UA79769C2 - Method for testing quality of functioning of electric steering gears and autopilots of controlled missiles and device for its implementation - Google Patents
Method for testing quality of functioning of electric steering gears and autopilots of controlled missiles and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- UA79769C2 UA79769C2 UA20040806654A UA20040806654A UA79769C2 UA 79769 C2 UA79769 C2 UA 79769C2 UA 20040806654 A UA20040806654 A UA 20040806654A UA 20040806654 A UA20040806654 A UA 20040806654A UA 79769 C2 UA79769 C2 UA 79769C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- functioning
- autopilots
- quality
- drive
- power supply
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 2
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 10
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000034656 Contusions Diseases 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009519 contusion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Description
Опис винаходу
Винахід відноситься до випробувань систем керування літальних апаратів і може бути використаний для 2 перевірки якості функціонування електричних рульових приводів і автопілотів переважно малогабаритних, обертових по крену керованих снарядів.
Технічним результатом є зниження вартості проведення випробувань, підвищення інформативності, надійності і достовірності перевірки якості функціонування електричних рульових приводів і автопілотів.
Сучасна технологія створення нових комплексів керованих снарядів припускає широке застосування 70 електричних рульових приводів в системах керування. Електричні рульові приводи й автопілоти відносяться до об'єктів з змінними параметрами, у процесі їхньої експлуатації змінюються умови застосування, аеродинамічне шарнірне навантаження на рулях, напруга бортового живлення, а також параметри сигналів керування. Однієї з характерних рис електричних рульових приводів є те, що динамічні характеристики привода, що впливають на динаміку снаряда в цілому, залежать від параметрів електроживлення. Розробка простих, надійних і 12 інформативних способів та засобів контролю якості функціонування електричних рульових приводів і автопілотів на різних етапах розробки, виробництва й випробувань керованих снарядів є актуальною задачею.
Відомий (1, стор.174-180)| спосіб перевірки елементів систем керування, зокрема якості функціонування електричного рульового привода за амплітудно-фазочастотними характеристиками.
Недоліком такого способу перевірки є те, що привод перевіряється незалежно від автопілоту і поза контуром керування, унаслідок чого інформативність такого методу невелика.
Відомий |2, стор. 131-148| спосіб перевірки точності і стійкості привода системи керування за його передаточною функцією, коли досліджують частотні характеристики привода, підбирають відповідну передаточну функцію й оцінюють якість функціонування системи керування.
Недоліками такого способу перевірки є: с 29 - велика трудомісткість одержання необхідної кількості даних; Ге) - значні похибки при визначенні передаточної функції; - параметри обраної передаточної функції не враховують змінних впливів умов експлуатації.
Відомий |З) спосіб перевірки якості функціонування рульових приводів і автопілотів керованих снарядів, заснований на вимірі часу еквівалентного запізнювання рульового привода чи автопілоту при подачі на входи о кожного каналу керування сигналів прямокутної форми. Ге)
Недоліком даного способу перевірки є недостатня інформативність про стан контрольованого блоку, що полягає в наступному: - - перевірка проводиться без шарнірного навантаження на рулях привода; Ф - недостатня інформативність, тому що оцінка якості функціонування привода й автопілоту здійснюється 32 лише при вхідному сигналі прямокутної форми; в - відсутній узагальнений показник якості функціонування автопілоту разом із приводом; - спосіб має обмежену область застосування, тобто для приводів, що працюють у трипозиційному релейному режимі. «
Відомий (4, стор.169-173| спосіб, прийнятий за прототип, перевірки якості функціонування рульового З 70 привода й автопілоту літального апарата, який передбачає математичне моделювання в реальному масштабі с часу просторового руху літального апарата, формування сигналів керування, подачу їх в автопілот, знімання з» сигналів з рульового привода, подачу їх у моделюючу програму і реєстрацію контрольованих параметрів.
Недоліками даного способу є: - перевірка функціонування привода здійснюється без імітації шарнірного навантаження на рулі; - якість функціонування оцінюється за декількома параметрами; і - відсутній узагальнений показник якості функціонування автопілоту разом із приводом. (се) Задачею даного винаходу є підвищення інформативності, надійності і достовірності перевірки якості функціонування електричних рульових приводів і автопілотів літальних апаратів, в тому числі, обертових по і крену снарядів (5, бі), а також зниження вартості проведення випробувань.
Ге»! 20 Пропонований спосіб перевірки якості функціонування електричних рульових приводів і автопілотів заснований на включенні рульових приводів і автопілотів у замкнутий контур керування й оцінці промаху в с процесі наведення снаряда на ціль (7).
