Файл: Балуев В.М. Прицелы воздушной стрельбы учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 74

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Схема сложения с помощью суммирующего усилителя при­

ведена на рис. 1.25.

Входной элемент

усилителя

аналогичен

входному

элементу сервоусилителя (рис. 1.24).

Напряжения

и и Иг и «с

подаются

через масштабные

сопротивления R\, Ro и

Rc на один из неподвижных контактов.

Второй

неподвижный

контакт заземлен.

 

 

 

Коэффициент усиления усилителя К берется очень большим (несколько тысяч). Это означает, что для получения напряже­ ния на выходе, сигнал на входе усилителя должен быть очень маленьким (сотые доли вольта). Поэтому с точки зрения опреде­ ления токов через сопротивления Ri, R2 и Rc напряжение в точке Л практически можно считать равным нулю. Следователь­ но, справедливы формулы (1.62) — (1.64).

Таким образом, напряжение ис на выходе усилителя оказы­

вается

равным

алгебраической

сумме напряжений щ и т,

•взятых в определенном

масштабе.

Сложение угловых координат це­

ли

(4

и

е)

с угловыми

по­

правками

 

(Л^

и Де)

по форму­

лам (1.56)

осуществляется

с

по­

мощью дифференциальных

сельси­

нов.

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

Умножение производится с по­

мощью потенциометров. Один из

сомножителей вводится в виде

напря­

жения и,

питающего потенциометр.

Второй сомножитель вводится в ви­ де перемещения движка потенцио­

метра. Рассмотрим схему, показанную на рис. 1.26. Будем счи­ тать, что сопротивление нагрузки RH во много раз (например, в несколько десятков раз) больше, чем сопротивление потенцио­ метра R. Тогда разветвлением тока через сопротивление на­ грузки можно пренебречь. Будем считать, что весь ток течет че-


рез сопротивление R потенциометра. Следовательно, сила тока

равна

и

г

- .

Ьсли сопротивление введенной движком части

 

R

 

сопротивления обозначить через г, то напряжение, снимаемое с движка, будет равно

ы, =

и г

 

или

~R

 

 

 

их — Up,

 

где

 

 

 

R '

 

Таким образом, напряжение

щ равно произведению

двух

величин и и р. Величина р может изменяться от 0 до

1 при

изменении г от 0 до R. На рис.

1.27 прямая 1 показывает изме­

нение и1 при изменении р по закону m = ир.

 

Часто не удается добиться того, чтобы сопротивление нагруз­ ки превышало сопротивление потенциометра в несколько десят­

ков раз, особенно в том случае,

когда сомножителей

несколько,

т. е. умножение осуществляется в несколько каскадов.

Если

RH

превышает R всего в несколько

раз, то зависимость

m от

р

отличается от прямой. Эта зависимость

на рис. 1.27

показана

в виде кривой 2. При р = 0 и

р =

1

кривая 2 и прямая 1 пе­

ресекаются. В промежутке

кри­

вая 2 провисает, и, говорят, что

потенциометр нагружен.

В

этом

случае

 

поступают следующим

образом.

Множитель

р

изме­

няют

не до 1, а только до

рк

(например, до 0,9 или 0,8). Тогда

часть

кривой 2 можно

 

принять

приближенно за прямую, как эго показано пунктиром на рис. 1.27. Однако в этом случае при изме­

нении

величины р от

0

до

рк

движок будет перемещаться

не

по

всему

потенциометру,

а

только по части его. Наибольший

угол

поворота

движка

будет

не 330° (30° оставляем для открытых концов потенциометра),

а

меньше, поэтому точность ввода сомножителя в виде угла пово­ рота движка уменьшится. Чтобы этого не было, ту часть сопро­ тивления от рк до 1 (рис. 1.27), по которой движок потенци­ ометра не двигается, выносят за потенциометр в виде отдельно­ го сопротивления (сопротивление R2 на рис. 1.28).

52


Часто сомножитель, который вводится в виде угла поворота движка потенциометра, изменяется не от' нуля, а от некоторого наименьшего значения до своего наибольшего значения. Напри­ мер, величина т изменяется от 1 до 1,5 Следовательно, если такую величину вводить как сомножитель по схеме, показанной на рис. 1.26, то движок никогда не будет доходить до левого конца потенциометра. Крайняя левая точка, до которой движок доходит, обозначена на рис. 1.27 буквой рн Опять возможные углы поворота движка потенциометра не будут использованы полностью. Чтобы этого не получилось, ту часть сопротивления (от 0 до ря на рис. 1-27), по которой движок потенциометра не двигается, также выносят за потенциометр в виде отдельно­ го сопротивления (сопротивление Rs показано на рис. 1.28).

