Устройство для преобразования прямоугольных координат в полярные

Устройство для преобразования прямоугольных координат в полярные

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКРМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<п>744634 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 050178 (21) 2566828/18-24 (51)М. Нл.2

G 06 G 7/22 с присоединением заявки No —, Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300630. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 300680 (53) УДЫ 681,33 (088. 8) (72) Автор изобретения

Е.В, Бренев

Ленинградский ордена Ленина электротехничЕский институт им. В.И..Ульянова (Ленина) (71) Заявитель

) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КООРДИНАТ В ПОЛЯРНЫЕ

Изобретение относится к области вычислительной техники, предназначено для использования в системе управления дв ижением подводных буксируемых аппаратов и может найти применение в системах навигации.

Известен датчик угла атаки ракеты, основанный на механичесKoM способе преобразования информации. Датчик представляет собой флюгер, укреплен- 10 ный на ракете, который ориентируется вдоль потока. Ось флюгера связана с движком потенциометра. Напряжение, снимаемое с потенциометра, пропорционально углу атаки ракеты (1). 15

Недостатком датчика является недостаточная точность и быстродействие.

При построении вычислителя угла атаки свободно движущихся тел может 20 быть использован электронный преобразователь прямоугольных координат в полярные, например, основанный на сложении двух гармонических колебаний, представляющих прямоугольные 2з составляющие вектора (2).

Однако маневры аппаратов привязного типа в вертикальной плоскости, например, буксируемых подводных аппаратов, приводят к тому, что состав- 30 ляющая полной скорости по оси Х в динамике не равна скорости буксиров цика Vx ..Эта скорость равна

= Vxo + dVX c r e а к изменение составляющей скорости аппарата по оси Х вследствие его перемещений в вертикальной плоскости. Поэтому использование преобразователя прямог угольных координат в полярные в чистом виде для получения угла атаки аппаратов привязного типа сопряжено с существен ной погрешностью вычислений, что является недостатком.

Цель изобретения заключается в повышении точности.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит косинусный преобразователь, блок умножения, ключ, запоминающий блок, два блока вычитания, сумматор, дифференциатор, источник опорного напряжения, компаратор, датчик времени и блок деления, причем вход косинусного преобразователя соединен с первым входом устройства, а выход — c первым входом блока умножения; второй вход, которого соединен с вторым входом устройства, выход блока,умйожения связан с первым входом це вorо блока вычитания и через ключ — с входом запоминающего

744634 блока„ выход которого соединен с вторым входом первого блока вычитания,,третий вход устройства через диффе ренциатор связан с первыми входами преобразователя прямоугольных координат в полярные и компаратора, вто рой вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, первый выход компаратора соединен с управляющим входом ключа и с входом запуска датчика времени, второй выход компаратора подключен к входу сброса датчика времени, выходы первого блока вычитания и датчика времени подключены к соответствующим входам блошка деления, выход которого подключен к первому входу сумматора, 15 второй вход которого соединен с четвертым входом устройства, а выход подключен к второму входу преобразователя прямоугольных координат в полярййе, выход аргумента которого и 20 пятый вход устройства подключен к соответствуюцим входам второго блока вычитания.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства. 25

Оно содержит косинусный преобразователь 1, блок умножения 2, ключ 3, запоминаюций блок 4,,блок вычитания

5, дифференциатор б, компаратор 7, источник 8 опорного напряжения, дат- ЗО чик 9 времени, блок 10 деления, сумматор 11, преобразователь 12 прямоугольных координат в полярные и блок вычитания 13.

Позициями 14-18 обозначены входы устройства, позицией 19 — выход.

Устройство работает следуюцим образом.

На входы 14-18 устройства постуйают напряжения, пропорциональные координате положения аппарата по глу- 40 бине Y (вход 17) и координате его пространственной ориентации по дифференту (тангажу) у (вход 18), скорости корабля буксировцика Vqq(вход

16), дистанции С (вход 15), углу 45 места h буксируемого аппарата (вход 14) .

