закрытый герметичный объем;- to exclude the failure of the GN stabilizer drive after the flooding of the HV case (chassis) due to the use of a closed type GN motor and the design of the voltage converter and power amplifier forming a closed sealed volume;

- повысить эргономические показатели электропривода ГН стабилизатора за счет исключения из конструкции предлагаемого электропривода ГН стабилизатора постоянно вращающихся частей электродвигателя и генератора, ранее входящих в состав ЭМУ, а также вентилятора обдува исполнительного двигателя ИД электродвигателя ЭДГН;- to improve the ergonomic performance of the electric motor of the stabilizer due to the exclusion from the design of the proposed electric motor of the stabilizer of constantly rotating parts of the electric motor and generator, previously included in the EMU, as well as the fan blowing the executive motor ID of the electric motor EDGN;

- повысить качество передачи и обработки сигнала ошибки электропривода ГН стабилизатора за счет введения в структуру цифровых информационных каналов обмена;- improve the quality of transmission and processing of the error signal of the electric drive of the stabilizer by introducing into the structure of digital information exchange channels;

- повысить удобство и уменьшить трудоемкость технического обслуживания электропривода ГН стабилизатора за счет введения в структуру блока управления модуля настройки и диагностики, имеющего цифровой канал информационного обмена, используемый при подключении внешней контрольно-проверочной аппаратуры. В условиях изготовления и эксплуатации электропривода ГН стабилизатора контрольно-проверочная аппаратура позволяет оперативно оценивать состояние электропривода ГН и проводить при необходимости его настройку;- to increase the convenience and reduce the complexity of the maintenance of the electric drive of the stabilizer by introducing into the structure of the control unit a tuning and diagnostics module having a digital information exchange channel used when connecting external test equipment. In the conditions of manufacture and operation of the electric motor of the stabilizer, the test equipment allows you to quickly evaluate the condition of the electric motor of the mains and carry out its adjustment if necessary;

- исключить самопроизвольное (несанкционированное) наведение или переброс башни в плоскости ГН из-за пропадания переменного напряжения питания 36 B, 400 Гц или отсутствии информационного обмена между модулем цифрового обмена блока управления с внешними устройствами, транслирующими сигналы от задающего устройства стабилизации и пульта управления по ГН. Поставленная задача решается за счет применения в составе блока управления электропривода ГН стабилизатора блока защит, анализирующего наличие переменного напряжения питания 36 B, 400 Гц и наличие обмена с внешними устройствами. В случае несоблюдения заданных в блоке защит условий происходит блокировка электропривода ГН стабилизатора.- to exclude spontaneous (unauthorized) guidance or transfer of the tower in the GN plane due to the loss of an alternating supply voltage of 36 V, 400 Hz or the absence of information exchange between the digital exchange module of the control unit with external devices that transmit signals from the stabilizing master and the control panel via GN . The problem is solved by using the stabilizer of the protection unit in the control unit of the electric drive GN, which analyzes the presence of an alternating supply voltage of 36 V, 400 Hz and the presence of exchange with external devices. In case of non-compliance with the conditions specified in the protection unit, the electric motor of the stabilizer is blocked.

На фиг.1 приведена структурная схема электропривода ГН стабилизатора-прототипа 2Э42-4 объекта 188; на фиг.2 приведена заявляемая структурная схема электропривода ГН стабилизатора вооружения.Figure 1 shows the structural diagram of the electric drive GN stabilizer prototype 2E42-4 object 188; figure 2 shows the claimed structural diagram of an electric drive GN stabilizer weapons.

Сокращения, принятые в тексте и на фиг.1, и фиг.2:Abbreviations adopted in the text and in figure 1, and figure 2:

БК - блок коммутации;BK - switching unit;

БМПТ - боевая машина поддержки танков;BMPT - tank support combat vehicle;

БУ - блок управления;BU - control unit;

ВО - вентилятор обдува;IN - blower;

Ген.ЭМУ - генератор электромашинного усилителя;Gen. EMU - generator of an electric machine amplifier;

ГН - горизонтальное наведение;GN - horizontal guidance;

ГТ-ГН - датчик абсолютной угловой скорости по ГН;GT-GN - absolute velocity sensor for GN;

ЗУС - задающее устройство стабилизации с датчиком положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН;ZUS - a master stabilization device with a position sensor of an inertial object independently stabilized in space along GN;

ИД - исполнительный двигатель;ID - executive engine;

КПА - контрольно-проверочная аппаратура;KPA - test equipment;

