RU79345U1 - EXECUTIVE SYSTEM OF AUTOMOTIVE COMPLEX OF UNMANNED AIRCRAFT - Google Patents
EXECUTIVE SYSTEM OF AUTOMOTIVE COMPLEX OF UNMANNED AIRCRAFT Download PDFInfo
- Publication number
- RU79345U1 RU79345U1 RU2008136276/22U RU2008136276U RU79345U1 RU 79345 U1 RU79345 U1 RU 79345U1 RU 2008136276/22 U RU2008136276/22 U RU 2008136276/22U RU 2008136276 U RU2008136276 U RU 2008136276U RU 79345 U1 RU79345 U1 RU 79345U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- oms
- input
- voltage
- resistor
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к области управления и может быть использована в системах управления рулевыми агрегатами беспилотного летательного аппарата. Сущность полезной модели заключается в том, что в исполнительной системе комплекса автопилотирования беспилотного летательного аппарата содержит объединенные соответствующими связями адаптер мультиплексного канала информационного обмена, четыре преобразователя код-напряжение и восемь преобразователей напряжение-код, а также блок усилителей рулевого тракта, содержащий блок коммутации и масштабирования и четыре усилителя рулевого тракта, каждый из которых содержит первый и второй сумматоры, фильтр низкой частоты, потенциометр юстировки, первый и второй масштабирующие усилители, преобразователь напряжение-ток с симметричным выходом выполнен с устройством защиты от короткого замыкания. Технический результат заключается в обеспечении защиты преобразователя напряжение-ток с симметричным выходом от короткого замыкания и возможности управления рулевыми агрегатами по цифровым каналам связи беспилотного летательного аппарата после прекращения короткого замыкания.The invention relates to the field of control and can be used in control systems for steering units of an unmanned aerial vehicle. The essence of the utility model lies in the fact that in the executive system of the autopilot system of an unmanned aerial vehicle contains an adapter for a multiplexed information exchange channel, four code-voltage converters and eight voltage-code converters, as well as a power steering amplifier block containing a switching and scaling unit and four power steering amplifiers, each of which contains the first and second adders, a low-pass filter, a potentiometer of justice of the first and second scaling amplifiers, a voltage-current converter with a balanced output is made with a short circuit protection device. The technical result consists in ensuring the protection of the voltage-current converter with a balanced output from a short circuit and the ability to control steering units via digital communication channels of an unmanned aerial vehicle after the short circuit is terminated.
Description
Полезная модель относится к области управления и может быть использована в исполнительных системах управления рулевыми агрегатами комплекса автопилотирования беспилотного летательного аппарата.The utility model relates to the field of control and can be used in executive control systems for steering units of the autopilot complex of an unmanned aerial vehicle.
Известны, исполнительные системы комплексов автопилотирования беспилотных летательных аппаратов содержащие устройства формирования управляющих воздействий и различные усилители, формирующие сигналы для управления двигателями рулевых агрегатов.Known are the executive systems of autopilot complexes of unmanned aerial vehicles containing devices for generating control actions and various amplifiers that generate signals for controlling the engines of steering units.
Недостатком исполнительных систем управления рулевыми агрегатами комплекса автопилотирования беспилотного летательного аппарата является невозможность осуществления контроля правильного функционирования рулевых агрегатов беспилотного летательного аппарата (целостности обмоток рулевого агрегата и связей с потенциометром обратной связи) и отсутствие защиты системы от короткого замыкания в условиях ограничения числа линий связи, что снижает достоверность контроля готовности летательного аппарата к полету.The disadvantage of the executive control systems for the steering units of the autopilot unmanned aerial vehicle complex is the inability to control the proper functioning of the steering units of the unmanned aerial vehicle (integrity of the windings of the steering unit and the connections with the feedback potentiometer) and the lack of protection of the system from short circuit under the conditions of limiting the number of communication lines, which reduces the reliability of monitoring the readiness of the aircraft for flight.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание исполнительной системы управления комплекса автопилотирования беспилотного летательного аппарата, обеспечивающего возможность эффективного управления рулевыми агрегатами по цифровым каналам связи, осуществления контроля правильного функционирования рулевых агрегатов беспилотного летательного аппарата (целостности обмоток рулевого агрегата и связей с потенциометром обратной связи) и защита от короткого замыкания.The objective of the proposed utility model is the creation of an executive control system for the autopilot complex of an unmanned aerial vehicle, which provides the ability to effectively control steering units through digital communication channels, to monitor the proper functioning of the steering units of an unmanned aerial vehicle (integrity of the windings of the steering unit and communications with the feedback potentiometer) and protection from short circuit.
