RU2660173C1 - Устройство ввода частотных сигналов расхода и числа оборотов в системы управления для стендовых испытаний ракетно-космической техники - Google Patents
Устройство ввода частотных сигналов расхода и числа оборотов в системы управления для стендовых испытаний ракетно-космической техники Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660173C1 RU2660173C1 RU2017112675A RU2017112675A RU2660173C1 RU 2660173 C1 RU2660173 C1 RU 2660173C1 RU 2017112675 A RU2017112675 A RU 2017112675A RU 2017112675 A RU2017112675 A RU 2017112675A RU 2660173 C1 RU2660173 C1 RU 2660173C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- calculator
- frequency
- master oscillator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B9/00—Safety arrangements
Abstract
Устройство ввода частотных сигналов расхода и числа оборотов в системы управления для стендовых испытаний ракетно-космической техники содержит операционный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, вычислитель вольт-секундной площади и порога, формирователь импульсов, вычислитель сдвигов, вычислитель частоты, блок сравнения, задающий генератор, таймер цикла, корректор цикла, вычислитель среднего значения, соединенные определенным образом. Обеспечивается увеличение быстродействия и точности ввода частотных сигналов в систему управления. 1 ил.
Description
Расход компонентов топлив и число оборотов турбонасосных агрегатов относятся к наиболее важным параметрам жидкостных ракетных двигателей и ракет, по которым оценивается качество их функционирования. Они также входят в состав параметров систем аварийной защиты, к которым предъявляются наиболее жесткие требования по надежности и быстродействию. Особенностью сигналов датчиков этих параметров является близкая к пропорциональной зависимость амплитуды сигнала от частоты с достаточно вероятными изменениями амплитуды и формы сигналов, обусловленных, например, разбросом параметров магнитных вставок, зазорами в конструкции и биениями лопаток турбин.
Известно устройство ввода частотных сигналов в стендовые системы управления, содержащее операционный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, задающий генератор, таймер цикла, вычислитель вольт-секундной площади и порога, формирователь импульса и вычислитель частоты, при этом входной сигнал подключен к входу операционного усилителя, выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора, а выход соединен с первым входом вычислителя вольт-секундной площади и порога, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора, а выход - к первому входу формирователя импульсов, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу задающего генератора и первому входу вычислителя частоты, второй вход которого соединен с выходом таймера цикла, первый вход которого соединен с выходом задающего генератора (см. описание преобразователя оборотов в книге «Информационно-управляющие системы для стендовых испытаний ЖРД и двигательных установок». М.: Машиностроение / Машиностроение-Полет, 2012 г., стр. 122-125).
Устройство формирует импульсы из полуволн входного сигнала по их вольт-секундной площади и плавающему порогу, что является, как показала практика, наиболее надежным способом преобразования таких частотных сигналов.
Недостатком данного устройства является погрешность подсчета количества импульсов за задаваемый таймером цикла период времени, что может быть существенно, особенно при низких частотах входного сигнала. Увеличение упомянутого периода для повышения точности ухудшает временные характеристики системы управления, что особенно неблагоприятно для систем аварийной защиты.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в увеличении быстродействия ввода частотных сигналов в систему управления без потери точности.
Это достигается тем, что в известное устройство ввода частотных сигналов расхода и числа оборотов в системы управления для стендовых испытаний ракетно-космической техники, содержащее вычислитель частоты и подключенные к выходу задающего генератора таймер цикла и аналого-цифровой преобразователь, через который входной сигнал с выхода операционного усилителя, преобразованный в цифровую форму, поступает на первый вход тактируемого через второй вход задающим генератором вычислителя вольт-секундной площади и порога, выход которого соединен с первым входом формирователя импульсов, второй вход которого подключен к генератору задающей частоты, а выход - к первому входу вычислителя частоты, второй вход которого соединен с выходом таймера цикла, введены подключенный своим первым входом к выходу аналого-цифрового преобразователя вычислитель среднего значения, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, а выход соединен с третьим входом формирователя импульсов, вычислитель сдвигов, первый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, второй и третий входы соединены соответственно с выходами таймера цикла и задающего генератора, а выход подключен к третьему входу вычислителя частоты, блок сравнения, вход которого соединен с выходом вычислителя частоты, и корректор цикла, вход которого соединен с выходом блока сравнения и выходом устройства, а выход - со вторым входом таймера цикла.
На чертеже представлена структурная схема устройства ввода частотных сигналов расхода и числа оборотов в системы управления для стендовых испытаний ракетно-космической техники.