Поставлена задача вирішується тим, що в способі перевірки якості функціонування електричних рульових приводів і автопілотів літальних апаратів, що включає математичне моделювання в реальному масштабі часу 29 просторового руху літального апарата, формування сигналів керування і подачу їх на автопілот, знімання
ГФ) сигналів з рульового привода і подачу їх у моделюючу програму, якість функціонування рульових приводів і автопілотів оцінюють за величиною промаху, при цьому розряд батареї бортового живлення імітують зміною о напруги живлення привода, а вплив діючого на привод аеродинамічного шарнірного навантаження імітують еквівалентним обмеженням струму споживання привода чи зміною опору якірного ланцюга. 60 Задачею пристрою, що реалізує даний спосіб, є забезпечення перевірки електричного рульового приводу і автопілоту з урахуванням імітації просторового руху літального апарата, розряду бортової батареї і впливу аеродинамічного шарнірного навантаження.
Для вирішення поставленої задачі у пристрої, що містить ПЕОМ із блоком інтерфейсним, багатоканальний багатофункціональний програмувальний генератор сигналів, багатоканальний аналого-дифровий перетворювач, бо блок формування, прийому й обробки дискретних сигналів, універсальне джерело живлення, для імітації реальних умов функціонування введене програмувальне джерело живлення, обмежник струму, програмувальна резисторна матриця і формувач інформаційного поля, при цьому входи програмувального джерела живлення, обмежника струму, програмувальної резисторної матриці і формувача інформаційного поля підключені до виходу блоку інтерфейсного, вихід формувача інформаційного поля підключений до входу автопілоту, а вихід програмувального джерела живлення Через обмежник струму чи програмувальну резисторну матрицю підключений до входу силового живлення приводів.
Для оцінки якості функціонування електричних рульових приводів і автопілотів можливе використання дорогих навантажувальних стендів, що імітують шарнірне навантаження. Однак аналіз динамічних характеристик 7/0 електричних рульових приводів і автопілотів показує, що вартість перевірки може бути зменшена тим, що вплив шарнірного навантаження, що діє на привод, може бути досить точно зімітований відповідною зміною еквівалентного опору якірного ланцюга двигуна чи обмеженням струму споживання електроживлення привода.
Підвищення інформативності перевірки досягається включенням електричного рульового приводу і автопілоту у замкнутий контуз керування й оцінці якості функціонування по значенню промаху в процесі /5 наведення снаряда на ціль.
Підвищення надійності забезпечується вилученням із складу перевірочного обладнання складних і малонадійних навантажувальних стендів, застосуванням програмних методів керування і використанням надійного апаратного та програмного забезпечення.
Висока достовірність перевірки, як міра довіри до отриманих результатів, забезпечується тим, що 2о використання програмних засобів дозволяє проводити комплексну перевірку якості функціонування електричних рульових приводів і автопілотів в автоматичному режимі, без впливу оператора, згідно з програмою.
На фіг.1 приведено графік залежності впливу зміни опору К. якірного ланцюга двигуна одного з приводів, еквівалентної відповідному впливу шарнірного агродинамічного навантаження К,, на динамічні характеристики реального привода. с
На фіг.2 приведено графік залежності впливу зміні обмеження струму Іо джерела силового живлення одного з приводів, еквівалентної відповідному впливу шарнірного аеродинамічного навантаження К,, на динамічні (8) характеристики привода.
Таким чином, при перевірці якості функціонування електричних рульових приводів і автопілотів в умовах різного аеродинамічного шарнірного навантаження і змінних характеристик джерела живлення не б зо використовуються дорогі навантажувальні стенди, а програмне задається зміна напруги живлення, що відповідає розряду бортової батареї, а перемінне аеродинамічне шарнірне навантаження імітується еквівалентною зміною ісе) опору якірного ланцюга двигуна привода чи обмеженням струму споживання привода. ї-
Спосіб перевірки реалізується пристроєм - модулем контрольно-діагностичним (МКД), структурна схема якого приведена на фіг.3. Запропонований пристрій - МКД містить у собі програмне й апаратне забезпечення. До ме) зв складу програмного забезпечення МКД входить стандартне програмне забезпечення персональної ЕОМ і ї- моделююча програма. Моделююча програма складається з наступних процедур: 1) процедура завдання початкових умов стрільби (координати цілі, температура навколишнього середовища, режим стрілянини - без чи з перевищенням ); 2) процедура аеродинаміки і розрахунку аеродинамічних сил і моментів; «
З) процедури інтерфейсу, що здійснюють керування й обмін інформацією між ПЕОМ і обслуговуючими в с пристроями;
Й 4) процедура обчислень правих частин інтегруючих рівнянь, що забезпечує розрахунок параметрів а просторового руху центра мас снаряда і його обертання відносно центра мас; 5) процедура перетворення координат; 6) процедура моделі атмосфери; -І 7) процедура імітації обертання снаряда і моделі гіророзкладача команд керування; 8) процедура моделі інформаційного поля; ік 9) процедура розрахунку відхилень центра мас снаряда від центра променя інформаційного поля і значень -І промаху; 10) процедура вибору методу інтегрування;
Ме. 11) процедура завдання обмеження струму споживання;
Ге) 12) процедура завдання опору якірного ланцюга; 13) процедура моделі тяги двигуна; 14) процедура завдання зовнішніх збурень.
