×
27.10.2013
216.012.7929

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОГИДРАВЛИЧЕСКИМ РУЛЕВЫМ ПРИВОДОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области ракетостроения, в частности к способам и устройствам формирования управления газогидравлическим рулевым приводом. Способ заключается в том, что формируют синусоидальный сигнал, определяют модуль сигнала разности заданного и текущего значений давления, определяют интеграл модуля сигнала разности, суммируют модуль сигнала разности и интеграл модуля сигнала разности и полученный сигнал умножают на синусоидальный сигнал и суммируют с сигналом управления. Устройство содержит три сумматора, три усилителя, два блока умножения, логический блок, источник синусоидального сигнала и интегратор. Выход датчика текущего давления через последовательно соединенные первый сумматор, первый блок умножения, первый усилитель, второй сумматор, второй усилитель, второй блок умножения и третий сумматор подключен к электрическому входу рулевой машины, а выход источника синусоидального сигнала через третий усилитель соединен со вторым входом второго блока умножения, выход устройства управления соединен со вторым входом третьего сумматора, выход задатчика давления соединен со вторым входом первого сумматора и через логический блок со вторым входом первого блока умножения, выход датчика текущего давления соединен со вторым входом первого сумматора, выход первого блока умножения, через интегратор соединен со вторым входом второго сумматора. Повышается качество и стабильность переходных процессов на выходе газогидравлического рулевого привода. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к исполнительным устройствам систем управления, а именно к газогидравлическим приводам, к устройствам и способам коррекции управления приводами.

Известен способ формирования сигнала управления газогидравлическим рулевым приводом, заключающийся в том, что формируют сигнал заданного значения давления, измеряют текущее значение давления, формируют сигнал управления [1].

Известно устройство для реализации способа формирования сигнала управления газогидравлическим рулевым приводом, содержащее задатчик давления, устройство управления и газогидравлический источник давления, выход которого соединен со входом датчика текущего давления и гидравлическим входом рулевой машины [1].

Применение в энергетическом тракте в качестве первичного источника газовой энергии газогидравлического рулевого привода (ГГРП) твердотопливного газогенератора (ТГ) [1] обусловлено наличием ряда преимуществ перед другими видами источников энергии, основные из которых заключаются:

1) в сохранении стабильного энергетического потенциала в течение длительного срока эксплуатации (20…25 лет) в составе головного изделия,

2) в высоких значениях энерго-массового показателя применительно к широкому диапазону выходной мощности (до 10кВт) при времени непрерывной работы до 2-х…3-х мин в сравнении с другими первичными источниками энергии - ампульными батареями, воздушными аккумуляторами давления, жидкостными аккумуляторами давления,

3) в отсутствии необходимости проведения регламентных работ в период эксплуатации.

Тем не менее, к существенному недостатку ТГ следует отнести достаточно широкий диапазон изменения давления (до 20…25%), связанный с условиями эксплуатации его в ограниченном температурном диапазоне эксплуатации окружающей среды, а также - с технологическими факторами, влияющими на качество зарядов твердого топлива, возникающими в процессе изготовления ТГ. В первую очередь к технологическим факторам следует отнести переменную плотность по своду заряда, наличие воздушных включений в теле заряда, неполную адгезию бронирующего состава с боковой поверхностью заряда, увеличивающих при работе поверхность заряда. Указанные факторы могут привести при работе ТГ к увеличению газоприхода, давления в камере сгорания и несанкционированному превышению верхней границы допустимого диапазона давления, регулируемого газовым клапаном. Превышение верхней границы допустимого значения давления, увеличивая добротность привода, снижает запас устойчивости по фазе и ухудшает показатели качества переходных процессов при отработке сигнала управления.

Кроме технологических факторов, повышение газоприхода в процессе работы ТГ может быть связано с изменением характеристик потребителя газовой энергии. Например, это происходит при уменьшении проходного сечения сопла турбонасосного агрегата в результате его зашлаковки из-за недостаточной степени очистки пороховых газов от твердых частиц или зазоров в газовом клапане порохового аккумулятора давления или зазоров в поршневой группе вращающегося блока цилиндров аксиально-поршневого моторнасосного агрегата.