В

Таким образом, добиваются того, что при изменении сомно­ жителя р в пределах от ря до рк движок потенциометра пе­ ремещается по всему диапазону 330°.

Для рассмотрения примера умножения на потенциометре вернемся к рис. 1.9. Уже было указано, что напряжение, прило­ женное к потенциометру, пропорционально угловой скорости a>yD или &zD- Если теперь движок перемещать пропорцио­

нально расчетному времени 7’р, то напряжение, снимаемое с движка потенциометра, будет пропорционально произведению

ш> ' о 7 'р к л и < % 7 р -

Для умножения применяется также реостатно-мостиковая схема. Рассмотрим такую схему, показанную на рис. 1.29. В первое плечо включено постоянное сопротивление Ri, в осталь­ ные плечи — переменные сопротивления Х2, хз и х4. Предполо­ жим, что мы ввели величины хг и х3. Если при этом нарушилось равновесие моста, то через обмотку поляризованного реле, вклю-

53

ценного в диагональ моста, течет ток того или другого направ­ ления. В зависимости от направления тока замыкаются соот­ ветствующие контакты и подается на якорь двигателя напря­ жение соответствующего знака. Серводвигатель будет переме­ щать движок потенциометра х4 в ту сторону и до тех пор, пока ток в диагонале моста не исчезнет, т. е. пока мост не придет в равновесие. Напряжения в точках А и В равны соответственно

XX

и------ -— и и ----- 4---- • Приравнивая их, получаем

/?] +

х 2

х 3 +

х 4

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т. е. величина х4 в некотором

масштабе

равна

произведению

величин х2 и хз.

 

 

 

 

 

 

 

4.

Для деления часто применяются те же множительные схе­

мы. Например, если

в мостовой схеме (рис. 1.29)

независимо

друг от друга

вводить величины х2, х4,

а серводвигатель кине­

матически связать с движком потенциометра х3, то отработан­

ное значение хз будет выражаться через

введенные

величины

х2 и х4 по следующей формуле:

 

 

 

 

 

 

 

х.

 

Яг

 

 

 

 

т. е. величина х3 в некотором масштабе

равняется частному от

деления х4 на хг. Мостовые схемы деления применяются, напри­

 

 

 

 

мер, для вычисления плотности воз­

 

 

 

 

духа и истинной скорости самолета

U

R>

 

 

по формулам (1.57) и (1.58).

 

 

 

 

Иногда применяются также спе-

 

 

 

—г

циальные делительные

схемы. На

 

 

 

*

основании рис. 1.30

имеем

 

 

 

R

и ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R\ + х

 

 

 

Рис.

1.30

 

 

Как видно из рисунка,

величи­

 

 

 

 

на

х может

изменяться

от 0 до

/?2. Рассмотрим другую величину у, которая при этом изменяет­ ся от до Я2, т. е. y = R i - f х. Тогда предыдущее равенство можно записать в виде

«! = /?! — ,

У

т. е. величина щ в некотором масштабе равняется частному от деления и на у.

54


5.

Наконец,

рассмотрим вопрос о воспроизведении на функ­

циональных

потенциометрах некоторой функции одного аргу­

мента, Функциональный потенциометр наиболее просто осуще­

ствить, если функция является кусочно-прямой, т.

е. состоит из

отрезков прямой.

В этом

слу­

 

чае функциональный потенцио­

 

метр)

строится на

базе линей­

 

ного потенциометра путем шун­

 

тирования

постоянными

со­

 

противлениями некоторых уча­

 

стков потенциометра. Для при­

 

мера на рис. 1.31

приведены

 

простейший

функциональный

 

потенциометр и закон измене­

 

ния

напряжения

«, при пере­

 

мещении движка потенциомет­

 

ра на величину х.

 

Рис.

1.31

§ 12. РЕШАЮЩИЕ ЦЕПИ

После ознакомления с элементами вычислителя непрерывно­ го типа, на которых производятся отдельные математические действия, уже легко можно самостоятельно разобрать цепи, на которых решаются отдельные уравнения. Мы ограничимся рас­ смотрением только одной цепи, решающей уравнение (1.55), которое перепишем в следующем виде:

Ар cos в' кАг>, (т — 1) sin 3 -f

-f кг, Б ——sin 3 — к. г», cos 3 sin з и , , 7',,.

(1.65)

Такая запись соответствует тому, какие члены уравнения на какой из двух неподвижных контактов входного элемента сер­

воусилителя

подаются

(рис, 1.24).

Вся цепь вычислителя,

на

которой

решается уравнение (1.65),

показана на рис. 1.32.