ОВН - объект военного назначения;OVN - military facility;

ОСС-ГН - обратная связь по скорости ЭДГН;OSS-GN - feedback on the speed of EDGN;

ОСТ-ВН - обратная связь по току ЭДГН;OST-VN - current feedback EDGN;

ПУГН - пульт управления по ГН;PUGN - GN control panel;

ПН - преобразователь напряжения привода ГН;PN - voltage converter drive GN;

Ред.ГН - редуктор привода ГН;Red. GN - GN drive gear;

У-ГН - усилитель ГН блока управления;U-GN - GN amplifier of the control unit;

УМ - усилитель мощности привода ГН;UM - power amplifier drive GN;

ЭДГН - электродвигатель привода ГН;EDGN - electric motor drive GN;

ЭМУ - электромашинный усилитель;EMU - electric machine amplifier;

ЭД ЭМУ - приводной электродвигатель генератора ЭМУ;ED EMU - drive electric motor of the EMU generator;

ω-ГН - сигнал абсолютной угловой скорости по ГН.ω-GN - signal of absolute angular velocity along GN.

Заявляемый привод горизонтального наведения стабилизатора вооружения ОВН (фиг.2) содержит пульт управления по ГН (ПУГН) 1, задающее устройство стабилизации (ЗУС) 2 с датчиком положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН, электрически связанное с пультом управления по ГН (ПУГН) 1, внешние устройства 3, электрически связанные с задающим устройством стабилизации (ЗУС) 2 с датчиком положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и пультом управления по ГН (ПУГН) 1, причем внешние устройства 3 через информационный канал обмена электрически связаны с модулем цифрового обмена 4 блока управления (БУ) 5, а модуль цифрового обмена 4 электрически связан через цифровые каналы обмена с входом модуля управления 6 блока управления (БУ) 5, выполненного с возможностью обработки сигнала ошибки привода ГН и сигнала угловой скорости цели по ГН с последующим суммированием с сигналами отрицательных обратных связей по скорости и току (ЭДГН) 7, формируемых усилителем мощности (УМ) 8, и сигналом абсолютной угловой скорости по ГН, получаемого от датчика абсолютной угловой скорости по ГН (ГТ-ГН) 9, причем модуль управления 6 и усилитель ГН (У-ГН) 10 блока управления (БУ) 5, электрически связаны с усилителем мощности привода ГН (УМ) 8, который в свою очередь электрически связан с преобразователем напряжения привода ГН (ПН) 11, электрически связанным с бортсетью объекта военного назначения (ОВН), и вращает вал синхронного бесколлекторного электродвигателя ГН закрытого типа (ЭД ГН) 7.The inventive drive horizontal guidance of the stabilizer of armaments Aries (figure 2) contains a control panel for GN (PUGN) 1, a master stabilization device (ZUS) 2 with a position sensor independently stabilized in space of the inertial object along GN, electrically connected to the control panel for GN (PUGN) ) 1, external devices 3, electrically connected to the stabilization master (ZUS) 2 with a position sensor of an inertial object independently stabilized in space by GN and the control panel by GN (PGN) 1, and in The existing devices 3 are electrically connected through the information exchange channel to the digital exchange module 4 of the control unit (CU) 5, and the digital exchange module 4 is electrically connected via digital exchange channels to the input of the control module 6 of the control unit (CU) 5, configured to process the error signal GN drive and target angular velocity signal along GN, followed by summing with negative feedback signals for speed and current (EDGN) 7 generated by power amplifier (UM) 8, and absolute angular velocity signal for GN, gender obtained from the absolute angular velocity sensor according to the GN (GT-GN) 9, and the control module 6 and the GN amplifier (U-GN) 10 of the control unit (BU) 5 are electrically connected to the power amplifier of the GN (UM) drive 8, which the queue is electrically connected to the voltage converter of the drive GN (PN) 11, electrically connected to the aircraft network of the military purpose object (OVN), and rotates the shaft of the closed-type synchronous brushless electric motor GN (ED GN) 7.