В результате нестабильности текущего Pт давления ТГ происходит ухудшение качества переходных процессов на выходе газогидравлического привода, что является существенным недостатком известного технического решения.

С целью исключения указанного недостатка известного технического решения -повышения качества и стабильности переходных процессов на выходе газогидравлического привода - предложенный способ отличается тем, что формируют синусоидальный сигнал, определяют модуль сигнала разности заданного значения давления и текущего значения давления, определяют интеграл модуля сигнала разности, суммируют модуль сигнал разности и интеграл модуля сигнала разности и полученный сигнал умножают на синусоидальный сигнал и суммируют с сигналом управления, а устройство для его реализации отличается тем, что оно содержит три сумматора, три усилителя, два блока умножения, логический блок, источник синусоидального сигнала и интегратор, выход датчика текущего давления через последовательно соединенные первый сумматор, первый блок умножения, первый усилитель, второй сумматор, второй усилитель, второй блок умножения и третий сумматор подключен к электрическому входу рулевой машины, а выход источника синусоидального сигнала через третий усилитель соединен со вторым входом второго блока умножения, выход устройства управления соединен со вторым входом третьего сумматора, выход задатчика давления соединен со вторым входом первого сумматора и через логический блок со вторым входом первого блока умножения, выход датчика текущего давления соединен со вторым входом первого сумматора, выход первого блока умножения, через интегратор соединен со вторым входом второго сумматора.

Способ и устройство, его реализующее, поясняются чертежом, где приняты следующие обозначения:

1 - задатчик давления,

2 - датчик текущего давления,

3 - первый сумматор,

4 - логический блок,

5 - первый блок умножения,

6 - интегратор,

7 - первый усилитель,

8 - второй сумматор,

9 - второй усилитель,

10 - источник синусоидального сигнала,

11 - третий усилитель,

12 - второй блок умножения,

13 - устройство управления,

14 - третий сумматор,

15 - рулевая машина,

16 - газогидравлический источник давления,

17 - газогидравлический рулевой привод.

Способ коррекции сигнала управления газогидравлическим рулевым приводом и устройство для его реализации будем рассматривать совместно.

Структура рулевого привода, представленная на чертеже, функционирует следующим образом.

Датчик текущего давления 2 газогидравлического источника давления измеряет текущее давление Pт в камере сгорания ТТ, которое сравнивается в первом сумматоре 3 с сигналом Pз с выхода задатчика давления 1. Сигналы Pт и Pз поступают также на входы логического блока 4, который выдает на выходе нулевой сигнал при Pт<Pз или сигнал, равный единице при Pт>Pз (стандартный блок Relational Operator среды Simulink в программе MATLAB). Таким образом, задатчик давления 1, датчик текущего давления 2, первый сумматор 3 и логический блок 4 совместно с первым блоком умножения 5 формируют на выходе последнего сигнал модуля разности .

Затем с помощью первого усилителя 7 и интегратора 6 формируется соответственно масштабированное значение разности к0·ε и сигнал интеграла соответственно (к0, к1=const>0). На выходе второго сумматора получается сумма сигналов , которая после усиления вторым усилителем 8 поступает на один из входов второго блока умножения 12, на другой вход которого усиленный третьим усилителем 11 синусоидальный сигнал с выхода источника синусоидального сигнала 10. В третьем сумматоре 14 суммируются сигнал коррекции с выхода второго блока умножения 12 и сигнал управления u(t) с выхода устройства управления 13. Скорректированный сигнал управления 13 с выхода третьего сумматора 14 поступает на электрический вход рулевой машины 15, которая совместно с газогидравлическим источником давления 16 и составляет газогидравлический рулевой привод 17.

При отклонении текущего давления Pт от заданного Pз формируется сигнал разности , а сигнал обеспечивает стремление ε к нулю, т.е. к условию Pт=Pз. При этом, чем больше отклонение Pт от Pз, тем больше амплитуда синусоидального сигнала коррекции u(t) 13.

В результате увеличения расхода потребляемой рабочей жидкости за счет повышения амплитуды сигнала коррекции произойдет увеличение массового расхода газа из камеры сгорания ТГ, что обеспечит снижение давления газа (жидкости для вытеснительного бака ГГИД) до уровня, не превышающего границу давления, ограниченного стационарным уровнем Pз. Следует отметить, что выходное давление газогидравлического источника является входным давлением энергетического канала исполнительного механизма - рулевой машины 15.

