3.6. Контроль сравнением с моделью объекта контроля

Контроль сравнением с моделью объекта целесообразен для нерезервированных или однократно резервированных объектов. Структурная схема контроля нерезервированного объекта показана на рис. 3.8.

Модель объ­екта представ­ляет упрощенные передаточные функции контролируемой ча­сти системы и, следовательно, имеет значительно большую надежность, чем реальные объекты конт­роля.

В качестве сравниваемых могут быть выходные параметры, их функциональные преобразования или динамические характеристики.

3.7. Контроль по реакции на тест-сигнал

Контроль по реакции на тест-сигнал применяется для предполетной проверки работоспособности систем. В этом случае на входы объекта контроля и устройства сравнения подастся тест-сигнал у, формируемый в специальном устройстве (рис. 3.9).

Сигнал х с выхода объекта контроля сравнивается с тест-сигна­лом. С устройства сравнения выдается сигнал отказа до тех пор, пока сигнал с выхода объекта контроля не скомпенсирует тест-сигнал. После этого сигнал отказа снимается.

3.8. Частотный метод контроля работоспособности

Как уже отмечалось выше, при контроле работоспособности ответственных систем управления (регулирования) в полете по условиям безопасности полетов нельзя на их входы подавать ступенчатые тестовые сигналы. Необходимо для этих целей ис­пользовать рабочие сигналы. Однако для систем управления с до­статочно инерционным исполни­тельным приводом с целью не­прерывного динамического конт­роля системы, исключая привод, может использоваться частотный метод. Структурная схема частотного метода контроля изображена на рис. 3.10.

Здесь на вход объекта контроля подается сигнал с частотой, которая выше частоты пропускания привода объекта. Анализатор частотных характеристик осуществляет не­прерывную оценку амплитуды и фазы выходного сигнала, запас устойчивой системы. Подобный метод непрерывного динамиче­ского контроля используется, например, в некоторых автопило­тах.

3.9. Контроль динамических характеристик объектов

Во мно­гих случаях заключение о работоспособности объекта возможно только по совокупности результатам контроля как статических, так и динамиче­ских характеристик. Более того, для определенных структур­ных схем объектов по статическим характеристикам вообще не­возможно диагностирование, если не изменять эти схемы специ­альным образом на время процесса контроля. При контроле динамических характеристик объектов значительно увеличивает объем информации об их работоспособности.

В этом отношении характерна, например, структурная схема канала управления углом крена самолета с помощью АБСУ (рис. 3.11).

Здесь на суммирующее устройство поступают сигналы те­кущего угла крена g, заданного крена g_з, положения выходного вала электродвигателя (ЭД), управляющего золотником гидропривода (ГП). Сигнал рассогласования e(t) усиливается магнитным (МУ) и электронным (ЭУ) усилителями и подаётся на вход электродвигателя. Угол поворота последнего пропорционален значению g_з. В результате отклонения элеронов самолет изменяет угол крена g. При этом от центральной гировертикали (ЦГВ) на сум­матор подается сигнал изменения угла g, что вызывает появле­ние сигнала e противоположного знака и перемещение элеронов к нейтральному положению. В момент достижения равенства g = g_з имеет место e = 0. Отсюда следует, что в статическом режи­ме e = 0 как в полете, так и на земле при включенной для конт­роля АБСУ. Поэтому в полете параметры, обозначенные на ри­сунке х₁, х₂, х₃, х₄, х₅, в статическом режиме равны нулю. При контроле на земле в статическом режиме работы равны нулю па­раметры х₁, х₂, х₃. Неравенство их нулю свидетельствует об опре­деленном виде отказа.Указанные параметры могут быть проверены только в дина­мических режимах работы АБСУ. При этом, если контроль осу­ществляется на земле, то динамический режим работы АБСУ за­дается подачей на вход системы ступенчатого возмущения g_з. В результате в системе возникает переходный процесс, характер которого показан на рис. 3.12.

Рис. 3.12. Переходной процесс при подаче на вход схемы (рис. 2.17)

ступенчатого сигнала [3 - в конце этого текста]

Весь переходный процесс длится в течение времени t_п.п (за это время рассогласование входит в пределы допустимых значений ±e_д). Кривая a_эд(t) характеризует изменения угла поворота или перемещения штока выходного вала электродвигателя.

Для определения признаков p_i работоспособности элементов схемы необходимо измерить соответствующие параметры в опре­деленные дискретные моменты времени t £ t_п.п и сравнить резуль­таты измерений с областью допустимых значении.

С целью повышения достоверности контроля динамических характеристик в каналах управ­ления рулями самолета может проверяться качество прохожде­ния двух сигналов: высокочастотного, соответствующего стабили­зации угловых движений самолета, и низкочастотного, присущего процессу стабилизации движения центра масс самолета.

В некоторых случаях следящих систем при наземном контро­ле оказывается целесообразным на время проверки разорвать цепь обратной связи. Тогда скорость перемещения исполнительно­го органа в установившемся режиме будет пропорциональна входному ступенчатому сигналу.