Обратимая следящая система

Обратимая следящая система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОБРАТИМАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, содержащая на задающей стороне последовательно соединенные первый усилитель и двигатель, кинематически связанный через первый редуктор с первыми датчиками положения и скорости , на исполнительной стороне последовательно подключенные вторые усилитель и двигатель, кинематически связанный через.второй редуктор с вторыми датчиками положения и скорости , причем выходы первого и второго датчиков положения соединены с соответствующими входами сумматора, подключенного выходом непосредственно к первым входам и чер.ез первый нелинейньй элемент - к вторым входам первого и второго усилителей, третьи и четвертые входы крторьтх подключены соответственно к выходам первого и второго датчиков скорости, о т л и чающаяся тем, что, с целью повьппения динамической точности системы , она содержит последовательно соединенные первый детектор знака, первый элемент НЕ, первый элемент И, элемент ИЛИ, ключ и второй нелинейный элемент, последовательно подключенные второй детектор знака и второй элемент НЕ, а также последовательно соединенные детектор нуля третий элемент НЕ и второй элемент И, второй вход которого подключен к выходу второго элемента НЕ, третий вход - к выходу первого детектора (Л знака, а выход - к второму входу элемента ИЛИ, выход сумматора соединен с входом детектора нуля, подключенного выходом к второму входу первого элемента И, третий вход котороtstoA го соединен с выходом второго детектора знака, выходы первого и второго датчиков скоростиподключены к вхоО ) дам соответствующих детекторов знака, со выход первого нелинейного элемента соединен с вторым входом ключа, а выход второго нелинейного элемента подключен к пятому входу первого уси .лителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

»191 (I »i

А (51)4 С 05 В 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3676758/24-24 (22) 23 ° 11.83 (46) 30.08.85, Бюл. Р 32 (72) А.Ф.Полянский и В.Ф.Филаретов (71) Дальневосточный ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В.В.Куйбышева (53) 62-50 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 943637, кл. G 05 В 11/00, 1981, Авторское свидетельство СССР

Р 951233, кл. G 05 В ll/00, 1981. (54) (57) ОБРАТИМАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, содержащая на задающей стороне последовательно соединенные первый усилитель и двигатель, кинематически связанный через первый редуктор с первыми датчиками положения и скорости, на исполнительной стороне последовательно подключенные вторые усилитель и двигатель, кинематически связанный через. второй редуктор с вторыми датчиками положения и скорости, причем выходы первого и второго датчиков положения соединены с соответствующими входами сумматора, подключенного выходом непосредствен-. но к первым входам и через первый нелинейный элемент — к вторым входам первого и второго усилителей, третьи и четвертые входы которых подключены соответственно к вьгходам первого и второго датчиков скорости, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения динамической точности сис— темы, она содержит последовательно соединенные первый детектор знака, первый элемент НЕ, первый элемент И, элемент ИЛИ, ключ и второй нелинейный элемент, последовательно подключенные второй детектор знака и второй элемент НЕ, а также последовательно соединенные детектор нуля, третий элемент НЕ и второй элемент

И, второй вход которого подключен к выходу второго элемента НЕ, третий вход — к выходу первого детектора знака, а выход — к второму входу элемента ИЛИ, выход сумматора соединен с входом детектора нуля, подключенного выходом к второму входу первого элемента И, третий вход которого соединен с выходом второго детектора знака, выходы первого и второго датчиков скорости подключены к входам соответствующих детекторов знака, выход первого нелинейного элемента соединен с вторым входом ключа, а выход второго нелинейного элемента подключен к пятому входу первого уси— .лителя.

l l 76301

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано при создании копирующих манипуляторов с активным отражением усилия. 5

Цель изобретения — повышение динамической точности системы, На чертеже представлена функциональная схема устройства.

IO

Устройство содержит задающий ор— ган 1, включающий первые усилитель 2, двигатель 3, редуктор 4, датчик 5 положения и датчик 6 скорости, и исполнительный орган 7, содержащий вторые усилитель 8, двигатель 9, редуктор 10, датчик 11 положения, датчик 12 скорости и объект 13. Устрой-ство содержит также сумматор 14, первый нелинейный элемент !5, первый и второй детекторы 16 и 17 знака, детектор 18 нуля, первый, второй и третий элементы HE 19, 20 и 21, первый и второй элементы И 22 и 23, элемент

ИЛИ 24, ключ 25 и второй нелинейный элемент 26.

Система работает следующим образом.

Сигнал на выходе детектора 18 нуля в зависимости от знака сигнала рассогласования с/ имеет уровень ло- о гической единицы или логического нуля.

Сигналы на выходах первого и второго детекторов 16 и 17 знака скорости также имеют уровень логической единицы или логического нуля в зависимости от направления вращения за-дающего и исполнительного органов 1 и 7 соответственно.

Когда система находится в таком 40 состоянии, что задающий и исполнительный органы 1 и 7 движутся в одном направлении, сигналы на выходах первого и второго детекторов 16 и 17 знака скорости имеют одинаковые зна- "5 чения логической единицы или нуля в зависимости от направления движения.

В этом случае рассогласование в системе б с имеет такай знак, что соответствующий ему сигнал на выходе де- 50 тектора 18 нуля также имеет значение логической единицы или нуля соответственно.