 

В самой

верхней

цепочке

показано

образование члена

Af) cos в'

путем умножения cos s'

на Ay

Угловая поправка

Ар

может быть как положительной, так и отрицательной. Для того, чтобы с движка отработочного потенциометра можно было сни­ мать Ар любого знака, средняя точка потенциометра заземле­ на, а на питание потенциометра подаются напряжения обоих знаков, численно равные cos в'. Поэтому на тригонометриче­ ском потенциометре показаны два движка, а на питание потен­ циометра подаются постоянные напряжения +100 в. Сопротив­

ления, включенные последовательно с тригонометрическим

и

отработочным

потенциометрами,

служат

для исправления

характеристик

нагруженных потенциометров

(сопротивление

/?2 на рис. 1.28).

Такие же сопротивления можно увидеть и

в

55


остальных цепочках. Слагаемое Лр cos s' подается на «ход сервоусилителя (на один из неподвижных контактов вибропре­ образователя) через масштабное сопротивление.

Вторая и третья цепочки, соответствующие слагаемым &4г'|(с— I )sin(3 и — /?7x’,cos b sin г. начинаются от усилителя скоро­ сти vt. Выше было указано, что истинная скорость У| вы­

числяется по формуле (1.58) с помощью реостатно-мостиковой схемы (рис. 1.29), т. е. скорость vi получается в виде переме­ щения движка отработочного потенциометра или в виде напря­

жения, снимаемого с другого потенциометра, движок

которого

перемещается

сервомотором вместе с движком отработочного

потенциометра.

Казалось бы, что это напряжение,

снимаемое

с движка потенциометра, далее можно использовать

как ско­

56

р-ость V\. Однако скорость vi входит во многие уравнения. Сле­ довательно, напряжение, принимаемое за щ, с движка потен­ циометра пришлось бы подавать на питание многих других потенциометров и первый потенциометр оказался бы слишком сильно нагруженным. Поэтому напряжение щ, снимаемое с движка потенциометра, подают на вход усилителя по мощности.

Напряжение,

снимаемое с выхода этого

усилителя, можно

подавать на питание большого количества

потенциометров.

В

связи с этим

такой усилитель называется

развязывающим.

С

выхода усилителя напряжение щ подается на питание тригоно­

метрического потенциометра.

Когда угол

р

меняется от 0

до

360°,

величины sin р и cos|3

меняют свой знак.

Это возможно

в том случае, если на питание потенциометра подается

напря­

жение У] обоих знаков. Далее щ умножается на

sin

3

 

и на

т — 1. Величина

т меняется от 1 до 1,5. Следовательно,

наи­

меньшее значение величины

т — 1 равняется

нулю.

Поэтому,

сопротивление 7?3,

показанное

на рис.

1.28,

в

данном

 

случае

равняется

также

нулю. Таким

образом,

получается слагаемое

 

(т —

1) sin 3.

— &7 v, cos ,3 sin s

 

 

 

 

 

 

 

 

В

слагаемом

величины

cos p

и

sin e

могут изменять свой знак. Поэтому напряжение cos [3 снимает­

ся с двух движков с тем, чтобы на питание потенциометра

sin е

подавать напряжения обоих знаков.

 

 

Далее следует слагаемое к6 Б

sin [3. Деление 7р

осу-

ществляет-ся по схеме, показанной на рис. 1.30. То или иное значение Б вводится с помощью переключателя. Здесь предпо­ лагается, что величина Б может иметь одно из трех значений.

На другой неподвижный контакт вибропреобразователя на входе сервоусилителя (рис. 1.24) подается величина <*>yD Гр, стоя­

щая в правой части уравнения (1.65). Умножение o>v на Tv было

пояснено уже при рассмотрении рис. 1.9. Заметим только, что расчетное время 7р имеет минимальное значение, отличное от нуля. Поэтому сопротивление Яз, показанное на рис. 1.28, здесь тоже существует. Нужно указать еще на две детали. На выходе усилителя гиродатчика показан регулировочный реостат. При изучении гиродатчика было указано, что, если вращать его с угловой скоростью 1 градус в секунду, то через соленоид течет ток в 1 миллиампер. В действительности, гиродатчики отлича­ ются друг от друга (разные напряженности магнитных полей, разные зазоры между полюсами магнитов и т. д.). Поэтому при вращении гиродатчика со скоростью 1 гр/сек в соленоиде течет ток, отличный от 1 миллиампера, точнее, всегда несколько больший 1 ма. Путем регулирования сопротивления реостата добиваемся того, чтобы через потенциометр /р проходил ток, равный 1 ма. Остальная часть тока, текущего в соленоиде, бу­ дет проходить через юстировочное сопротивление.

5?