Электродвигатель ГН закрытого типа (ЭД ГН) 7, как и в приводе ГН стабилизатора-прототипа, через редуктор ГН (Ред. ГН) 12 поворачивает башню 13 с пушкой в направлении, заданном задающим устройством стабилизации (ЗУС) 2 с датчиком положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН. Дополнительно в блок управления (БУ) 5 привода горизонтального наведения заявляемого стабилизатора вооружения ОВН введен модуль диагностики и настройки 14, через цифровые каналы обмена электрически связанный с подключаемой при настройке и диагностике контрольно-проверочной аппаратурой (КПА) 15, а также в блок управления (БУ) 5 введен блок защит 16, электрически связанный в свою очередь с переменным напряжением питания объекта военного назначения (ОВН). Причем модуль диагностики и настройки 14 и блок защит 16 связанны через цифровые каналы обмена с входами модуля управления 6, и с модулем цифрового обмена 4 блока управления (БУ) 5.Closed-type electric motor GN (ED GN) 7, as in the stabilizer prototype GN drive, rotates the turret 13 with the gun in the direction specified by the stabilization master (ZUS) 2 through the GN reducer (Rev. GN) 2 with the position sensor independently stabilized in the space of an inertial object along GN. Additionally, a diagnostic and tuning module 14 has been introduced into the control unit (BU) 5 of the horizontal guidance drive of the inventive weapons armament stabilizer, through digital channels of exchange, which is electrically connected to the test and control equipment (KPA) 15 connected to the setup and diagnostics, and also to the control unit (BU ) 5, the protection unit 16 is introduced, which is electrically connected in turn with an alternating supply voltage of a military object (OVN). Moreover, the diagnostic and tuning module 14 and the protection unit 16 are connected through digital communication channels with the inputs of the control module 6, and with the digital exchange module 4 of the control unit (CU) 5.

Привод ГН стабилизатора вооружения ОВН представляет собой автономно работающий привод наведения и стабилизации башни (пушки) в плоскости ГН.The main gun drive of the OVN weapons stabilizer is an autonomously operating turret (gun) guidance and stabilization drive in the main gun plane.

Датчик положения (угла) независимо стабилизированного инерциального объекта по ГН задающего устройства стабилизации, датчик абсолютной угловой скорости по ГН, пульт управления по ГН, усилитель мощности привода ГН башни формируют на соответствующих входах блока управления сигнал ошибки по ГН, сигнал по абсолютной угловой скорости башни (пушки) по ГН, сигнал угловой скорости цели по ГН, сигналы обратных связей по скорости вращения вала и току исполнительного электродвигателя привода ГН.The position (angle) sensor of an independently stabilized inertial object according to the GN of the stabilization master, the absolute angular velocity sensor according to the GN, the GN control panel, the tower GN drive power amplifier generate an error signal on the GN at the corresponding inputs of the control unit, the signal according to the absolute angular velocity of the tower ( guns) on GN, the signal of the angular velocity of the target on GN, feedback signals on the speed of rotation of the shaft and the current of the actuator motor drive GN.

Привод ГН содержит пульт управления (ПУГН) 1, задающее устройство стабилизации (ЗУС) 2 с датчиком положения (угла) независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН, электрически связанное соответственно с внешними устройствами 3 и с пультом управления (ПУГН) 1, выход с которого в свою очередь связан с внешними устройствами 3, выход с которых через информационный канал обмена соединен с входом модуля цифрового обмена 4 блока управления (БУ) 5.The GN drive contains a control panel (PGN) 1, a stabilization device (ZUS) 2 with a position (angle) sensor of an inertial object independently stabilized in space by GN, electrically connected respectively to external devices 3 and with a control panel (PGN) 1, output from which in turn is connected to external devices 3, the output of which through the information exchange channel is connected to the input of the digital exchange module 4 of the control unit (CU) 5.

Полученные и обработанные модулем цифрового обмена 4 сигнал ошибки привода ГН и сигнал угловой скорости цели по ГН (формируется внешними устройствами 3 при наведении вооружения на цель по ГН) поступают на вход цифрового модуля управления 6.Received and processed by the digital exchange module 4, the GN drive error signal and the target angular velocity signal along the GN (generated by external devices 3 when the weapon is aimed at the target along the GN) are input to the digital control module 6.

Полученные цифровым модулем управления 6 сигнал ошибки привода ГН и сигнал угловой скорости цели по ГН обрабатываются в нем по заданному алгоритму с последующим суммированием с сигналами отрицательных обратных связей по скорости и току (ЭДГН) 7, формируемых усилителем мощности (УМ) 8, и сигналом абсолютной угловой скорости по ГН, получаемого от датчика абсолютной угловой скорости по ГН (ГТ-ГН) 9. Полученный таким образом на выходе модуля управления 6 сигнал представляет собой непосредственно слаботочный сигнал управления для привода ГН.Received by the digital control module 6, the GN drive error signal and the GN target angular velocity signal are processed in it according to the specified algorithm, followed by summing with the negative feedback signals for speed and current (EDGN) 7 generated by the power amplifier (UM) 8, and the absolute signal the angular velocity according to the GN obtained from the sensor of the absolute angular velocity according to the GN (GT-GN) 9. The signal thus obtained at the output of the control module 6 is a direct low-current control signal for the GN drive.