Сущность полезной модели заключается в том, что в исполнительной системе комплекса автопилотирования беспилотного летательного аппарата, содержащей адаптер мультиплексного канала информационного обмена, последовательная цифровая шина которого является цифровым входом-выходом системы, четыре преобразователя код-напряжение и восемь преобразователей напряжение-код, выходы которых и входы преобразователей код-напряжение соединены посредством параллельной цифровой шины с параллельной цифровой шиной адаптера мультиплексного канала информационного обмена, а также блок усилителей рулевого тракта, содержащий блок коммутации и масштабирования The essence of the utility model is that in the executive system of the autopilot complex of an unmanned aerial vehicle containing an adapter for a multiplexed data exchange channel, the serial digital bus of which is a digital input-output of the system, four code-voltage converters and eight voltage-code converters, the outputs of which the inputs of the code-voltage converters are connected via a parallel digital bus to a parallel digital bus of the multiplex channel adapter nformatsionnogo exchange and steering unit tract amplifier comprising switching and scaling unit
и четыре усилителя рулевого тракта (УРТ), каждый из которых содержит первый сумматор, выход которого соединен с входом фильтра низкой частоты, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, третий вход которого соединен со средней точкой потенциометра юстировки, который подключен к положительной шине источника питания и шине нулевого потенциала, преобразователь напряжение-ток с симметричным выходом (ПНТСВ), который является выходом для подключения обмотки двигателя соответствующего рулевого агрегата, первый масштабирующий усилитель, вход которого соединен с одним из выводов симметричного выхода ПНТСВ, второй масштабирующий усилитель, вход которого, соединенный со вторым входом второго сумматора, является входом для подключения к среднему выводу потенциометра обратной связи соответствующего рулевого агрегата, при этом выход сигнала коммутации адаптера мультиплексного канала информационного обмена соединен с управляющим входом блока коммутации и масштабирования, входы ωх, ωy, ωz блока коммутации и масштабирования являются входами устройства для подключения выходов соответствующих датчиков угловых скоростей, где ωх, ωy, ωz - сигналы, пропорциональные значениям проекций угловой скорости центра масс летательного аппарата на оси координат х, у, z, а выходы ωх, ωy блока коммутации и масштабирования соединены соответственно с первым и вторым входами первого сумматора первого усилителя рулевого тракта, выход ωz блока коммутации и масштабирования соединен с третьими входами первого сумматора второго и четвертого усилителей рулевого тракта, выходы - ωх и ωy блока коммутации и масштабирования соединены соответственно с первым и вторым входами первого сумматора третьего усилителя рулевого тракта, выходы преобразователей код-напряжение с первого по четвертый соединены с четвертыми входами первого сумматора усилителей рулевого тракта с первой по четвертый, соответственно, вход каждого из преобразователей напряжение-код с первого по четвертый соединен с выходом первого масштабирующего усилителя усилителей рулевого тракта с первого по четвертый, соответственно, вход каждого из преобразователей напряжение-код с пятого по восьмой соединен с выходом второго масштабирующего усилителя усилителей рулевого тракта с первого по четвертый, соответственно, каждом усилителе рулевого тракта ПНТСВ выполнен с устройством защиты от короткого замыкания (УЗКЗ) на своем входе, которое содержит дифференциальный усилитель, первый суммирующий усилитель-ограничитель (СУО), первый резистивный делитель напряжения, первый сумматор-ограничитель (СО), второй СУО, второй резистивный делитель напряжения, второй СО и два выходных резистора, and four power steering amplifiers (URT), each of which contains a first adder, the output of which is connected to the input of a low-pass filter, the output of which is connected to the first input of the second adder, the third input of which is connected to the midpoint of the adjustment potentiometer, which is connected to the positive source bus power supply and zero potential bus, voltage-current converter with balanced output (PNTSV), which is an output for connecting the motor winding of the corresponding steering unit, the first scaling an amplifier, the input of which is connected to one of the terminals of the PNTSV balanced output, a second scaling amplifier, the input of which, connected to the second input of the second adder, is an input for connecting the corresponding steering unit to the middle output of the feedback potentiometer, while the output of the switching signal of the adapter of the multiplex channel of the information exchange is connected to the control input of the switching and scaling unit, the inputs ωх, ωy, ωz of the switching and scaling unit are the inputs of the device for connecting the outputs of the corresponding angular velocity sensors, where ωх, ωy, ωz are signals proportional to the values of the projections of the angular velocity of the center of mass of the aircraft on the coordinate axis x, y, z, and the outputs ωх, ωy of the switching and scaling unit are connected respectively to the first and second inputs the first adder of the first power steering amplifier, the output ωz of the switching and scaling unit is connected to the third inputs of the first adder of the second and fourth power steering amplifiers, the outputs are ωx and ωy of the switching and scaling unit inens respectively with the first and second inputs of the first adder of the third power steering amplifier, the outputs of the first-to-fourth code-voltage converters are connected to the fourth inputs of the first to fourth power-steering amplifiers of the first adder, respectively, the input of each of the first-fourth voltage-code converters connected to the output of the first scaling amplifier of the power steering amplifiers from the first to the fourth, respectively, the input of each of the voltage-code converters from the fifth to the eighth connected to the output of the second scaling amplifier of the power steering amplifiers from the first to the fourth, respectively, of each power steering amplifier PNTSV is made with a short circuit protection device (UPC) at its input, which contains a differential amplifier, a first summing limiter amplifier (FCS), the first a resistive voltage divider, a first adder-limiter (CO), a second OMS, a second resistive voltage divider, a second CO and two output resistors,
