Отличие рулевой машинки заключается в том, что двигатель (6) приводит в действие механизм поворота рулевого устройства и изменяет сопротивление резистора Rос, связанного с этим устройством. Резистор, в свою очередь, определяет длительность опорных импульсов τ0, подаваемых на временной различитель.
Обращаю внимание на то, что разностные импульсы на выходе временного различителя теперь будут существовать только в течение короткого промежутка времени, требуемого на поворот рулевого устройства в новое устойчивое положение, при котором длительности канального и опорного импульсов выравниваются. Причем по мере подхода рулевого устройства к новому заданному положению, длительность разностных импульсов, а значит и напряжение Uср, питающее двигатель, будут уменьшаться.
Поскольку двигателю для вращения даже с минимальной скоростью требуется некоторое пороговое напряжение Unop, то он остановится при Uср < Unop, когда разностный импульс еще не обратиться в нуль.
По этой же причине двигатель не сразу начнет поворачивать рулевое устройство после очередного отклонения ручки управления, а только когда разность τк — τ0 станет такой, что соответствующее ей напряжение Ucp превысит напряжение трогания двигателя.
Это означает, что команда управления рулевым устройством всегда будет выполняться с ошибкой. Ошибку можно уменьшать, с одной стороны, выбирая более качественные исполнительные двигатели с малым напряжением трогания. С другой стороны — повышая коэффициент удлинения разностных импульсов, таким образом, чтобы даже при малой их длительности двигатель получал питающее напряжение значительной величины. Именно так и решается эта задача в практических конструкциях.
Ранее отмечалось, что для приведенных параметров командной посылки коэффициент удлинения (Ку) в канале регулятора хода выбирается равным примерно 40. Это обеспечивает пропорциональное изменение среднего значения напряжения, подаваемого на тяговый двигатель в пределах 0 — Uп при изменении разностного импульса в максимальном интервале Δτ = 0–0,5 мс.
Для канала рулевой машинки значение Ку берут в три-пять раз больше, что обеспечивает подачу на двигатель практически всего питающего напряжения в течение большей части переходного процесса перекладки рулевого устройства. И только на завершающем этапе процесса регулирования, когда длительность разностных импульсов уменьшается примерно до 0,1 мс, питающее напряжение начинает пропорционально зависеть от Δτ и уменьшается, обеспечивая плавный подход рулевого устройства к новому положению равновесия.
Если инерционность двигателя велика или Ку выбран чрезмерно большим, может возникнуть колебательный процесс рулевого устройства вокруг положения равновесия. По этой причине в реальных схемах, как правило, предусматривается возможность регулировки величины коэффициента удлинения. Кроме того, для рулевых машинок следует выбирать малоинерционные двигатели, например с полым ротором из серии ДПР.
Глава 2
ФОРМИРОВАТЕЛИ КОМАНД
Глава посвящена шифраторам — устройствам формирования команд. Основное внимание уделено схемотехнике шифраторов (систем дискретного и пропорционального управления). Каждая схема сопровождается описанием, инструкцией по сборке, настройке и рисунком печатной платы.
Шифраторы для аппаратуры с частотным кодированием изначально строились на базе генераторов гармонических колебаний [2]. В предыдущей главе отмечалось, что кодовые частоты должны иметь небольшие значения, а это требует применения в колебательных контурах катушек индуктивности значительной величины. В описываемом в [2] генераторе по схеме Колпитца, например для самого низкочастотного канала требуется индуктивность в 0,44 Гн.
Конструктивно ее можно реализовать либо на броневом, либо на кольцевом сердечнике из феррита. Катушка при этом должна содержать 450–500 витков; чтобы их можно было разместить на сердечнике, внешний диаметр кольца должен иметь минимум 16–20 мм. Даже четырехканальный шифратор будет иметь уже значительные размеры.