Слаботочный сигнал управления привода ГН с выхода цифрового модуля управления 6 поступает на вход усилителя ГН (У-ГН) 10, где усиливается и подается на вход управления усилителя мощности (УМ) 8, электрически связанного с высоковольтным преобразователем напряжения (ПН) 11, запитанного от бортсети объекта ОВН.The low-current control signal of the GN drive from the output of the digital control module 6 is fed to the input of the GN amplifier (U-GN) 10, where it is amplified and fed to the control input of the power amplifier (AM) 8, electrically connected to a high-voltage voltage converter (PN) 11, powered from wiring network of the OVN facility.

Силовой сигнал управления с выхода усилителя мощности (УМ) 8 привода ГН вращает выходной вал электрически связанного с ним исполнительного синхронного электродвигателя закрытого типа (ЭДГН) 7, поворачивающего через редуктор (Ред.ГН) 12 башню 13 (пушку) ОВН в направлении, заданном задающим устройством стабилизации (ЗУС) 2 с датчиком положения (угла) независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН.The power control signal from the output of the power amplifier (UM) 8 of the GN drive rotates the output shaft of the closed-type executive synchronous electric motor (EDGN) 7 electrically connected with it, which rotates the turret 13 (gun) OVN through the gearbox (Red. GN) 12 in the direction specified by the master stabilization device (ZUS) 2 with a position (angle) sensor independently stabilized in space inertial object on GN.

Для настройки электропривода ГН стабилизатора вооружения и его диагностики как в составе ОВН, так и при его изготовлении в блок управления (БУ) 5 введен модуль диагностики и настройки 14, работающий совместно с модулем цифрового обмена 4, цифровым модулем управления 6 и через цифровые каналы обмена с подключаемой при настройке и диагностике контрольно-проверочной аппаратурой (КПА) 15.To configure the electric drive of the main gun stabilizer of weapons and its diagnostics both as part of the OVN and during its manufacture, a control and diagnostic module 14 has a diagnostic and tuning module 14 that works in conjunction with a digital exchange module 4, a digital control module 6, and through digital exchange channels with control and testing equipment (KPA) connected during setup and diagnostics 15.

Для исключения аварийных ситуаций, возникающих при пропадании переменного напряжения питания 36 B 400 Гц ОВН или при обрыве связи по информационному каналу обмена между внешними устройствами 3 и модулем цифрового обмена 4, в блок управления (БУ) 5 введен блок защит 16. Блок защит 16 работает совместно с модулем цифрового обмена 4, цифровым модулем управления 6. Аппаратная и программная часть блока защит 16 позволяет определять наличие питающего переменного напряжения 36 B 400 Гц ОВН и наличие обрыва связи по цифровому каналу информационного взаимодействия с внешними устройствами 3.To exclude emergency situations arising from the loss of an alternating supply voltage of 36 V 400 Hz RHI or when the connection via the information exchange channel between external devices 3 and the digital exchange module 4 is interrupted, the protection unit 16 is introduced into the control unit (BU) 5. The protection unit 16 works together with the digital exchange module 4, the digital control module 6. The hardware and software part of the protection unit 16 allows you to determine the presence of a supply alternating voltage of 36 V 400 Hz Aries and the presence of a break in the communication on the digital channel of information interaction Corollary 3 with external devices.

Большинство новых элементов привода горизонтального наведения стабилизатора вооружения удобнее реализовать как часть программного обеспечения блока управления, при этом обработка получаемых блоком данных будет осуществляться контроллером, состоящим из следующих модулей:Most of the new elements of the horizontal stabilizer drive of the weapon stabilizer are more convenient to implement as part of the software of the control unit, while the processing of the data received by the unit will be carried out by the controller, consisting of the following modules:

- аналого-цифрового преобразователя;- analog-to-digital converter;

- цифроаналогового преобразователя;- digital-to-analog converter;

- дискретного ввода-вывода;- discrete input-output;

- цифрового обмена, являющегося портами контроллера.- digital exchange, which is the controller's ports.