при этом первый СУО, первый СО, второй СУО и второй СО выполнены на операционных усилителях (ОУ), неинвертирующие входы которых соединены с шиной нулевого потенциала непосредственно или с целью компенсации влияния входных токов - через дополнительно введенные резисторы, инвертирующий вход ОУ первого СУО через первый суммирующий резистор первого СУО соединен с выходом дифференциального усилителя УЗКЗ и через второй суммирующий резистор первого СУО - с выходом первого резистивного делителя напряжения, выход ОУ первого СУО соединен с анодом первого диода первого СУО, катод которого через первый резистор обратной связи первого СУО соединен с инвертирующим входом ОУ первого СУО, выход ОУ первого СУО соединен также с катодом второго диода первого СУО, анод которого через второй резистор обратной связи первого СУО соединен с инвертирующим входом ОУ первого СУО, инвертирующий вход ОУ первого СО через первый суммирующий резистор первого СО соединен с выходом второго сумматора данного усилителя рулевого тракта и через второй суммирующий резистор первого СО - с точкой соединения катода первого диода первого СУО с первым резистором обратной связи первого СУО, выход ОУ первого СО соединен с анодом первого диода первого СО, катод которого через первый резистор обратной связи первого СО соединен с инвертирующим входом ОУ первого СО, выход ОУ первого СО соединен также с катодом второго диода первого СО, анод которого через второй резистор обратной связи первого СО соединен с инвертирующим входом ОУ первого СО, инвертирующий вход ОУ второго СУО через первый суммирующий резистор второго СУО соединен с выходом дифференциального усилителя и через второй суммирующий резистор второго СУО - с выходом второго резистивного делителя напряжения, выход ОУ второго СУО соединен с катодом первого диода второго СУО, анод которого через первый резистор обратной связи второго СУО соединен с инвертирующим входом ОУ второго СУО, выход ОУ второго СУО соединен также с анодом второго диода второго СУО, катод которого через второй резистор обратной связи второго СУО соединен с инвертирующим входом ОУ второго СУО, инвертирующий вход ОУ второго СО через первый суммирующий резистор второго СО соединен с выходом второго сумматора данного усилителя рулевого тракта и через второй суммирующий резистор второго СО - с точкой соединения анода первого диода второго СУО с первым резистором обратной связи второго СУО, выход ОУ второго СО соединен с катодом первого диода второго СО, анод которого через первый резистор обратной связи второго СО соединен с инвертирующим входом ОУ второго СО, выход ОУ второго СО соединен также с анодом in this case, the first OMS, the first OO, the second OMS and the second OO are made on operational amplifiers (OA), the non-inverting inputs of which are connected directly to the zero potential bus or to compensate for the influence of the input currents through additionally introduced resistors, inverting the OA input of the first OMS through the first the summing resistor of the first MSA is connected to the output of the differential amplifier of the ultrasonic testing device and through the second summing resistor of the first MSA is connected to the output of the first resistive voltage divider, the output of the OS of the first MSA is connected to the anode m of the first diode of the first OMS, the cathode of which through the first feedback resistor of the first OMS is connected to the inverting input of the OS of the first OMS, the output of the OU of the first OMS is also connected to the cathode of the second diode of the first OMS, the anode of which is connected through the second feedback resistor of the first OMS to the inverting input of the OMS the first OMS, inverting the input of the OA of the first WITH through the first summing resistor of the first WITH is connected to the output of the second adder of this power steering amplifier and through the second summing resistor of the first WITH with the connection point the cathode of the first diode of the first OMS with the first feedback resistor of the first OMS, the output of the OS of the first CO is connected to the anode of the first diode of the first CO, the cathode of which is connected through the first feedback resistor of the first CO to the inverting input of the OA of the first CO, the output of the OS of the first CO is also connected to the cathode the second diode of the first SO, the anode of which through the second feedback resistor of the first SO is connected to the inverting input of the op-amp of the first SO, the inverting input of the op-amp of the second OMS through the first summing resistor of the second OMS is connected to the output of the differential a social amplifier and through the second summing resistor of the second OMS - with the output of the second resistive voltage divider, the OA output of the second OMS is connected to the cathode of the first diode of the second OMS, the anode of which through the first feedback resistor of the second OMS is connected to the inverting input of the OA of the second OMS, the output of the OA of the second OMS is also connected to the anode of the second diode of the second OMS, the cathode of which through the second feedback resistor of the second OMS is connected to the inverting input of the OA of the second OMS, the inverting input of the OA of the second CO through the first summing the resistor of the second CO is connected to the output of the second adder of this power steering amplifier and through the second summing resistor of the second CO to the connection point of the anode of the first diode of the second FCA with the first feedback resistor of the second FCA, the output of the OS of the second CO is connected to the cathode of the first diode of the second CO, the anode of which through the first feedback resistor of the second WITH connected to the inverting input of the op-amp of the second WITH, the output of the op-amp of the second WITH is also connected to the anode