Технический результат, полученный при использовании изобретения, заключается в повышении и стабилизации качества переходных процессов на выходе газогидравлического рулевого привода.

Изобретательский уровень предложенного технического решения подтверждается отличительным частями формулы изобретения на способ коррекциии сигнала управления газогидравлического рулевого привода по п.1 и устройства реализации - по п.2.

Литература:

1. Гребенкин В.И., Лалабеков В.И., Мухамедов B.C., Шмачков Е.А. Создание приводов органов управления с источниками питания на твердом топливе для твердотопливных управляемых баллистических ракет. Труды МИТ, Научно-технический сборник, том 8, част. 1, М., 2006 г., стр.48…59 (прототип).


СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОГИДРАВЛИЧЕСКИМ РУЛЕВЫМ ПРИВОДОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 50.
27.09.2013
№216.012.709e

Ядерная энергетическая установка космического аппарата

Изобретение относится к источникам электроснабжения космического аппарата. Ядерная энергетическая установка (ЯЭУ) космического аппарата содержит энергетический блок, который включает газоохлаждаемый ядерный реактор, машинные преобразователи энергии, радиационную защиту, агрегаты системы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494481
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.09.2013
№216.012.70bb

Химический импульсно-периодический лазер с непрерывной накачкой и модуляцией добротности резонатора

Изобретение относится к лазерной технике. Химический импульсно-периодический лазер с непрерывной накачкой и модуляцией добротности резонатора, состоящий из задающего генератора, предусилителя и оконечного усилителя. Задающий генератор содержит генератор активной среды, оптический резонатор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494510
Дата охранного документа: 27.09.2013
10.11.2013
№216.012.7d20

Рюкзак на опорах с колесами

Изобретение относится к устройствам по транспортировке грузов и предназначено для переноски и загрузки в летательные аппараты специальной техники, расширения физических возможностей военнослужащих при переносе тяжелых грузов, а также в качестве туристического и спортивного оборудования. Задачей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497705
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7d2e

Приводное устройство регулируемого элемента летательного аппарата

Изобретение относится к области авиационной и космической техники, в частности к приводам летательных аппаратов. Приводное устройство регулируемого элемента летательного аппарата содержит дублирующий элемент, камеру переменного объема и регулируемый насос, соединенный трубчатой линией...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497719
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.12.2013
№216.012.89be

Запорная арматура с автономной системой уплотнения

Изобретение относится к элементам гидро(пневмо)автоматики и может быть использовано в гидро(пневмо) системах авиационной техники, технологических стендах, заправочных станциях трубопроводных магистралей и тепловых линий. Запорная арматура с автономной системой уплотнения состоит из корпуса с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500944
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.8a80

Гаситель низкочастотных колебаний проводов, кабелей и тросов

Изобретение относится к областям электроэнергетики, связи, аэродромного обеспечения, а именно к гасителям низкочастотных колебаний (пляски) проводов воздушных линий электропередачи, кабелей воздушных линий связи, проводов и тросов антенно-фидерных устройств аэродромного обеспечения. Гаситель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501138
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8cc5

Способ ориентации космического аппарата и устройство для его реализации

Изобретение относится к космической технике, а именно к системам управления космическим аппаратом (КА). Устройство для ориентации космического аппарата содержит одиннадцать сумматоров, пять усилителей, два нормально разомкнутых переключателя, пять нормально замкнутых переключателей, четыре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501720
Дата охранного документа: 20.12.2013
27.12.2013
№216.012.9151

Способ создания высоких и сверхвысоких давлений и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области создания высоких и сверхвысоких статических давлений в больших объемах и может быть использовано для испытания различных узлов и агрегатов перспективных авиационных гидросистем высокого давления, а также для исследования свойств новых конструкционных материалов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502894
Дата охранного документа: 27.12.2013
27.12.2013
№216.012.9153

Способ выполнения болтовых соединений с радиальным натягом

Изобретение относится к области механосборочного производства конструкций, к которым предъявляются высокие требования надежности и ресурса при воздействии циклических нагрузок, в частности к способам соединения металлических деталей авиационных конструкций. В способе выполнения болтовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502896
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.01.2014
№216.012.9859