Цифровой модуль управления может быть выполнен в виде подпрограмм управления выходами цифроаналогового преобразователя ГН и дискретными выходами контроллера. При этом корректирующие звенья электропривода ГН, используемые цифровым модулем управления, представляют собой цифровые фильтры 1-го и 2-го порядка, полученные билинейным преобразованием аналоговых прототипов, причем частота обработки полученных блоком управления данных и выдача им сигналов управления на усилитель мощности привода ГН будет определяться заданной частотой циклов обработки сигналов контроллером блока управления.The digital control module can be made in the form of subroutines for controlling the outputs of the digital-to-analog converter GN and digital outputs of the controller. At the same time, the correcting links of the GN drive used by the digital control module are 1st and 2nd order digital filters obtained by bilinear conversion of analog prototypes, and the frequency of processing the data received by the control unit and the output of control signals to the GN drive power amplifier will be determined the specified frequency of the signal processing cycles by the controller of the control unit.

Устройства настройки и диагностики и блок защит представляют собой как встроенные в ОВН аппаратно программные средства, так и средства, подключаемые к контрольному разъему блока управления стабилизатора.The settings and diagnostics devices and the protection unit are both hardware and software built-in to the OVN, as well as tools connected to the control connector of the stabilizer control unit.

(См. книгу под редакцией Богнера Р. и Константинидиса А. «Введение в цифровую фильтрацию» пер. с англ. - М.: Мир, 1976).(See the book edited by Bogner R. and Konstantinidis A. "Introduction to Digital Filtering" translated from English. - M .: Mir, 1976).

Выходной усилитель ГН блока управления может быть выполнен по схеме, построенной на операционном усилителе, в обратную связь которого введен транзисторный каскад с токовым симметричным выходом.The output amplifier of the control unit GN can be performed according to a circuit built on an operational amplifier, in the feedback of which a transistor stage with a symmetrical current output is introduced.

(См. книгу Хоровиц П., Хилл У. «Искусство схемотехники», пер. с англ. - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Мир, 1993).(See the book Horowitz P., Hill W. "The Art of Circuit Engineering", trans. From English. - 4th ed. Revised and enlarged. - M.: Mir, 1993).

Заявляемый привод горизонтального наведения и стабилизации работает следующим образом.The inventive drive horizontal guidance and stabilization works as follows.

Принцип действия электропривода горизонтального наведения ГН основан на том, что этот привод представляет собой систему автоматического регулирования, работа которой основана на принципе отработки рассогласования (ошибки), т.е. на сравнении действительного значения регулируемого параметра с его заданным значением. Направление в горизонтальной плоскости, которое требуется придать башне 13 (пушке), является заданным значением регулируемого параметра для электропривода ГН стабилизатора.The principle of operation of the horizontal horizontal guidance electric drive is based on the fact that this drive is an automatic control system whose operation is based on the principle of working out the mismatch (error), i.e. comparing the actual value of the adjustable parameter with its predetermined value. The direction in the horizontal plane, which you want to give the tower 13 (gun), is the specified value of the adjustable parameter for the electric motor stabilizer.

Режим стабилизации.Stabilization mode.

При движении ОВН по пересеченной местности на башню 13 (пушку) действуют внешние возмущения в виде колебаний корпуса ОВН, трения в погоне (опоре) башни, электродвигателе (ЭДГН) 7 привода ГН, а также возмущения, обусловленные неуравновешенностью башни 13 относительно оси вращения.When moving the WHS over rough terrain to the tower 13 (gun), external disturbances act in the form of vibrations of the WH body, friction in the pursuit (support) of the tower, electric motor (EDGN) 7 of the GN drive, as well as disturbances due to the unbalance of the tower 13 relative to the axis of rotation.

Эти возмущения вызывают отклонение башни 13 (пушки) от заданного задающим устройством стабилизации (ЗУС) 2 направления. Угол между заданным и действительным направлением башни 13 (пушки), в этом случае, определяет ошибку стабилизации электропривода ГН. Сигнал, пропорциональный ошибке стабилизации, через внешние устройства 3 поступает на вход модуля цифрового обмена 4, где отрабатывается по заданному алгоритму.These disturbances cause the tower 13 (guns) to deviate from the direction given by the stabilization master (ZUS) 2. The angle between the given and the actual direction of the tower 13 (guns), in this case, determines the error of stabilization of the electric drive GN. A signal proportional to the stabilization error, through external devices 3, is fed to the input of the digital exchange module 4, where it is processed according to a given algorithm.