второго диода второго СО, катод которого через второй резистор обратной связи второго СО соединен с инвертирующим входом ОУ второго СО, один из выводов первого резистивного делителя напряжения подключен к положительной шине двуполярного источника питания, один из выводов второго резистивного делителя напряжения подключен к отрицательной шине двуполярного источника питания, вторые выводы первого и второго резистивных делителей напряжения подключены к шине нулевого потенциала, выходные резисторы включены последовательно между катодом первого диода первого СО и анодом первого диода второго СО, а точка соединения этих резисторов является выходом УЗКЗ данного усилителя рулевого тракта, ПНТСВ содержит последовательно соединенные входной суммирующий усилитель, выполненный на своем ОУ, инвертирующий вход которого подключен к точке соединения выходных резисторов, и, по меньшей мере, один преобразователь напряжение-ток, выполненный на своем ОУ с токозадающим резистором, включенном между выходом этого ОУ и первым выводом симметричного выхода ПНТСВ, а также инвертирующий повторитель напряжения, вход которого подключен к выходу ОУ преобразователя напряжение-ток данного ПНТСВ, а выход через токоограничительный резистор подключен ко второму выводу симметричного выхода ПНТСВ, входы дифференциального усилителя УЗКЗ подключены к выводам токозадающего резистора, включенного между выходом ОУ, на котором выполнен преобразователь напряжение-ток данного ПНТСВ, и первым выводом симметричного выхода данного ПНТСВ, или к выводам токоограничительного резистора, включенного между выходом инвертирующего повторителя напряжения данного ПНТСВ и вторым выводом симметричного выхода данного ПНТСВ.the second diode of the second CO, the cathode of which is connected through the second feedback resistor of the second CO to the inverting input of the op-amp of the second CO, one of the terminals of the first resistive voltage divider is connected to the positive bus of the bipolar power source, one of the terminals of the second resistive voltage divider is connected to the negative bus of the bipolar source power supply, the second terminals of the first and second resistive voltage dividers are connected to the zero potential bus, the output resistors are connected in series between the cathode m of the first diode of the first CO and the anode of the first diode of the second CO, and the connection point of these resistors is the output of the UZKZ of this power steering amplifier, PNTSV contains a series-connected input summing amplifier made on its op-amp, the inverting input of which is connected to the connection point of the output resistors, and, at least one voltage-current converter made on its op-amp with a current-sensing resistor connected between the output of this op-amp and the first output of the PNTCS balanced output, as well as inverting a voltage converter, the input of which is connected to the output of the op-amp of the voltage-current converter of this PNTSV, and the output through the current-limiting resistor is connected to the second terminal of the balanced PNTSV output, the inputs of the differential amplifier UZKZ are connected to the terminals of the current-setting resistor connected between the output of the OS, on which the voltage converter the current of this PNTSV, and the first output of the symmetric output of this PNTSV, or to the terminals of the current-limiting resistor connected between the inverting output, repeat I PNTSV this voltage and the second symmetrical output terminal of PNTSV.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых приведены:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which show:
на фиг.1 - функциональная схема системы;figure 1 - functional diagram of the system;
на фиг.2 - электрическая схема устройства защиты от короткого замыкания;figure 2 is an electrical diagram of a short circuit protection device;
на фиг.3 - электрическая схема преобразователя напряжение-ток с симметричным выходом;figure 3 is an electrical diagram of a voltage-current converter with a balanced output;
На фиг.1 обозначены:Figure 1 marked:
1 - адаптер мультиплексного канала информационного обмена МКИО,1 - adapter multiplex channel information exchange MKIO,
2,..., 5 - преобразователя код-напряжение (ПКН σ1, ПКН σ2, ПКН σ3, ПКН σ4),2, ..., 5 - code-voltage converter (PKN σ1, PKN σ2, PKN σ3, PKN σ4),
6,..., 9 - преобразователи напряжение-код (ПНК УРТ1, ПНК УРТ2, ПНК УРТ3, ПНК УРТ4),6, ..., 9 - voltage-code converters (PNK URT1, PNK URT2, PNK URT3, PNK URT4),
10,..., 13 - преобразователи напряжение-код (ПНК δ1, ПНК δ2, ПНК δ3, ПНК δ4),10, ..., 13 - voltage-code converters (PNK δ1, PNK δ2, PNK δ3, PNK δ4),
14 - блок усилителей рулевого тракта,14 - block steering amplifiers,
15 - блок коммутации и масштабирования, представляющий собой набор из трех масштабирующих усилителей сигналов ωх, ωy, ωz, инвертирующий усилитель сигнала ωх и коммутатор выходных сигналов -ωх, ωх, ωу, ωz, подключающий к выходу блока сигналы - ωх, ωх, ωу, ωz по сигналу коммутации, поступающему из адаптера 1 МКИО,15 - switching and scaling unit, which is a set of three scaling signal amplifiers ωх, ωy, ωz, an inverting signal amplifier ωх and a switch of output signals -ωх, ωх, ωу, ωz, connecting signals to the block output - ωх, ωх, ωу, ωz on the switching signal coming from the adapter 1 MKIO,
16,..., 19 - усилители рулевого тракта (УРТ1, УРТ2, УРТ3, УРТ4),16, ..., 19 - power steering amplifiers (URT1, URT2, URT3, URT4),
20 - первый сумматор (∑1),20 - the first adder (∑1),
21 - фильтр низкой частоты (ФНЧ),21 - low-pass filter (low-pass filter),
22 - второй сумматор (∑2),22 - second adder (∑2),
23 - потенциометр юстировки (Rюст),23 - adjustment potentiometer ( Rjust ),
24 - устройство защиты от короткого замыкания24 - short circuit protection device
25 - преобразователь напряжение-ток с симметричным выходом,25 - voltage-current Converter with balanced output,
26 - первый масштабирующий усилитель,26 is the first scaling amplifier,
27 - второй масштабирующий усилитель,27 is a second scaling amplifier,
28,..., 31 - рулевые агрегаты,28, ..., 31 - steering units,
32 - потенциометр обратной связи R, подключенный к положительной шине источника питания «-Е» и шине нулевого потенциала (общей точке «О.Т.»)32 - feedback potentiometer R connected to the positive bus of the power source "-E" and the bus of zero potential (common point "O.T.")
33 - бортовая вычислительная машина (БЦВМ),33 - on-board computer (BTsVM),
34 - автоматизированная система управления (АСУ),34 - automated control system (ACS),
ωх, ωу, ωz - сигналы, пропорциональные значениям проекций угловой скорости центра масс летательного аппарата на оси координат х, у, z, поступающие от датчика угловых скоростей (ДУС),ωх, ωу, ωz - signals proportional to the values of the projections of the angular velocity of the center of mass of the aircraft on the coordinate axis x, y, z coming from the angular velocity sensor (TLS),
σ1, σ2, σ3, σ4 - сигналы, пропорциональные задаваемым углам поворота рулей рулевым агрегатам (РА1, РА2, РА3, РА4),σ1, σ2, σ3, σ4 - signals proportional to the set steering angles of the steering units (PA1, PA2, PA3, PA4),
δ1, δ2, δ3, δ4 - сигналы, пропорциональные значениям угла положения руля, поступающие с потенциометров R обратной связи (датчика положения руля) на вход второго сумматора ∑2 соответствующего УРТ.δ1, δ2, δ3, δ4 - signals proportional to the values of the angle of the rudder, coming from the feedback potentiometers R (rudder position sensor) to the input of the second adder ∑2 of the corresponding URT.