Устройство содержит тактируемые задающим генератором 1 таймер цикла 2 и аналого-цифровой преобразователь 3, через который входной сигнал с выхода операционного усилителя 4, преобразованный в цифровую форму, поступает на вход вычислителя среднего значения 5 и вход вычислителя вольт-секундной площади и порога 6, выход которого соединен с первым входом формирователя импульсов 7, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами задающего генератора 1 и вычислителя среднего значения 5. Выход формирователя импульсов 7 подключен к первым входам вычислителя сдвигов 8 и вычислителя частоты 9, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом таймера цикла 2 и выходом вычислителя сдвигов 8, а выход соединен с входом блока сравнения 10, выход которого подключен к выходу устройства и входу корректора цикла 11, выход которого соединен со вторым входом таймера цикла 2. Выход задающего генератора 1 соединен также со вторыми входами вычислителя вольт-секундной площади и порогов 6 и вычислителя сдвигов 8. Выход таймера цикла 2 соединен также с третьим входом вычислителя сдвигов 8.
Устройство работает следующим образом. Значения входного частотного сигнала с датчиков расхода или числа оборотов, сформированные операционным усилителем 4 и в цифровой форме после аналого-цифрового преобразователя 3 с частотой опроса в десятки килогерц, определяемой задающим генератором 1, поступают в вычислитель среднего значения 5 и вычислитель вольт-секундной площади и порога 6. Обработка сигналов в них ведется как по положительной так и по отрицательной полуволнам частотного сигнала. Значения текущих порогов вычисляются, по формуле:
Sn=(Sn-1+S/K1)/2, где:
- Sn - текущий порог;
- Sn-1 - порог в предыдущем такте опроса входа;
- К1 - константа для настройки алгоритма обработки;
- S - текущая площадь.
Если площади всех импульсов будут одинаковыми, то величина Sn будет стремиться к S/K1.
Для вычисления среднего значения входного сигнала в вычислителе среднего значения 5 используется формула:
Yn=Yn-1+(Y-Yn-1) / K2, где:
- Yn - текущее среднее значение;
- Yn-1 - среднее значение на предыдущем такте опроса входа;
- K2 - константа для настройки алгоритма;
- Y - текущее значение амплитуды сигнала.
Формирователь импульсов 7 определяет начало импульса при значении вольт-секундной площади больше заданной уставки и при прохождении среднего значения сигнала из положительной в отрицательную полуволну, а сбрасывается при прохождении среднего значения сигнала из отрицательной в положительную полуволну. Далее производится вычисление частоты вычислителям частоты 9 с использованием выходных данных вычислителя сдвигов 8 известным методом сопрягающихся интервалов, при котором производится подсчет числа импульсов за время от начала последнего импульса в предыдущем цикле, задаваемом таймером цикла 2, до начала последнего импульса в текущем цикле. Блок сравнения 11 обеспечивает парирование встречающихся на практике случаев аномально малых по площади одиночных полуволн, когда импульсы не формируются. Этот дефект парируется блоком сравнения 10 выбором максимального значения частот, вычисленных по положительным и отрицательным полуволнам входного сигнала. Корректор цикла 11 формирует сигнал в таймер 2 для увеличения длительности цикла при малых значениях частоты входного сигнала.
Повышение быстродействия и точности измерения частоты входного сигнала в данном устройстве обеспечивается реализацией в реальном времени испытаний метода сопрягающихся интервалов за минимальное время без потери импульсов, а также более стабильным во времени формированием импульсов по комбинации использования значений порога вольт-секундной площади и среднего значения входного сигнала по сравнению с известными способами (например, по порогу вольт-секундной площади - патент РФ №2173022 и по переходу входного сигнала через ноль - патент РФ №2523166).
Дополнительным достоинством данного технического решения является возможность его реализации на базе микропроцессорной техники.
Claims (1)
- Устройство ввода частотных сигналов расхода и числа оборотов в системы управления для стендовых испытаний ракетно-космической техники, содержащее подключенный своим входом к входу устройства операционный усилитель, вычислитель частоты, подключенный первым входом к выходу задающего генератора таймер цикла и соединенный первым и вторым входами соответственно с выходами операционного усилителя и задающего генератора аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен к первому входу вычислителя вольт-секундной площади и порога, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, а выход - с первым входом формирователя импульсов, второй вход которого подключен к генератору задающей частоты, а выход - к первому входу вычислителя частоты, второй вход которого соединен с выходом таймера цикла, отличающееся тем, что в него введены подключенный своим первым входом к выходу аналого-цифрового преобразователя вычислитель среднего значения, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, а выход соединен с третьим входом формирователя импульсов, вычислитель сдвигов, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами формирователя импульсов, таймера цикла и задающего генератора, а выход подключен к третьему входу вычислителя частоты, блок сравнения, вход которого соединен с выходом вычислителя частоты, и корректор цикла, вход которого соединен с выходом блока сравнения и выходом устройства, а выход - со вторым входом таймера цикла.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017112675A RU2660173C1 (ru) | 2017-04-13 | 2017-04-13 | Устройство ввода частотных сигналов расхода и числа оборотов в системы управления для стендовых испытаний ракетно-космической техники |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017112675A RU2660173C1 (ru) | 2017-04-13 | 2017-04-13 | Устройство ввода частотных сигналов расхода и числа оборотов в системы управления для стендовых испытаний ракетно-космической техники |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2660173C1 true RU2660173C1 (ru) | 2018-07-05 |
