Техника - молодёжи 1959-01, страница 21

ВЫНУЖДЕННАЯ ПОСАДКА

Было такое -впечатление, что самолет остановился, застряв в гигантском куске ваты. Мотор сердито жужжал, как муха, зажатая в кулаке.

Летчик и молодой человек, сидевший рядом с ним, уже час напряженно вглядывались в автоматические приборы, управляющие самолетом.

— Ну, ну, не волнуйтесь, товарищ инженер, — сказал летчик. — Для первого испытания, конечно, неожиданная неприятность — снежное облако. Но скорости не теряем. В двенадцать ноль-ноль будем в Москве.

Самолет начал снижаться. Взглянув на часы, инженер весело сказал:

— Побили рекорд, садимся на полчаса раньше!

Но хмурое лицо летчика Иванова заставило его насторожиться.

— До аэродрома не долетели, а горючее кончается. Перехожу на ручное управление, — сказал Иванов и ровел самолет на посадку.

Сели они до обидного близко к месту следования, не долетев всего .получаса.

Обоих мучил один вопрос: почему не долетели?

НА ЗВАНИЕ КАНДИДАТА НАУК

В апреле 1945 года, когда В. В. Казакевич защищал диссертацию на звание кандидата технических наук, не все присутствовавшие на защите ясно представляли себе смысл темы «Об экстремальном регулировании». Но вот начался доклад молодого инженера. Это был рассказ о необычном приборе, который способен выполнять некоторые функции человеческого мозга: его памяти, его способности сравнивать, выбирать и анализировать.

Существующие автоматические регуляторы все меньше удовлетворяют возрастающим потребностям хозяйства и промышленности. Они либо поддерживают нужный режим на заранее заданном уровне, либо ведут процесс по за

В ПОИСКАХ ЭКСТРЕМУМА

К РАДУНСКАЯ инженер Рис. С. ВЕЦРУМБА

«Применение современных вычислительных машин для управления производственными процессами позволяет автоматически выбирать и вести технологический процесс на наивыгоднейшем режиме».

(Из тезисов доклада товарища Н. С. Хрущева на XXI съезде КПСС)

ранее заданному графику. Прежде чем конструировать такие автоматы, приходится теоретически рассчитывать или экспериментально находить необходимый режим для процесса, который нужно поддерживать на определенном уровне, или вычислять график — кривую, по которой -необходимо изменять его.

Но уроки многих неудач, вроде той, которую пережил летчик Иванов, показали, что далеко не всегда можно теоретически рассчитать наивыгоднейшее значение регулируемой величины, так как это значение меняется по сложному, часто заранее неизвестному закону. Всегда ли можно знать все о регулируемом объекте? Можно ли учесть все возможные изменения в нем, его будущее поведение?

Всякий реальный объект сам претерпевает изменения. Паровой котел, или двигатель внутреннего сгорания, или самолет — все равно с течением времени свойства их не остаются неизменными. Портятся материалы, из которых они сделаны. Изменяются условия в среде, в которой работают эти системы.

Вот один из примеров — задача управления движением межпланетной ракеты на Луну. Она решается учеными и инженерами, конечно, задолго до того, как реальная ракета оторвется от Земли. Но ученые при разработке систем автоматического управления движением ракеты не могут так точно учесть все данные, чтобы ракета попала в назначенную точку и в определенный момент. Ведь нельзя забывать, что место назначения ракеты — Луна — само движется в межзвездном пространстве. Скорость ветра на каждой высоте в пределах земной атмосферы меняется в зависимости от погоды-; не остается постоянной и температура воздуха. Нужно учитывать и возможные отклонения траектории в межзвездном пространстве вследствие встреч с метеорами. Кроме того, вес ракеты можег отличаться от проектного, свойства двигателя также могут меняться и т. д. Если в системе

осмотрите на верх j цветной вкладки (л е-в ы й н а д р), где изображено ре гул и ров а->ние по заданному параметру. Передо мной \ машина — безразлично какая. Красной рукояткой ее работу можно регулировать. На измерительном приборе — тоже неважно каком — видна регулируемая характеристика, например мощность, скорость или что-нибудь Другое.

Задача обычного автоматического регулирования — так передвигать рукоятку управления, чтобы стрелка стояла на делении, которое после долгих размышлений, расчетов и экспериментов я задаю регулятору. Сигналы «обратной связи», изображенной красной стрелкой, связывают измерительный прибор с регулятором и рукояткой управления: они-то и обеспечивают саморегулирование машины.

Но техника идет дальше, и я теперь могу переложить отыскание лучшего деления на регулятор. Это не только освобождает меня от расчетов. То, что очень хорошо сейчас, может через некоторое время стать не самым лучшим. И вот я даю регулятору задание: мне нужен максимум скорости, дальности, производительности или минимум расхода горючего, — находи и поддерживай соответствующий режим работы! Теперь обратная связь (красная стрелка) передает через регулятор не только текущее показание прибора (тонкая стрелка), но и обеспечивает такое из

менение положения рукоятки регулирования, при котором показания прибора достигнут максимума (толстая стрелка).

группа сотрудников Института автоматики и телемеханики Академии наук СССР под руководством Ю. И. Островского создала экстремальный регулятор, работающий силой сжатого воздуха. Он подробно нарисован на вкладке ниже. Я покажу вам последовательно, как работают все четыре блока этого регулятора: блок запоминания, блок сравнения, шаговый переключатель и блок постоянного перепада.

1. Стрелку измерительного прибора для регулятора заменяет датчик давления: чем больше показание прибора, тем выше давление в трубке, и наоборот. Задача блока заломи на-ния — уловить момент, когда повышающееся давление начнет падать, и запереть в нижней камере порцию воздуха, имеющего наибольшее давление.

Вот как это получается. Давление в трубке, ведущей от датчика, подается в камеру над парой связанных средних мембран, а давление из нижней камеры — под эту пару.

Давление иад мембранами будет больше, чем под ними, все время, пока оно возрастает в трубке. Как только возрастание прекращается, давление над мембранами и под ними уравновешивается. В этот момент пружина отталкивает заслонку вверх, а с ней и мембраны; откры-

Г ПРУЖИНА!

-----

¹ Н ИЖНЯЯ НАМ ЕРА ГЧ И КА

а КЛАПАН ГГ!

.».'. . . „V.VJVW

вается сопло, и порция сжатого воздуха, которая удерживала нижнюю мембрану, выходит наружу.

2. Под действием пружины клапана нижняя мембрана поднимается, клапан закрывает доступ воздуха в нижнюю камеру. В ней удерживается максимальное давление

1|