SU150301A1 - Многокомпонентные аэродинамические весы с вычислительным устройством - Google Patents

Description

Известные многокомпонентные аэродннамические весы с вычисли тельным устройством, работающим в реальном масштабе времени, не обеспечивают выдачи на печать точных значений аэродинамических коэффициентов, так как полученные на весах силы и моменты необходимо разделить на параметры модели и скоростной на-пор, ввести поправки на блокинг-эффект трубы, границы потока, вли ние подвески или державки, а также учесть взаимное вли ние между отдельными компонентами весов.

В предлагаемых весах надежное получение информации с учетом знака от датчиков, размещенных непосредственно в аэродинамической трубе, достигнуто тем, что датчики с -помощью сельсинов св заны с секторным диском, вход щим в зазор между блоком подсветки и блоком из двух смещенных фотодиодов, выход которых соединен через логическую схему с реверсивным счетчиком.

На фиг. 1 приведена блок-схема описываемых многокомпонентных аэродинамических весов; на фиг. 2 - конструкци  сельси}ш-приемника.

Вь1числительна  машина, работающа  в реальном масштабе времени и служаща  дл  лр мой блокировки с аэродинамическими трубами, содержит устройство св зи с объектом, арифметическое устройство, оперативное запоминающее устройство, а также устройство управлени  и печатающее устройство. Устройство св зи с объектом, предназначенное дл  ввода в машину переменных значений протокола, управлени  различными режимами его обработки, сблокированное с измерительными элементами трубы и системой ее управлени , состоит из: блока преобразователей «вал-число, включающего в себ  систему датчиков /-i, -св занных с весовыми элементами трубы и преобразующих количество

150301- 2 оборотов вала в серию сдвинутых импульсов, логических схем W-IS, накапливающих реверсивных счетчиков 19-27, подключенных к коммутатору 28 с блоком 25 местного управлени , и блока коэффициентов диапазонов весов дл  ввода в машину чисел, завис щих от номера диапазона весового элемента.

На валу сельсина-приемника, св занного с весовым элементом, установлен диск 30, вход щий В зазор между блоком 5/ подсветки и блоком 32 из двух смещенных фотодиодов, выход которых соединен через логическую схему с реверсивным счетчиком. Диск 30 снабжен дес тью прорез ми. При вращении диска 30 при прохождении информации по одному каналу фотодиоды выдают импульсы, сдвинутые по фазе. Сдвиг фаз определ ет направление вращени , а количество сдвинутых иммульсов - дес тые доли оборота. Сдвинутые импульсы поступают на вход логической схемы, котора  определ ет направление вращени  диска 30 и выдает сигналы занесени  единицы с ее знаком на вход реверсивного счетчика. Реверсивный двоичный счетчик в зависимости от знака единицы прибавл ет или вычитает ее из содержавщегос  в нем числа. На реверсивном счетчике образуетс  число в двоичном коде, соответствующее количеству дес тых долей оборота вала весового элемента. Ввод  в мащину число, характеризующее цену оборота весового элемента, подсчитывают силу, воздействующую на весовой элемент. Блок коэффициентов диапазонов весов представл ет собой односторонний накопитель . Коэффициенты диапазонов закодированы в диодной числовой матрице 33, выполненной на сменных  чейках дл  изменени  коэффициентов при использовании различных типов аэродинамических весов. Опрос чисел и их передачу в арифметическое устройство осуществл ет коммутатор 34, управл емый, с одной стороны, сигналами изменени  диапазонов весовых элементов, а с другой - особой командой программы .

Арифметическое устройство, выполненное на параллельно-последовательном принципе, содержит блок регистра 35, блок сумматора 36 и блок сдвигател  37- Оно производит операции над числами в двоичной системе счислени  -по сложению, вычитанию, специальному вычитанию, умножению и р ду логических операций (выделение части числа, формирование знака, посылка числа в оперативное запоминающее устройство печати и выборка коэффициентов диапазонов). Деление производ т по програ.мме. Дл  ловыщени  точности результата и облегчени  масщтабировани  устройство снабжено командой умножени  с одновременным сдвигом произведени  на два разр да влево, а дл  сохранени  линейности программы введена специальна  команда вычитани , по которой , кроме операции вычитани , происходит модификаци  адреса этой команды. Все операции выполн ютс  за один такт работы машины, а результаты их фиксируютс  сумматором 36.

Оперативное запоминающее устройство состоит из магнитного барабана 38, служащего дл  хранени  числового материала и серий, магнитных головок 39-44, предназначенных дл  записи и воспроизведени  числового материала и серий на магнитном барабане, коммутатора 45 головок, служащего дл  переключени  магнитных головок, блока 46 воспроизведени , предназначенного дл  выдачи числа в арифметическое устройство по заданному адресу и выдачи серий управл ющих импульсов , блока 47 дл  записи числового материала на магнитный барабан и блока 48 адреса числа дл  выработки сигналов, управл ющих записью и воспроизведением чисел.

Синхронизаци  работы устройств мащины осуществл етс  с помощью двух серий (С и С), записанных на магнитный барабан 38 и

воспроизводимых магнитными головками 44 и 43. Сери  С иопользуетс  дл  выработки управл ющих импульсов при записи и воспроизведении путем пересчета ее п тиразр дным счетчиком в блоке 48 адреса числа. При этом старший разр д счетчика двадцать один раз выдает импульсы , соответствующие адресу п ти младщих разр дов кода адреса. Таким образом, запись и считывание двадцатиодноразр дных чисел производитс  последователыю через тридцать два импульса серии С . Увеличение емкости о перативного запоминающего устройства может быть осуществлено путем увеличени  числа магнитных головок и плотности записи на магнитный барабан.