Далее, полученный цифровой сигнал ошибки (код) по ГН поступает на вход цифрового модуля управления 6, где фильтруются и суммируются с соответствующими сигналами отрицательных обратных связей, по абсолютной угловой скорости (ω-ГН) башни 13 (пушки) по ГН, формируемого по сигналу с датчика абсолютной угловой скорости (ГТ-ГН) 9, закрепленного на башне 13 (пушке), а также с сигналами отрицательных обратных связей по скорости вращения вала (ОСС-ГН) и току (ОСТ-ГН) исполнительного электродвигателя (ЭДГН) 7, формируемых усилителем мощности (УМ) 8 электропривода ГН.Next, the received digital error signal (code) for GN arrives at the input of the digital control module 6, where it is filtered and summed with the corresponding negative feedback signals according to the absolute angular velocity (ω-GN) of tower 13 (guns) according to the GN generated by the signal from the absolute angular velocity sensor (GT-GN) 9, mounted on the tower 13 (gun), as well as negative feedback signals on the shaft rotation speed (OSS-GN) and current (OST-GN) of the executive electric motor (EDGN) 7, formed by a power amplifier (PA) 8 power ode to GBV.

Указанные сигналы обратных связей, как и в стабилизаторе-прототипе, позволяют повысить добротность и устойчивость электропривода ГН стабилизатора, тем самым, обеспечив требуемое качество управления электроприводом ГН, что в сумме с новыми цифровыми алгоритмами управления, реализованными в цифровом модуле управления 6 блока управления (БУ) 5, позволяет уменьшить ошибку стабилизации башни 13 (пушки) в плоскости ГН.The indicated feedback signals, as in the prototype stabilizer, can improve the quality factor and stability of the stabilizer’s electric drive, thereby ensuring the required quality of control of the electric drive, which is combined with new digital control algorithms implemented in the digital control module 6 of the control unit (BU ) 5, allows to reduce the stabilization error of the tower 13 (guns) in the GN plane.

Таким образом, полученный и обработанный цифровым модулем управления 6 сигнал управления по ГН поступает на усилитель ГН 10 блока управления (БУ) 5, формирующий усиленный по току и напряжению сигнал управления для усилителя мощности (УМ) 8. Полученный сигнал управления по ГН преобразуются усилителем мощности (УМ) 8 в силовые сигналы для управления обмотками исполнительного электродвигателя (ЭДГН) 7. Для питания выходного транзисторного каскада управления (ЭДГН) 7 усилителя мощности (УМ) 8 используется высоковольтное напряжение, формируемое из напряжения бортсети ОВН статическим преобразователем напряжения (ПН) 11.Thus, the received and processed digital control module 6, the GN control signal is supplied to the GN amplifier 10 of the control unit (BU) 5, which generates a control signal amplified by current and voltage for the power amplifier (PA) 8. The received GN signal is converted by the power amplifier (UM) 8 into power signals for controlling the windings of an executive electric motor (EDGN) 7. To power the output transistor control cascade (EDGN) 7 of a power amplifier (UM) 8, a high-voltage voltage is generated from voltage of the Aries internal power supply network by a static voltage converter (PN) 11.

Воздействие силовых сигналов управления усилителя мощности (УМ) 8 на обмотки исполнительного электродвигателя (ЭДГН) 7, механически связанного с редуктором ГН (Ред.ГН) 12, приводит к вращению его вала и как следствие к вращению башни 13 (пушки) по ГН в сторону уменьшения ошибки стабилизации по ГН, тем самым удерживая направление башни 13 (пушки) на цель.The influence of the power control amplifier (UM) 8 power control signals on the windings of the executive electric motor (EDGN) 7, mechanically connected to the GN gearbox (Red. GN) 12, leads to the rotation of its shaft and, as a consequence, to the rotation of the tower 13 (guns) along the GN to the side reduce the stabilization error in GN, thereby keeping the direction of the tower 13 (guns) at the target.

Режим стабилизированного наведения.Stabilized guidance mode.

Стабилизированное наведение башни 13 (пушки) осуществляется также по сигналам задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2, связанного электрически с пультом управления по ГН (ПУГН) 1 и внешними устройствами 3, формирующими соответственно по цифровому каналу обмена на входах внешних устройств 3 ошибку привода по ГН и сигнал угловой скорости цели.The stabilized guidance of the tower 13 (guns) is also carried out according to the signals of the stabilization master (ZUS) 2, which is connected electrically with the control panel via GN (PGN) 1 and external devices 3, which respectively generate a drive error with GN through the digital exchange channel at the inputs of external devices 3 and the target angular velocity signal.