Family
ID=62815593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017112675A RU2660173C1 (ru) | 2017-04-13 | 2017-04-13 | Устройство ввода частотных сигналов расхода и числа оборотов в системы управления для стендовых испытаний ракетно-космической техники |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2660173C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030076114A1 (en) * | 2001-07-27 | 2003-04-24 | Russell Paul D. | Test system for a gas turbine engine control programming plug |
RU2459224C1 (ru) * | 2011-04-07 | 2012-08-20 | Федеральное казенное предприятие "Научно-испытательный центр ракетно-космической промышленности" | Устройство ввода дискретных сигналов в резервированную систему управления для стендовых испытаний ракетно-космической техники |
RU2487383C1 (ru) * | 2012-04-10 | 2013-07-10 | Федеральное казенное предприятие "Научно-испытательный центр ракетно-космической промышленности" | Устройство ввода дискретных сигналов в резервированную систему управления для стендовых испытаний ракетно-космической техники |
RU132905U1 (ru) * | 2013-04-11 | 2013-09-27 | Федеральное казенное предприятие "Научно-испытательный центр ракетно-космической промышленности" (ФКП "НИЦ РКП") | Устройство ввода частотных сигналов в троированную систему управления стендом для испытания ракетно-космической техники |
WO2015150706A1 (fr) * | 2014-04-03 | 2015-10-08 | Snecma | Procédé et dispositif de surveillance d'un paramètre d'un moteur de fusée |
-
2017
- 2017-04-13 RU RU2017112675A patent/RU2660173C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030076114A1 (en) * | 2001-07-27 | 2003-04-24 | Russell Paul D. | Test system for a gas turbine engine control programming plug |
RU2459224C1 (ru) * | 2011-04-07 | 2012-08-20 | Федеральное казенное предприятие "Научно-испытательный центр ракетно-космической промышленности" | Устройство ввода дискретных сигналов в резервированную систему управления для стендовых испытаний ракетно-космической техники |
RU2487383C1 (ru) * | 2012-04-10 | 2013-07-10 | Федеральное казенное предприятие "Научно-испытательный центр ракетно-космической промышленности" | Устройство ввода дискретных сигналов в резервированную систему управления для стендовых испытаний ракетно-космической техники |
RU132905U1 (ru) * | 2013-04-11 | 2013-09-27 | Федеральное казенное предприятие "Научно-испытательный центр ракетно-космической промышленности" (ФКП "НИЦ РКП") | Устройство ввода частотных сигналов в троированную систему управления стендом для испытания ракетно-космической техники |
WO2015150706A1 (fr) * | 2014-04-03 | 2015-10-08 | Snecma | Procédé et dispositif de surveillance d'un paramètre d'un moteur de fusée |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2660173C1 (ru) | Устройство ввода частотных сигналов расхода и числа оборотов в системы управления для стендовых испытаний ракетно-космической техники | |
KR101731698B1 (ko) | 발진기, 주파수 분주기 회로, 및 클록킹 펄스 억제 회로를 포함하는 타임 베이스 | |
US3134101A (en) | Moving target indicator | |
RU2007101922A (ru) | Способ и устройство измерения начальной скорости снаряда | |
JP2013088266A5 (ru) | ||
SE438927B (sv) | Optisk rokdetektor | |
SU922658A1 (ru) | Способ измерени фазового сдвига гармонических сигналов | |
RU2642370C1 (ru) | Устройство для вычисления логарифмических функций | |
RU2575771C1 (ru) | Компенсационный акселерометр | |
RU2663881C1 (ru) | Устройство определения времени прихода оптического сигнала | |
RU97113716A (ru) | Система управления огнем | |
SU426318A1 (ru) | Преобразователь частоты в код | |
SU548867A1 (ru) | Устройство дл статического моделировани | |
JPS5597737A (en) | Phase-synchronous oscillator | |
SU425174A1 (ru) | Блок определения интервала | |
RU2346292C2 (ru) | Способ формирования сигнала ошибки слежения и сигнала коррекции показаний следящего фильтра комплексной огибающей входного сигнала | |
KR101325915B1 (ko) | 타이머를 이용한 인버터의 속도 측정 방법 | |
SU571917A1 (ru) | Способ выделени ошибок из испытательного псевдослучайного сигнала в виде м-последовательности и устройство дл его осуществлени | |
JPS54145165A (en) | Input signal detecting level setter | |
SU945786A1 (ru) | Устройство дл определени двух координат источников сигналов акустической эмиссии | |
SU905826A1 (ru) | Синусно-косинусный преобразователь | |
SU605168A1 (ru) | Ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп | |
SU922736A1 (ru) | Генератор случайной импульсной последовательности | |
RU146736U1 (ru) | Генератор зондирующих сигналов | |
SU610066A1 (ru) | Устройство дл идентификации нестационарных объектов второго пор дка |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190414 |