Устройство управлени  дл  обеспечени  согласованного взаимодействи  всех узлов мащины, св зано с органа.ми управлени  аэродинамической трубы и автоматически следит за ходом эксперимента . Оно состоит из блока 49 программы дл  хранени  на перфоленте и выдачи в маптину программы одной точки протокола, а также дл  ввода в оперативное запоминающее устройство необходимого числового материала , блока 50 дл  выработки рабочих импульсов и серий импульсов, обеспечивающих работу всех устройств машины, блока 51 синхронизации , выдел ющего рабочий оборот магнитного барабана, синхронный такту блока программы, блока 52 дешифратора команд, служащего дл  преобразовани  кода номера операции в сигнал операции и выработки комплекса управл ющих сигнал,ов дл  арифметического устройства , блока 53 групповой операции, управл ющего переписью чисел с ленты на оперативное запоминающее устройство, блока 54 пуска-останова, осуществл ющего пуск и останов машины, начальный сброс машины и занесение команд и чисел с пульта ручного управлени , блока 55 счетчика , предназначенного дл  мод11фикации адреса при вводе в оперативное запоминающее устройство нулевых показаний и выполнени  команды вычитани , нульта 56 ручного управлени  и блока 57 автоматического управлени , обеспечивающего работу машины при аэродинамическо.м эксперименте и выполн ющего функции автоматического оператора.

Блок 57 автоматического управлени  подключен к приборам управлени  трубы и получает от них сигналы о готовности к проведению эксперимента , включении потока, начале программы дозатора 58, уравновешивании весов 59, ,c программы дозатора, начале координат (а О, |3 0) и характере проведени  эксперимента (по углам а или по углам р). Весы 59 св заны с моделью 60 и преобразующим блоком 61, который посредством элементов св зи 62, 63, 64 подключен к датчикам /-9.

Печатающее устройство предназначено дл  автоматического перевода чисел из дес тично-двоичной системы счислени  в дес тичную и печати их на бумажную ленту в виде колонок цифр с буквенным обозначением каждой величины. Оно состоит из блока 65 печатающего механизма штангового типа, блока 66 местного управлени  сигналами печати и блока 67 массовых каналов.

Печатающее устройство принимает результаты вычислений из арифметического устройства машины в дес тично-двоичном коде. Закодированное число по сигналам разрешени  с устройства управлени  машины поступает на регистры записи печата ш.его устройства, где фиксируетс  до расшифровки кулачковым дешифратором в дес тичный код. Особой командой с машины числа дещифруютс  и вывод тс  посредством блока 65 -печатающего механизма на бумажную ленту. За период одлой печати происходит регистраци  двух вычисленных аэродинамическ х коэффициентов, развернутых в одну строку. Кроме печати п тизначно- 3 -Л 150301

Хо 150301- 4 -го числа и их буквенных обозначений, печатаетс  также пор дковый номер точки протокола. Предлагаемое устройство дает возможность обрабатывать точку протокола в течение шести секупд.

Вычислительный процесс обработки точек аэродинамического ; ксперимента заключаетс  в следующем. Аэродинамические константы и параметры трубы и модели перевод тс  в двоичную систему счислени  и лтасштабируютс . Перед началом эксперимента полученный числовой материал вводитс  в оперативное запоминающее устройство. После проверки правильности ввода числова  лента снимаетс , в блок 49 программы вставл етс  лента с программой и затем машина передаетс  о;)ганам управлени  аэродинамической трубы- На первом этапе эксперимента снимают нулевые показани  счетчика 55 в отсутствии потока. .ManjH;ia автоматически переводитс  в режи.м, при котором показани  весового элемента, соответствующие заданным углам а или Р, записываютс  в последовательные  чейки оперативного запоминающего устройства с автоматически измен ющимс  адресом. На втором этапе эксперимента включаетс  поток и модель вновь проходит через заданные Программой углы испытани  а и р. Машина автоматически лереходит в режим работы , обеспечивающий обработку точек протокола по стандартной программе . При каждом отсчете показани  всех весовых элементов, преобразованные в двоичный код, записываютс  в определенные  чейки оперативного запоминающего устройства. Одновременно запускаетс  лентопрот жный механизм, привод щий в движение ленту с программой. К, моменту записи последнего весового элемента под считывающие щетки подходит перва  команда программы, и машина начинает обрабатывать сн тые исходные данные с одновременной печатью результатов на печатающем устройстве. Обработку данных как а, так и |3-иснытаний осуществл ют по единой программе. Так как в лроцессе проведени  эксперимента измен ютс  диапазоны весовых элементов аэродинамических весов, в устройстве предусмотрено наличие блока 68 датчиков диапазонов весов, который св зан с матрицей 33.

Предмет изобретени 

Многокомпонентные аэродинамические весы с вычислительным устройством , работающим в реальном масштабе времени, отличающиес  тем, что, с целью надежного получени  информации с учетом знака от датчиков, расположенных непосредственно в аэродина мической грубе, датчики с помощью сельсинов св заны с секторным диском, вход щим в зазор между блоком подсветки и блоком из двух смещенных фотодиодов, выход которых соединен через логическую схему с ревертивным счетчиком.