В каждом усилителе рулевого тракта ПНТСВ 25 выполнен с устройством 24 защиты от короткого замыкания (УЗКЗ) на своем входе, которое содержит дифференциальный усилитель 35, первый суммирующий усилитель-ограничитель (СУО) 36, первый резистивный делитель 37 напряжения, первый сумматор-ограничитель (СО) 38, второй СУО 39, второй резистивный делитель 40 напряжения, второй СО 41 и два выходных резистора 42 и 43, при этом первый СУО 36, первый СО 38, второй СУО 39 и второй СО 41 In each amplifier of the steering path PNTSV 25 is made with a short circuit protection device (UPC) 24 at its input, which contains a differential amplifier 35, a first summing amplifier-limiter (OMS) 36, a first resistive voltage divider 37, a first adder-limiter (СО ) 38, the second OMS 39, the second resistive voltage divider 40, the second CO 41 and two output resistors 42 and 43, while the first OMS 36, the first CO 38, the second OMS 39 and the second CO 41
выполнены на операционных усилителях (ОУ) 44-47, неинвертирующие входы которых соединены с шиной нулевого потенциала непосредственно или с целью компенсации влияния входных токов - через дополнительно введенные резисторы, инвертирующий вход ОУ 44 первого СУО 36 через первый суммирующий резистор 48 первого СУО 36 соединен с выходом дифференциального усилителя 35 УЗКЗ и через второй суммирующий резистор 49 первого СУО 36 - с выходом первого резистивного делителя 37 напряжения, выход ОУ 44 первого СУО 36 соединен с анодом первого диода 50 первого СУО 36, катод которого через первый резистор 51 обратной связи первого СУО 36 соединен с инвертирующим входом ОУ 44 первого СУО 36, выход ОУ 44 первого СУО 36 соединен также с катодом второго диода 52 первого СУО 36, анод которого через второй резистор 53 обратной связи первого СУО 36 соединен с инвертирующим входом ОУ 44 первого СУО 36, инвертирующий вход ОУ 45 первого СО 38 через первый суммирующий резистор 54 первого СО 38 соединен с выходом второго сумматора 22 данного усилителя рулевого тракта и через второй суммирующий резистор 55 первого СО 38 - с точкой соединения катода первого диода 50 первого СУО 36 с первым резистором 51 обратной связи первого СУО 36, выход ОУ 45 первого СО 38 соединен с анодом первого диода 56 первого СО 38, катод которого через первый резистор 57 обратной связи первого СО 38 соединен с инвертирующим входом ОУ 45 первого СО 38, выход ОУ 45 первого СО 38 соединен также с катодом второго диода 58 первого СО 38, анод которого через второй резистор 59 обратной связи первого СО 38 соединен с инвертирующим входом ОУ 45 первого СО 38, инвертирующий вход ОУ 46 второго СУО 39 через первый суммирующий резистор 60 второго СУО 39 соединен с выходом дифференциального усилителя 35 и через второй суммирующий резистор 61 второго СУО 39 - с выходом второго резистивного делителя 40 напряжения, выход ОУ 46 второго СУО 39 соединен с катодом первого диода 62 второго СУО 39, анод которого через первый резистор 63 обратной связи второго СУО 39 соединен с инвертирующим входом ОУ 46 второго СУО 39, выход ОУ 46 второго СУО 39 соединен также с анодом второго диода 64 второго СУО 39, катод которого через второй резистор 65 обратной связи второго СУО 39 соединен с инвертирующим входом ОУ 46 второго СУО 39, инвертирующий вход ОУ 47 второго СО 41 через первый суммирующий резистор 66 второго СО 41 соединен с выходом второго сумматора 22 данного усилителя рулевого тракта и через второй суммирующий резистор 67 второго СО 41 - с точкой соединения анода первого диода 62 второго СУО 39 с первым резистором 63 обратной связи второго СУО 39, выход ОУ 47 второго СО 41 соединен с made on operational amplifiers (op amps) 44-47, the non-inverting inputs of which are connected to the zero potential bus directly or to compensate for the influence of input currents - through additionally introduced resistors, the inverting input of the op-amps 44 of the first OMS 36 through the first summing resistor 48 of the first OSS 36 is connected to the output of the differential amplifier 35 UZKZ and through the second summing resistor 49 of the first MSA 36 - with the output of the first resistive voltage divider 37, the output of the OS 44 of the first MSA 36 is connected to the anode of the first diode 50 of the first MSA 36, to the cathode of which through the first feedback resistor 51 of the first CSC 36 is connected to the inverting input of the OA 44 of the first CSC 36, the output of the OU 44 of the first CSC 36 is also connected to the cathode of the second diode 52 of the first CSC 36, the anode of which is connected through the second feedback resistor 53 of the first CAM 36 with the inverting input of the op-amp 44 of the first MSA 36, the inverting input of the op-amp 44 of the first SO 38 through the first summing resistor 54 of the first SO 38 is connected to the output of the second adder 22 of this power steering amplifier and through the second summing resistor 55 of the first SO 38 is connected to the point I am the cathode of the first diode 50 of the first OMS 36 with the first feedback resistor 51 of the first OSS 36, the output of the OA 45 of the first SO 38 is connected to the anode of the first diode 56 of the first SO 38, the cathode of which is connected through the first feedback resistor 57 of the first SO 38 to the inverting input of the OS 45 of the first SO 38, the output of the op amp 45 of the first SO 38 is also connected to the cathode of the second diode 58 of the first SO 38, the anode of which through the second feedback resistor 59 of the first SO 38 is connected to the inverting input of the op amp 45 of the first SO 38, the inverting input of the op amp 46 of the second OSS 39 through the first 60 volt summing resistor of the OMS 39 is connected to the output of the differential amplifier 35 and through the second summing resistor 61 of the second OMS 39 to the output of the second resistive voltage divider 40, the output of the OA 46 of the second OMS 39 is connected to the cathode of the first diode 62 of the second OMS 39, the anode of which is through the first inverse resistor 63 the communication of the second OMS 39 is connected to the inverting input of the OA 46 of the second OMS 39, the output of the OU 46 of the second OMS 39 is also connected to the anode of the second diode 64 of the second OMS 39, the cathode of which is connected through the second feedback resistor 65 of the second OMS 39 to the inverting input of the OU 46 of the OMS 39, the inverting input of the OA 47 of the second SO 41 through the first summing resistor 66 of the second SO 41 is connected to the output of the second adder 22 of this power steering amplifier and through the second summing resistor 67 of the second SO 41 to the connection point of the anode of the first diode 62 of the second OSS 39 s the first feedback resistor 63 of the second OMS 39, the output of the OA 47 of the second CO 41 is connected to
катодом первого диода 68 второго СО 41, анод которого через первый резистор 69 обратной связи второго СО 41 соединен с инвертирующим входом ОУ 47 второго СО 41, выход ОУ 47 второго СО 41 соединен также с анодом второго диода 71 второго СО 41, катод которого через второй резистор 71 обратной связи второго СО 41 соединен с инвертирующим входом ОУ 47 второго СО 41, один из выводов первого резистивного делителя 37 напряжения подключен к положительной шине двуполярного источника питания, один из выводов второго резистивного делителя 40 напряжения подключен к отрицательной шине двуполярного источника питания, вторые выводы первого и второго резистивных делителей 37 и 40 напряжения подключены к шине нулевого потенциала, выходные резисторы 42 и 43 включены последовательно между катодом первого диода 56 первого СО 38 и анодом первого диода 68 второго СО 41, а точка соединения этих резисторов является выходом УЗКЗ данного усилителя рулевого тракта См. фиг.2).the cathode of the first diode 68 of the second CO 41, the anode of which through the first feedback resistor 69 of the second CO 41 is connected to the inverting input of the op amp 47 of the second CO 41, the output of the op amp 47 of the second CO 41 is also connected to the anode of the second diode 71 of the second CO 41, the cathode of which is through the second feedback resistor 71 of the second CO 41 is connected to the inverting input of the op-amp 47 of the second CO 41, one of the terminals of the first resistive voltage divider 37 is connected to the positive bus of the bipolar power source, one of the terminals of the second resistive voltage divider 40 is connected to the negative busbar of the bipolar power source, the second terminals of the first and second resistive voltage dividers 37 and 40 are connected to the zero potential bus, the output resistors 42 and 43 are connected in series between the cathode of the first diode 56 of the first CO 38 and the anode of the first diode 68 of the second CO 41, and the connection point of these resistors is the output of the SPD of this power steering amplifier See Fig. 2).