Програма функціонує в реальному масштабі часу, частота зміни вхідної і вихідної інформації - 1000 Гц, метод інтегрування диференціальних рівнянь - Рунге-Кутта 4-го порядку. Вхідними сигналами моделюючої
Ф) програми є цифрові коди сигналів з потенціометрів зворотного зв'язку привода, а вихідними - цифрові коди ка відхилень центра мас снаряда відносно центра інформаційного поля і поточного кута крену.
Апаратне забезпечення МКД- містить: ПЕОМ 1; блок інтерфейсний 2; багатоканальний багатофункціональний бор програмувальний генератор сигналів З; багатоканальний аналого-дифровий перетворювач 4; блок формування, прийому й обробки дискретних сигналів 5; програмувальне джерело живлення 7 з обмежником струму 6 і програмувальною резисторною матрицею 8; універсальне джерело електроживлення 9 і формувач інформаційного поля 15.
Пристрій (фіг.3) працює таким чином. Автопілотний блок 11 і привод 12 з розкритими рулями 14 65 Встановлюється і кріпиться на підставці 16 (елементи кріплення через їхню непринциповість на фіг.З не показані). Відповідно до початкових умов пуску задаються координати центра інформаційного поля і координати цілі, а керуюча ПЕОМ 1 розраховує просторове положення снаряда в інформаційному полі, визначає відхилення центра мас снаряда відносної центра інформаційного поля і через інтерфейсний блок 2 формує сигнали керування, що надходять на формувач інформаційного полю 15. Світловий сигнал, промодульований відповідною частотою, надходить на фотоприймальний пристрій 10, на виході якого формуються цифрові сигнали, пропорційні відхиленням центра мас снаряда від центра інформаційного поля в горизонтальній і вертикальній площинах і надходять на входи -У і ї- 7 автопілоту 11. На автопілот 11 також надходить сигнал із блоку формування, прийому й обробки дискретних сигналів 5, що імітує обертання снаряда по крену. На виходах автопілоту 11 виробляються керуючі цифрові сигнали, що у багатоканальному багатофункціональному 7/0 генераторі сигналів З перетворюються у відповідні рівні напруги і надходять на аналогові входи привода 12, викликаючи відхилення рулів 14. Вихідні сигнали з датчиків зворотного зв'язку 13 привода 12, перетворені в цифрові коди в багатоканальному аналого-дифровому перетворювачі 4, надходять у моделюючу програму
ПЕОМ 1, де розраховуються поточні відхилення центра мас снаряда від центра інформаційного поля, замикаючи тим самим контур керування. Програмувальне джерело живлення 7 формує напругу силового живлення, що /5 враховує розрядку бортової батареї в польоті. Відповідно до зміни швидкості польоту розраховується аеродинамічний шарнірної момент, що діє на рулі 14 привода 12, і відповідно до нього змінюється опір програмувальної резисторної матриці 8 у якірному ланцюзі двигуна чи поріг обмеження струму програмувального обмежника струму 6. У момент досягнення снарядом цілі визначається промах і по ньому судять про якість функціонування автопілоту 11 і привода 12.
Живлення пристрою перевірки й устаткування, що перевіряється, здійснюється від універсального джерела електроживлення 9, первинною напругою для якої можуть бути: у лабораторних умовах - однофазна мережа 2208, 50Гц чи в польових умовах - постійна напруга 427В від акумулятора.
У пристрої передбачений режим роботи без фотоприймального пристрою 10 і імітатора інформаційного поля 15, коли цифрові сигнали, що відповідають відхиленням снаряда від центра інформаційного поля, подаються сч безпосередньо на входи автопілоту 11.