При неподвижном состоянии задающего и исполнительного органов Iи 7 55 сиг алы на выходах первого и второго детекторов 16 и 17 знака скорости соответствуют логическому нулю. Первый и второй детекторы 16 и 17 знака скорости, детектор 18 нуля, элементы

HE 19, 20 и 21, первый и второй элементы И 22 и 23, элемент ИЛИ 24 соединены таким образом, что на выходе элемента ИЛИ 24 логическая единица появляется только в двух случаях, когда значения сигналов на выходах детектора 18 нуля первого и второго детекторов 16 и 17 знака скорости будут в комбинациях 101 или 010 соответственно, Зти комбинации возникают в тех случаях, когда движение исполнительного органа соответствует сигналу рассогласования сигналы на выходах блоков 18 и 17 имеют одинаковые значения: две единицы при движении в одну сторону и два нуля— при движении в другую, а задающий орган 1 движется навстречу исполнительному органу 7 (значения сигнала на выходе блока 16 соответствуют нулю в первом случае и единице — во втором ).

Когда валы задающего и исполнительного органов 1 и 7 находятся в согласованном положении, о = с и с = О, оператор начинает изменять положение вала задающего органа 1.

При этом в начальный момент движения оператор выбирает люфт в кинематических передачах, который может быть весьма незначительным. Прикладывае— мый при этом момент оператора пренебрежимо мал. Положение вала задающего органа 1 изменяется, т.е.o(„Фс „ и, следовательно, появлчется отличное от нуля рассогласование Р Ф .

По сигналу рассогласования включает— ся первый нелинейный элемент 15 типа реле с нулевой нейтральной точкой.

Таким образом, еще до начала вращения первого и второго двигателей 3 и 9 (т, е. при тожения оператором необходимого момента) включается нелинейная коррекция, компенсирующая отрицательное влияние сухого трения.

Это приводит к значительному уменьшению пиков ошибок системы в начальный момент ее движения.

Поскольку в начальный момент движения. системы исполнительный орган 7 некоторое малое время находится в покое (комбинация сигналов 110 или

000), и далее, после того как значение сигнала рассогласования превысит некоторый малый уровень, при движении задающего органа 1 в одном напз 1176 равлении, исполнительный орган 7 будет двигаться в ту же сторону, что и. задающий (комбинация сигналов 111 или 000 в зависимости от направления движения), то, следовательно, сигнал на выходе элемента И 24 будет равен логическому нулю, ключ 25 будет закрыт, а сигнал на выходе второго нелинейного элемента 26 равен нулю.

Таким образом, в начальный момент 1О движения системы при движении в одном направлении второй нелинейный элемент 26 никакого влияния на работу системы не оказывает. . Предлагаемая коррекция позволяет 15 уменьшить ошибки системы и при изменении направления движения ОСС.

Если оператор примет решение изменить направление движения системы и изменит знак прикладываемого им мо- 20 мента, то система начнет движение в сторону уменьшения имеющегося рассогласования (встречное движение задающего и исполнительного органов lи 7). ,При этом в начальный момент реверса оператор выбирает люфт в кинематических передачах.

До тех пор, пока рассогласование не изменит свой знак, сигнал на выхо— де первого нелинейного элемента 15 30 также сохраняет свой знак. Из-за того, что в начальный момент реверса (при неизменном знаке рассогласования) задающий орган 1 изменяет направление движения, изменяется знак момента, обусловленного сухим трением, сигнал с выхода первого нелинейного элемента 15 уже не только не компенсирует сухое трение, а складывается с ним, т.е., в начальный мо- 4g мент реверса (до того момента, как рассогласование изменит свой знак) оператор должен был бы ощущать двойной момент трения.

Однако в предлагаемой системе, 4 как .только задающий орган 1 изменит направление движения, изменится значение сигнала на выходе первого детектора 16 знака скорости, комбинация сигналов примет вид 101 или 010. gg

В этом случае сигнал на выходе элемента И 24 примет значение единицы.

Под действием этого сигнала ключ 25 откроется и соединит вход второго нелинейного элемента 26 с выходом перЗ01 ф вого нелинейного элемента 15 ° Это приводит к тому, что вход первого усилителя 2 с выхода второго нелинейного элемента 26 типа реле с нулевбй нейтрагьной точкой будет подан сигнал, компенсирующий и сухое трение, и сигнал с выхода первого нелинейно-, го элемента 15. Таким образом, в предлагаемой системе в отличие от прототипа оператор не будет ощущать двойного момента трейия в начальный момент реверса.

Как только величина рассогласования изменит свой знак, изменится зна. чение сигнала на выходе детектора 18 . нуля, комбинация сигналов примет вид

001 или 110. В этом случае сигнал на выходе элемента И 24 примет значение логического нуля, ключ 25 закроется, а сигнал на выходе второго нелинейного элемента 26 станет равным нулю, т.е. второй нелинейный элемент 26 опять перестанет влиять на работу схемы.

В это же время не только величина рассогласования изменит свой знак, изменится знак и сигнал на выходе первого корректирующего элемента 15.

После этого отрицательное влияние сухого трения на задающем органе 1 будет компенсироваться сигналом с первого элемента 15. Если при этом двигатель 9 сохраняет прежнее направление вращения (за счет инерционности нагрузки и кинематических частей), то сигнал с выхода первого элемента

15 не компенсирует момент трения на исполнительном органе 7, а увеличивает его вдвое и тем самым способствует скорейшему торможению двигателя 9 и изменению направления его вращения, а следовательно, и уменьшению пиков ошибок по положению. Как только двигатель 9 на исполнительном ор- гане изменит направление вращения на противоположное, сигнал с выхода первого элемента 15 опять будет являться компенсирующим для момента сухого трения и на исполнительном органе.

Применение изобретения позволяет повысить динамическое точностные характеристики обратимой следящей системы при передаче момента на задающий орган.

1176301

Составитель Г. Нефедова

Редактор М. Петрова Техред И.Асталош Корректор Л. Бескид

Ч

Заказ 5360/47 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4