ПНТСВ 25 содержит последовательно соединенные входной суммирующий усилитель 72, выполненный на своем ОУ 73 с резистором 74 в цепи отрицательной обратной связи, инвертирующий вход которого (ОУ 73) подключен к точке соединения выходных резисторов 42 и 43 УЗКЗ 24, и, по меньшей мере, один преобразователь 75 напряжение-ток, выполненный на своем ОУ 76 с токозадающим резистором 77, включенном между выходом этого ОУ и первым выводом симметричного выхода ПНТСВ 25 и делителями на резисторах 78-81, а также инвертирующий повторитель 82 напряжения, вход которого подключен к выходу ОУ 76 преобразователя 75 напряжение-ток данного ПНТСВ 25, а выход через токоограничительный резистор 83 подключен ко второму выводу симметричного выхода ПНТСВ 25.PNTSV 25 contains a series-connected input summing amplifier 72, made on its op-amp 73 with a resistor 74 in the negative feedback circuit, the inverting input of which (op-amp 73) is connected to the connection point of the output resistors 42 and 43 of the UZKZ 24, and at least one a voltage-current converter 75 made on its op-amp 76 with a current-sensing resistor 77 connected between the output of this op-amp and the first output of the PNTSV 25 balanced output and dividers on resistors 78-81, as well as a voltage inverting repeater 82, the input of which is connected li ne to the output of op amp 76 inverter 75 of the voltage-current PNTSV 25, and output through the current limiting resistor 83 is connected to the second terminal of the balanced output PNTSV 25.
Входы дифференциального усилителя 35 УЗКЗ 24 подключены к выводам токозадающего резистора 77, включенного между выходом ОУ 76, на котором выполнен преобразователь 75 напряжение-ток данного ПНТСВ 25, и первым выводом симметричного выхода данного ПНТСВ 25, или к выводам токоограничительного резистора 83, включенного между выходом инвертирующего повторителя 82 напряжения данного ПНТСВ 25 и вторым выводом симметричного выхода данного ПНТСВ 25 (см. фиг.3).The inputs of the differential amplifier 35 UZKZ 24 are connected to the terminals of the current-setting resistor 77 connected between the output of the op-amp 76, on which the voltage-current converter 75 of this PNTSV 25 is made, and the first output of the balanced output of this PNTSV 25, or to the terminals of the current-limiting resistor 83 connected between the output inverting voltage follower 82 of this PNTSV 25 and the second output of the balanced output of this PNTSV 25 (see figure 3).
Устройство управления рулевыми агрегатами беспилотного летательного аппарата представляет собой цифро-аналоговую систему управления и работает следующим образом.The control unit steering units of an unmanned aerial vehicle is a digital-to-analog control system and operates as follows.
Сигналы управления рулями σi вычисляются БЦВМ 33 в соответствии с алгоритмом управления и по цепи «БЦВМ 33 - последовательная цифровая шина - адаптер 1 МКИО - The steering wheel control signals σi are calculated by the BTsVM 33 in accordance with the control algorithm and along the “BTsVM 33 - serial digital bus - adapter 1 MKIO -
параллельная цифровая шина - ПКН (σi) - вход 4 первого сумматора 20» поступают на первый сумматор 20, где суммируются с сигналами аналоговых обратных связей ωi, поступающими по цепи «ДУС - блок 15 коммутации и масштабирования - соответствующий вход первого сумматора 20», сигнал с выхода первого сумматора 20 поступает на вход ФНЧ 21, отфильтровывающего высокочастотную составляющую сигнала, которая возникает за счет дискретности сигнала σi и других шумов, с выхода ФНЧ 21 сигнал поступает на первый вход второго сумматора 22, на котором суммируется с сигналом δi, поступающим по цепи «потенциометр 32 обратной связи - вход 2 второго сумматора», с выхода второго сумматора сигнал поступает через схему защиты от КЗ 24 на вход преобразователя напряжение-ток. При этом в нагрузке (обмотка двигателя рулевого агрегата) возникает ток пропорциональный входному напряжению, вызывающий поворот руля, при этом изменяется значение сигнала δi на входе 2 второго сумматора и поворот руля происходит до тех пор пока сумма всех входных сигналов на входах второго сумматора 22, а следовательно, и сигнал на выходе сумматора 22 не станет равными нулю.parallel digital bus - PCN (σ i ) - input 4 of the first adder 20 "is fed to the first adder 20, where they are summed with the analog feedback signals ωi received through the circuit" ДУС - switching and scaling unit 15 - the corresponding input of the first adder 20 ", the signal from the output of the first adder 20 is fed to the input of the low-pass filter 21, which filters out the high-frequency component of the signal, which occurs due to the discreteness of the signal σ i and other noises; from the output of the low-pass filter 21, the signal goes to the first input of the second adder 22, which is summed with voltage δi, coming through the circuit "feedback potentiometer 32 - input 2 of the second adder", from the output of the second adder, the signal enters through the protection circuit from KZ 24 to the input of the voltage-current converter. In this case, a load proportional to the input voltage arises in the load (winding of the engine of the steering unit), causing the rudder to turn, while the value of the signal δ i at input 2 of the second adder changes and the rudder rotates until the sum of all input signals at the inputs of the second adder 22, and therefore, the signal at the output of the adder 22 will not be equal to zero.