Наводчик (оператор) ОВН пультом управления (ПУГН) 1 по ГН наводит стабилизированную линию визирования (прицельную марку) задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2 на цель. Сигнал с датчика положения (угла) ГН задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2, пропорциональный ошибке по ГН и скорости наведения линии визирования (прицельной марки), отрабатываются электроприводом ГН стабилизатора, поворачивающим башню 13 (пушку) в сторону уменьшения ошибки ГН, аналогично рассмотренному выше режиму стабилизации.The gunner (operator) of the OVN control panel (PUGN) 1 on GN guides the stabilized line of sight (sighting mark) of the master stabilization device (ZUS) 2 on the target. The signal from the GN position (angle) sensor of the stabilizing master (ZUS) 2, proportional to the GN error and the aiming line speed (sighting mark), is processed by the stabilizer GN drive, which rotates turret 13 (gun) in the direction of decreasing GN error, similar to that described above stabilization mode.

Приведенные технические преимущества, целесообразность и надежность электропривода ГН стабилизатора вооружения, реализованного по заявляемой структурной схеме, подтверждены государственными испытаниями образца стабилизатора Б07С142 в составе опытного изделия 199 на территории ФГУП «38 ЦНИИ МО РФ» г. Кубинка, а также серийным производством на ОАО «НПК «Уралвагонзавод» г. Н. Тагил.The technical advantages, feasibility and reliability of the main gun of the weapons stabilizer implemented according to the claimed structural scheme are confirmed by state tests of the stabilizer model B07C142 as part of the experimental product 199 in the territory of the Federal State Unitary Enterprise “38 Central Research Institute of the Russian Federation” in Kubinka, as well as in serial production at NPK OJSC Uralvagonzavod N. Tagil.

Claims (1)

1. Привод горизонтального наведения и стабилизации, содержащий установленную на башне пушку с закрепленным на ней датчиком абсолютной угловой скорости по ГН, редуктор ГН, механически связанный с башней и электродвигателем ГН, электродвигатель ГН, пульт управления по ГН, задающее устройство стабилизации с датчиком положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН, электрически связанное с пультом управления по ГН, внешние устройства, электрически связанные с задающим устройством стабилизации с датчиком положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и пультом управления по ГН, блок управления, электрически связанный через собственный модуль управления с собственным усилителем ГН и с датчиком абсолютной угловой скорости по ГН, отличающийся тем, что в него введены преобразователь напряжения привода ГН, усилитель мощности привода ГН, контрольно-проверочная аппаратура, кроме того, в блок управления дополнительно введены модуль цифрового обмена, модуль диагностики и настройки, блок защит, при этом модуль цифрового обмена блока управления электрически связан через цифровые каналы обмена с внешними устройствами, модулем диагностики и настройки, блоком защит и входом модуля управления, связанным в свою очередь через цифровые каналы обмена с модулем диагностики и настройки и блоком защит, электрически связанным в свою очередь с переменным напряжением питания объекта военного назначения, контрольно-проверочная аппаратура через цифровой канал обмена электрически связана с модулем диагностики и настройки, преобразователь напряжения привода ГН электрически связан с бортовой сетью объекта военного назначения и усилителем мощности привода ГН, модуль управления и усилитель ГН блока управления электрически связаны с усилителем мощности привода ГН, вращающим вал синхронного бесколлекторного электродвигателя ГН закрытого типа, который через редуктор ГН поворачивает башню с пушкой в направлении, заданном задающим устройством стабилизации с датчиком положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН. 1. A horizontal guidance and stabilization drive, comprising a gun mounted on a turret with a GN absolute velocity sensor mounted on it, a GN reducer mechanically coupled to the turret and the GN motor, the GN electric motor, the GN remote control, the stabilization master with the position sensor independently stabilized in space of an inertial object along GN, electrically connected to the control panel along GN, external devices, electrically connected to a master stabilization device with a sensor the position of the inertial object independently stabilized in space by the GN and the GN control panel, the control unit is electrically connected through its own control module to its own GN amplifier and to the absolute angular velocity sensor along the GN, characterized in that the voltage converter of the GN drive is inserted into it, the amplifier GN drive power, control and testing equipment, in addition, a digital exchange module, a diagnostic and tuning module, a protection unit, and a mod For the digital exchange of the control unit, it is electrically connected through digital channels of exchange with external devices, the diagnostic and tuning module, the protection unit and the input of the control module, which in turn is connected via digital channels of communication with the diagnostic and tuning module and the protection unit, electrically connected in turn with with an alternating supply voltage of a military-purpose facility, test equipment through a digital exchange channel is electrically connected to a diagnostic and tuning module, a voltage converter GN water is electrically connected to the on-board network of the military facility and the GN drive power amplifier, the control unit and the GN amplifier of the control unit are electrically connected to the GN drive power amplifier, which rotates the shaft of a closed type synchronous brushless electric motor, which rotates the turret with the gun in the direction through the GN reducer specified by the stabilization master with a position sensor of an inertial object independently stabilized in space by GN.
RU2013130452/28A 2013-07-02 2013-07-02 Drive of horizontal guidance and stabilisation RU2540448C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013130452/28A RU2540448C2 (en) 2013-07-02 2013-07-02 Drive of horizontal guidance and stabilisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013130452/28A RU2540448C2 (en) 2013-07-02 2013-07-02 Drive of horizontal guidance and stabilisation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013130452A RU2013130452A (en) 2015-01-10
RU2540448C2 true RU2540448C2 (en) 2015-02-10