Истинная скорость аппарата определяется как сумма скорости корабля буксировщика Vg и A Vg, где h Vy соответствует изменению составляющей скорости -аппарата по оси" Х вследствие его перемещений в вертикальной плоскости. Добавка ь Vg определяется путем деления 6, S наа, где 6. S соответствует изменению горизонтальной дальности аппарата за время л t=t - t < отсчитываемое от момента to начала движения аппарата по глубийе до момента t< выхода его на стационарный режим движения, при котором V> = О, 60 Для определения h,S служат косинусный преобразователь 1, блок умножения 2, ключ 3, запоминающий блок 4, блок вычитания 5, соединенные таким

;образом, что напряжение с выхода 65 множительного устройства, пропорцио- нальное S = (cos)l, поступает на ин- формационный вход ключа 3, который, закрываясь на время h.t обеспечивает запоминание дальности Я=Rcos h(t ) в запоминающем блоке 4. Блок вичитания 5 определяет разность ЬЯ=Рсозh(t)- Е cos h(tо) .

Для определения промежутка времени

А t служит компаратор 7, который срабатывает в момент, когда Vq > О, и запускает датчик 9 времени, сброс его в нуль осуществляется вторым выходом компаратора 7, напряжение на котором появляется в момент, соответствующий

V = O, Определение изменения пропорционально 2 составляюцей скорости аппарата и осуществляется путем деления лЯ на ь t в блоке 10 деления. Найденная таким образом добавка дVx а также с корость корабля буксиров цика

V q подаются на вход сумматора 11.

С выхода усилителя напряжение, пропорциональное горизонтальной скорости аппарата Vq, подается на один из входов преобразователя 12. С выхода дифференциатора б на другой вход преобразователя поступает величина

Vz. С выхода преобразователя 12 снимается напряжение, пропорциональное полярному углу ч" вектора скорости аппарата.

На выходе блока 13 получается искомый угол атаки, равный разности между углом вектора скорости и углом дифферента (тангажа) аппарата.

Экономический эффект от Использования изобретения может быть обусловлен возможностью аппаратурного упрощения систем управления буксируемыми аппаратами.

Формула изобретения

Устройство для преобразования прямоугольных координат в полярные, содержацее преобразователь прямоугольных координат в полярные, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что; с целью повышения точности, устройство содержит кОсинусный преобразователь, блок умножения, ключ, запоминаюций блок, два блока вычитания, сумматор, дифференциатор, источник опорного напряжения, компаратор, датчик времени и блок деления, причем вход косинусного преобразователя соединен с первым входом устройства, а выход— с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с вторым входом устройства, выход блока умножения связан с первым входом первого блока вычитания и через ключ — с входом запоминаюцего блока, выхбд которого соединен с вторым входом первого блока вычитания, третий вход устройства через дифференциатор свяэан с

744634

Составитель Г. Осипов Редактор Т. Горячева Техред Я. Бирчак Корректор H. Муска

Тираж 751 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений,и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3664/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 первыми входами; преобразователя пря-, моугольных координат в полярные и компаратора, второй вход которого, подключен .к выходу источника опорного

:напряжения, первый выход компаратора соединен с управляющим входом ключа и с входом запуска датчика времени, второй выход компаратора подключен к входу сброса датчика времени, выходы первого блока вычитания и датчика времени подключены к соответствующим входам блока деления, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого сое динен с четвертым входом устройства, а выход подключен к второму входу преобразователя прямоугольных координат в полярные, выход аргумента которого и пятый вход устройства

5 подключены к соответствующим входам второго блока вычитания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вермишев Ю.Х. Основы управления ракетами. М., МО СССР, 1968, с. 166 .

2. Авторское свидетельство QCCP

9 437093, кл. G 06 G 7/22, 1974,