Крепежное средство для запрессовки крепежных элементов в соединениях с радиальным натягом

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к крепежным средствам для запрессовки крепежных элементов, и направлено на повышение надежности соединения. Крепежное средство выполнено в виде корпуса с втулкой и наружной резьбой, по меньшей мере, тремя продольными вертикальными пазами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504700
Дата охранного документа: 20.01.2014
Показаны записи 1-10 из 53.
27.09.2013
№216.012.709e

Ядерная энергетическая установка космического аппарата

Изобретение относится к источникам электроснабжения космического аппарата. Ядерная энергетическая установка (ЯЭУ) космического аппарата содержит энергетический блок, который включает газоохлаждаемый ядерный реактор, машинные преобразователи энергии, радиационную защиту, агрегаты системы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494481
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.09.2013
№216.012.70bb

Химический импульсно-периодический лазер с непрерывной накачкой и модуляцией добротности резонатора

Изобретение относится к лазерной технике. Химический импульсно-периодический лазер с непрерывной накачкой и модуляцией добротности резонатора, состоящий из задающего генератора, предусилителя и оконечного усилителя. Задающий генератор содержит генератор активной среды, оптический резонатор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494510
Дата охранного документа: 27.09.2013
10.11.2013
№216.012.7d20

Рюкзак на опорах с колесами

Изобретение относится к устройствам по транспортировке грузов и предназначено для переноски и загрузки в летательные аппараты специальной техники, расширения физических возможностей военнослужащих при переносе тяжелых грузов, а также в качестве туристического и спортивного оборудования. Задачей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497705
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7d2e

Приводное устройство регулируемого элемента летательного аппарата

Изобретение относится к области авиационной и космической техники, в частности к приводам летательных аппаратов. Приводное устройство регулируемого элемента летательного аппарата содержит дублирующий элемент, камеру переменного объема и регулируемый насос, соединенный трубчатой линией...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497719
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.12.2013
№216.012.89be

Запорная арматура с автономной системой уплотнения

Изобретение относится к элементам гидро(пневмо)автоматики и может быть использовано в гидро(пневмо) системах авиационной техники, технологических стендах, заправочных станциях трубопроводных магистралей и тепловых линий. Запорная арматура с автономной системой уплотнения состоит из корпуса с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500944
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.8a80

Гаситель низкочастотных колебаний проводов, кабелей и тросов

Изобретение относится к областям электроэнергетики, связи, аэродромного обеспечения, а именно к гасителям низкочастотных колебаний (пляски) проводов воздушных линий электропередачи, кабелей воздушных линий связи, проводов и тросов антенно-фидерных устройств аэродромного обеспечения. Гаситель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501138
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8cc5

Способ ориентации космического аппарата и устройство для его реализации

Изобретение относится к космической технике, а именно к системам управления космическим аппаратом (КА). Устройство для ориентации космического аппарата содержит одиннадцать сумматоров, пять усилителей, два нормально разомкнутых переключателя, пять нормально замкнутых переключателей, четыре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501720
Дата охранного документа: 20.12.2013
27.12.2013
№216.012.9151

Способ создания высоких и сверхвысоких давлений и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области создания высоких и сверхвысоких статических давлений в больших объемах и может быть использовано для испытания различных узлов и агрегатов перспективных авиационных гидросистем высокого давления, а также для исследования свойств новых конструкционных материалов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502894
Дата охранного документа: 27.12.2013
27.12.2013
№216.012.9153

Способ выполнения болтовых соединений с радиальным натягом

Изобретение относится к области механосборочного производства конструкций, к которым предъявляются высокие требования надежности и ресурса при воздействии циклических нагрузок, в частности к способам соединения металлических деталей авиационных конструкций. В способе выполнения болтовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502896
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.01.2014
№216.012.9859

Крепежное средство для запрессовки крепежных элементов в соединениях с радиальным натягом

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к крепежным средствам для запрессовки крепежных элементов, и направлено на повышение надежности соединения. Крепежное средство выполнено в виде корпуса с втулкой и наружной резьбой, по меньшей мере, тремя продольными вертикальными пазами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504700
Дата охранного документа: 20.01.2014
+ добавить свой РИД