Family

ID=53279015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013130452/28A RU2540448C2 (en) 2013-07-02 2013-07-02 Drive of horizontal guidance and stabilisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2540448C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2138758C1 (en) * 1998-08-17 1999-09-27 Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" Tank armament laying and stabilization drive
UA60862C2 (en) * 2003-03-19 2006-03-15 Scient Res I Kvant Drive of horizontal aiming and stabilization of tank arms
RU2308659C2 (en) * 2005-11-02 2007-10-20 Николай Сергеевич Говоров Tank armament stabilizer
RU2421679C1 (en) * 2009-12-28 2011-06-20 Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" Tank armament stabiliser

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2138758C1 (en) * 1998-08-17 1999-09-27 Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" Tank armament laying and stabilization drive
UA60862C2 (en) * 2003-03-19 2006-03-15 Scient Res I Kvant Drive of horizontal aiming and stabilization of tank arms
RU2308659C2 (en) * 2005-11-02 2007-10-20 Николай Сергеевич Говоров Tank armament stabilizer
RU2421679C1 (en) * 2009-12-28 2011-06-20 Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" Tank armament stabiliser

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОРНЕЕВ В.В., КУЗНЕЦОВ М.И., КУЗЬМИН Л.П., ПАВЛИЧУК К.И. Основы автоматики и танковые автоматические системы. -М.: МО СССР Академии бронетанковых войск им. маршала Р.Я.Малиновского. 1976. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013130452A (en) 2015-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2525148C1 (en) System for stabilisation and control ocer combat machine
US5949015A (en) Weapon control system having weapon stabilization
US3766826A (en) Device for achieving aim-off for a firearm
RU2360208C2 (en) Complex of fighting machine arms equipment and stabiliser of arms equipment
RU2553712C1 (en) System for aiming, stabilisation and control of combat machine weapon
RU2555184C1 (en) Weapon control and stabilisation system
US9919806B2 (en) Device and method for controlling an auxiliary engine suitable for supplying thrust power to the rotor of a helicopter
RU2421679C1 (en) Tank armament stabiliser
US2938435A (en) Control apparatus
RU2540448C2 (en) Drive of horizontal guidance and stabilisation
RU2629732C1 (en) Remote controlled combat module arming stabiliser
RU2593931C1 (en) Armament stabilizer for combat module
RU2526292C1 (en) Stabiliser of tank weapon
RU2789421C1 (en) System of guidance, stabilization and management of armament of the fighting machine
RU2682086C1 (en) System of guidance, stabilization and management of armament of the fighting machine
RU2628038C2 (en) System for stabilizing and controlling fighting machine ordnance
RU2552877C1 (en) Combat module weapon stabiliser
RU2550407C1 (en) Weapon remote control system
KR101658386B1 (en) Propulsion controller and multi-copter having the controller
US2429467A (en) Fire control means fob aircraft
RU2444693C2 (en) Method of fighting vehicle indirect fire against unobserved target and control system to this end
US3640178A (en) Rate stabilization system for a vehicle mounted device
US4034273A (en) Turbo-electric turret drive system for mobile vehicles
RU194131U1 (en) Military transport helicopter
RU2530438C1 (en) Vertical laying and stabilization drive

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20150825