500 схем для радиолюбителей. Дистанционное управление моделями

Рассмотрим принципы функционирования регулятора хода. Канальный импульс, длительность которого τ_к может находиться в пределах 1–2 мс, с выхода распределителя подается на один из входов временного различителя (2). Кроме того, своим передним фронтом он запускает генератор опорного сигнала (1), работающий в ждущем режиме.

Вырабатываемый этим устройством опорный импульс длительностью τ₀ = 1,5 мс подается на второй вход различителя. Последний работает таким образом, что при τ_к > τ₀ разностный сигнал Ат появляется на верхнем, по схеме, выходе, а при τ

_к < τ₀ — соответственно на нижнем. Вид разностного сигнала показан на рис. 1.4, в.

Пропорционально растянутые с помощью удлинителей (3) или (4) и усиленные по мощности ключевым усилителем (5) импульсы подаются на тяговый двигатель (6). Направление его вращения будет определяться тем, по какому из входов (а или б) поступают удлиненные импульсы, а скорость вращения — средним значением их напряжения, определяемым формулой 1.2.

Отличие рулевой машинки заключается в том, что двигатель (6) приводит в действие механизм поворота рулевого устройства и изменяет сопротивление резистора R_ос, 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 U_ср, питающее двигатель, будут уменьшаться.

Поскольку двигателю для вращения даже с минимальной скоростью требуется некоторое пороговое напряжение U_nop, то он остановится при U_ср < U_nop, 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 τ

_к — τ₀ станет такой, что соответствующее ей напряжение U_cp 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 (К_у) в канале регулятора хода выбирается равным примерно 40. Это обеспечивает пропорциональное изменение среднего значения напряжения, подаваемого на тяговый двигатель в пределах 0 — U_п при изменении разностного импульса в максимальном интервале Δτ

= 0–0,5 мс.

Для канала рулевой машинки значение К_у 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 К_у 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.

2.1. Предварительные замечания