При включении питания рули рулевых агрегатов 28-31 «застопорены», в состоянии 0°, что соответствует сигналу δi=-E/2 с погрешностью измерения датчика положения руля, значение сигналов σi=0 В (устанавливается БЦВМ 33 или АСУ 34) с погрешностью ПКН 2 (3, ...5), значение сигналов ωi=0 В с погрешностью преобразования (при включении питания указанные сигналы отключены схемой коммутации и масштабирования). Таким образом, значение сигнала равно 0 В на входе 1, значение сигнала на входе 2 равно -E/2, значение сигнала =+Е/2 на входе 3 (напряжение снимаемое с движка потенциометра Rюст) второго сумматора 22, при этом значение сигнала равно 0 В на выходе второго сумматора 22 и ток, протекающий через обмотку двигателя рулевого агрегата равен току покоя. Перед началом движения аппарата АСУ 34 осуществляет контроль целостности обмоток рулевого агрегата и связей с потенциометром обратной связи в условиях ограничения числа линий связи, длине линий связи до 300 м и скорости передачи не менее 1бит за 1 мксек, для чего по последовательной цифровой шине задаются значения сигналов σi по цепи «АСУ - последовательная цифровая шина - МКИО - параллельная цифровая шина - ПКН (σi) - вход 4 ∑1» и производится чтение значений сигналов δi и УPTi по цепям «δi (потенциометр 32 обратной связи) - масштабирующий усилитель δi-ПНК(δi) - параллельная цифровая шина - МКИО - последовательная цифровая шина - АСУ» и «УPTi-1 - масштабирующий усилитель УРТi-1 - ПНК УРТi - параллельная цифровая шина - МКИО - последовательная цифровая шина - АСУ», при этом, если значения When the power is turned on, the steering wheels of the steering units 28-31 are “locked”, in a state of 0 °, which corresponds to a signal δi = -E / 2 with an error in measuring the rudder position sensor, the value of the signals is σi = 0 V (set by the computer 33 or ACS 34) with an error PKN 2 (3, ... 5), the value of the signals ω i = 0 V with a conversion error (when the power is turned on, these signals are disabled by the switching and scaling circuit). Thus, the signal value is 0 V at input 1, the signal value at input 2 is -E / 2, the signal value = + E / 2 at input 3 (voltage removed from the potentiometer engine Rjust ) of the second adder 22, while the signal value equal to 0 V at the output of the second adder 22 and the current flowing through the winding of the engine of the steering unit is equal to the quiescent current. Before starting the movement of the device, the ACS 34 monitors the integrity of the windings of the steering unit and the connections with the feedback potentiometer under the conditions of limiting the number of communication lines, the length of communication lines to 300 m and the transmission speed of at least 1 bit per 1 μs, for which signal values are set via the serial digital bus σi along the circuit "ACS - serial digital bus - MKIO - parallel digital bus - PKN (σi) - input 4 ∑1" and the values of the signals δi and UPTi are read along the chains "δi (feedback potentiometer 32) - scaling amplifier δ i-PNA (δi) - parallel digital bus - MKIO - serial digital bus - ACS "and" УPTi-1 - scaling amplifier URTi-1 - PNK URTi - parallel digital bus - MKIO - serial digital bus - ACS ", while if the values
сигналов на входах ∑2 в сумме равны 0, то при отсутствии нарушений целостности обмотки РА и связей с потенциометром обратной связи сигнал УРТi=току покоя и сигнал δi=-E/2 (без учета инструментальных погрешностей), при обрыве обмотки рулевого агрегата сигнал УРТi=0,9Е, (преобразователь «напряжение-ток», стремясь сохранить неизменным значение тока, поднимает напряжение до максимально возможного), при обрыве питающего напряжения «-Е», «О.Т.» или провода движка потенциометра обратной связи значения сигнала δi будут соответственно δi=0, δi=-Е, δi=0 (шум).the signals at inputs ∑2 are equal to 0 in total, then in the absence of integrity violations of the RA winding and feedback from the feedback potentiometer, the signal URTi = quiescent current and the signal δi = -E / 2 (without taking into account instrumental errors), if the steering coil is broken, the signal URTi = 0.9E, (the voltage-current converter, striving to keep the current value constant, raises the voltage to the maximum possible), when the supply voltage "-E", "O.T." or the wire of the feedback potentiometer slider is disconnected, the signal value δi will be respectively δi = 0, δi = -E, δi = 0 (noise).