Пропонований спосіб перевірки якості функціонування рульових приводів і автопілотів дозволяє проводити і) їхню комплексну перевірку функціонування. Вимоги по величині промаху виробляються розроблювачем снаряда, виходячи з тактико-технічних вимог на снаряд, результатів математичного моделювання, експериментального відпрацьовування й випробувань рульових приводів і автопілотів. Ге! зо Пропонований спосіб перевірки якості функціонування рульових приводів і автопілотів і пристрій для його здійснення, з одного боку, не вимагають застосування навантажувальних пристроїв для рулів, а також проводити ікс, запис і обробку вхідних і вихідних сигналів, з іншого боку, цей спосіб має, у порівнянні з відомими, більшою ї- інформативністю, тому що він дозволяє проводити оцінку роботи приводів і автопілотів в змінних умовах за час польоту снаряда до цілі. ме) і -
Claims (2)
1. Спосіб перевірки якості функціонування електричних рульових приводів і автопілотів керованих снарядів, « 70 Що включає математичне моделювання в реальному масштабі часу просторового руху літального апарата, ш-в с формування сигналів керування і подачу їх на автопілот, знімання сигналів з рульового приводу і подачу їх у моделюючу програму, який відрізняється тим, що якість функціонування рульових приводів і автопілотів :з» оцінюють за величиною промаху, при цьому розряд батареї бортового живлення імітують зміною напруги живлення приводу, а вплив діючого на привід аеродинамічного шарнірного навантаження імітують еквівалентним обмеженням струму споживання приводу чи зміною опору якірного ланцюга. -І
2. Пристрій для перевірки якості функціонування електричних рульових приводів і автопілотів керованих снарядів, що містить ПЕОМ із блоком інтерфейсним, багатоканальний багатофункціональний програмувальний ре) генератор сигналів, багатоканальний аналого-дифровий перетворювач, блок формування, прийому й обробки -І дискретних сигналів, універсальне джерело живлення, який відрізняється тим, що в ньому для імітації 5ор реальних умов функціонування введене програмувальне джерело живлення, обмежник струму, програмувальна (22) резисторна матриця і формувач інформаційного поля, при цьому входи програмувального джерела живлення, Ге; обмежника струму, програмувальної резисторної матриці і формувача інформаційного поля підключені до виходу блока інтерфейсного, вихід формувача інформаційного поля підключений до входу автопілота, а вихід програмувального джерела живлення Через обмежник струму чи програмувальну резисторну матрицю підключений до входу силового живлення приводів. Ф) іме) 60 б5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA20040806654A UA79769C2 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | Method for testing quality of functioning of electric steering gears and autopilots of controlled missiles and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA20040806654A UA79769C2 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | Method for testing quality of functioning of electric steering gears and autopilots of controlled missiles and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA79769C2 true UA79769C2 (en) | 2007-07-25 |
Family
ID=38469209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA20040806654A UA79769C2 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | Method for testing quality of functioning of electric steering gears and autopilots of controlled missiles and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA79769C2 (uk) |
-
2004
- 2004-08-10 UA UA20040806654A patent/UA79769C2/uk unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103954179B (zh) | 捷联红外导引头隔离度寄生回路评估系统 | |
CN102589350B (zh) | 激光末制导炮弹研制用的半实物仿真系统 | |
CN106444429A (zh) | 具有故障诊断能力无人直升机的飞控仿真系统 | |
CN113917854A (zh) | 一种面向大中型无人机的飞行控制系统半物理仿真平台 | |
RU2432592C1 (ru) | Моделирующий комплекс для проверки системы управления беспилотного летательного аппарата | |
CN116382124B (zh) | 一种运载火箭的姿态控制仿真方法和系统 | |
CN112799312A (zh) | 自导航无人飞行器测试方法及系统、通信设备和存储介质 | |
CN116627157B (zh) | 一种运载火箭的运行控制方法、装置及设备 | |
CN102156411B (zh) | 一种无线电高度回波信号仿真系统与方法 | |
CN102288378A (zh) | 一种风洞实验获得多路连续空降轨迹的模拟系统 | |
UA79769C2 (en) | Method for testing quality of functioning of electric steering gears and autopilots of controlled missiles and device for its implementation | |
RU2662331C1 (ru) | Моделирующий комплекс для отладки системы управления автономным подвижным объектом | |
US3037201A (en) | Control circuit | |
CN112834855B (zh) | 一种电作动系统测试方法及系统 | |
US2704644A (en) | Yaw simulator | |
US3003251A (en) | Jet engine flight temperature characteristics simulator | |
RU103215U1 (ru) | Моделирующий комплекс для проверки системы управления беспилотного летательного аппарата | |
US6898584B1 (en) | Monitoring of aircraft usage | |
CN201887775U (zh) | 一种无线电高度回波信号仿真系统 | |
CN202075114U (zh) | 一种风洞实验获得多路连续空降轨迹的模拟系统 | |
CN104865848B (zh) | 航空光谱相机动态目标发生系统 | |
RU2782035C2 (ru) | Имитационная модель системы управления воздушной мишенью на основе беспилотного летательного аппарата из состава мишенного комплекса | |
RU35448U1 (ru) | Интерактивный стенд отработки бортовой системы автоматической стабилизации малогабаритного беспилотного летательного аппарата вертолетного типа | |
RU2774514C1 (ru) | Тренажер оператора радиопеленгационного метеорологического комплекса | |
Wang et al. | An Automated Test System for Flight Simulator Fidelity Evaluation. |