Управление рулевыми агрегатами по сигналам σi, ωх, ωy, ωz начинается после отключения АСУ 34 с передачей управления БЦВМ 33, которая через схему коммутации и масштабирования сигналом коммутации подключает сигналы ωх, ωy, ωz с выходов ДУС к соответствующим входам сумматора ∑1 соответствующих усилителей рулевого тракта и выдает значения сигналов σi на соответствующие входы сумматора ∑1 соответствующих усилителей рулевого тракта, при этом сигналы σi, поступающие от БЦВМ 33 задают траекторию движения аппарата, а сигналы ωх, ωy, ωz поддерживают стабилизацию аппарата относительно осей координат х, у, z, проходящих через центр масс аппарата.Steering units control by the signals σ i , ωх, ωy, ωz starts after the ACS 34 is turned off with the BCVM 33 transfer control, which, through the switching and scaling circuit, connects the signals ωх, ωy, ωz from the TLS outputs to the corresponding inputs of the adder ∑1 of the respective amplifiers steering tract and outputs the values σ i signals to respective inputs of the corresponding adder Σ1 tract steering amplifiers, the signals σ i, received from the digital computer 33 a predetermined path of movement apparatus and ωh signals, ωy, ωz support Art stabilization apparatus about the coordinate axes x, y, z, passing through the center of mass of the apparatus.
В процессе управления рулевыми агрегатами УЗКЗ обеспечивает защиту системы комплекса автопилотирования от короткого замыкания в нагрузке или замыкания на корпус. При коротком замыкании с устройства защиты от короткого замыкания обеспечивает резкое уменьшение тока на нагрузке до безопасного уровня. После прекращения режима короткого замыкания система полностью восстанавливается и обеспечивает управление рулевыми агрегатами по цифровым каналам связи в обычном режиме.In the process of controlling the steering units, the UZKZ protects the autopilot complex system from a short circuit in the load or a short to the body. In the event of a short circuit, the short circuit protection device provides a sharp decrease in the load current to a safe level. After the termination of the short circuit mode, the system is fully restored and provides control of the steering units via digital communication channels in the normal mode.
Таким образом, технический результат заключается в обеспечении защиты преобразователя напряжение-ток с симметричным выходом от короткого замыкания и возможности управления рулевыми агрегатами по цифровым каналам связи беспилотного летательного аппарата после прекращения режима короткого замыкания.Thus, the technical result consists in protecting the voltage-current converter with a balanced output from a short circuit and the ability to control the steering units via digital communication channels of an unmanned aerial vehicle after the termination of the short circuit mode.
Представленные чертежи и описание устройства позволяют, используя существующую элементную базу, изготовить его промышленным способом и использовать для управления рулевыми агрегатами беспилотного летательного аппарата, что характеризует предлагаемую полезную модель как промышленно применимую.The presented drawings and description of the device allow, using the existing element base, to manufacture it industrially and use it to control the steering units of an unmanned aerial vehicle, which characterizes the proposed utility model as industrially applicable.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008136276/22U RU79345U1 (en) | 2008-09-10 | 2008-09-10 | EXECUTIVE SYSTEM OF AUTOMOTIVE COMPLEX OF UNMANNED AIRCRAFT |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008136276/22U RU79345U1 (en) | 2008-09-10 | 2008-09-10 | EXECUTIVE SYSTEM OF AUTOMOTIVE COMPLEX OF UNMANNED AIRCRAFT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU79345U1 true RU79345U1 (en) | 2008-12-27 |
Family
ID=48229488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008136276/22U RU79345U1 (en) | 2008-09-10 | 2008-09-10 | EXECUTIVE SYSTEM OF AUTOMOTIVE COMPLEX OF UNMANNED AIRCRAFT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU79345U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11279213B2 (en) | 2019-11-04 | 2022-03-22 | Truck Accessories Group, Llc | Truck cap |
| USD976801S1 (en) | 2019-11-04 | 2023-01-31 | Truck Accessories Group, Llc | Truck cap |
-
2008
- 2008-09-10 RU RU2008136276/22U patent/RU79345U1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11279213B2 (en) | 2019-11-04 | 2022-03-22 | Truck Accessories Group, Llc | Truck cap |
| USD976801S1 (en) | 2019-11-04 | 2023-01-31 | Truck Accessories Group, Llc | Truck cap |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111060791B (en) | Insulation fault detection method and device, electric vehicle, terminal equipment and medium | |
| US8760168B2 (en) | Assembled battery total voltage detection circuit | |
| RU79345U1 (en) | EXECUTIVE SYSTEM OF AUTOMOTIVE COMPLEX OF UNMANNED AIRCRAFT | |
| US20060220461A1 (en) | Battery voltage measurement apparatus | |
| US10436845B2 (en) | Electric vehicle battery monitoring system | |
| EP3090921B1 (en) | Vehicle steering angle detection apparatus, and electric power steering apparatus equipped with same | |
| KR101984326B1 (en) | Apparatus and method for measuring insulation resistance of battery | |
| US10454395B2 (en) | Power management in permanent magnet synchronous motor drives | |
| KR20010040039A (en) | Battery voltage measuring device | |
| CN105527533A (en) | Power supply voltage detection device | |
| US11290042B2 (en) | Supply current limiting of DC machines | |
| CN105612097A (en) | Electric power steering device | |
| KR20160027764A (en) | Battery Sensor and Battery Monitoring System | |
| JP2020197472A (en) | Ground fault detector | |
| US20180191276A1 (en) | Electronic motor controller system and method | |
| CN104052364A (en) | Method of current reference generation for a motor | |
| RU23003U1 (en) | DEVICE FOR STEERING UNITS OF UNMANNED AIRCRAFT | |
| RU109578U1 (en) | STEERING AMPLIFIER-CONVERTER DEVICE | |
| KR20210073044A (en) | Apparatus and method for measuring insulation resistance | |
| JP2016011838A (en) | Voltage monitoring device | |
| CN109560731B (en) | Regenerative current limiting for DC motors | |
| CN210377163U (en) | Balance car main control system, control system and balance car | |
| CN116817955B (en) | Vehicle path planning method, device, electronic equipment and storage medium | |
| WO2017002529A1 (en) | Power conversion control device, battery control device, and driving control subsystem | |
| CN109541491B (en) | Analog battery management system and battery voltage signal analog method |