Двухканальная следящая система

Двухканальная следящая система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 1) 446 i027

Goes Советских

Социалистических

Реслублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 04.05.73 (21) 1914074/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.10.74. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 21.05.75 (51) М. Кл. G 05b 11/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 62-503.53(088.8 (72) Автор изобретения

Б. В. Новоселов (71) Заявитель (54) ДВУХКАНАЛЬНАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к прецизионным системам автоматического регулирования с широким диапазоном скорости нагрузки, Известна двухканальная следящая система, содержащая в канале грубого управления связанный с входом системы и выходом датчика угла нагрузки чувствительный элемент, соединенный с сумматором, подключенным к компенсирующему блоку и датчику скорости двигателя, а также силовой блок, подключенный через дифференциал и редуктор к нагрузочному элементу, соединенному с датчиком скорости и угла нагрузки, а в канале точного управления — силовой блок, связанный с сумматором, датчиком скорости и дифференциалом.

Однако эти системы обладают недостаточной точностью из-за влияния нелинейности и кинематических погрешностей.

Цель изобретения — повышение точности, плавности и качества системы.

Это достигается тем, что в предлагаемой системе в канале грубого управления установлены подключенный к выходам силового блока и редуктора блок измерения упругой деформации, модель механических характеристик, соединенный с их выходами блок выработки производных и два последовательно связанных логических блока, первый из которых подключен к выходам сумматора, компенсирующего блока, датчиков угла и скорости нагрузки, а второй — к выходу блока выработки производных и входу силового блока, а в канале точного управления установлены подключенный к входу сумматора ключ и соединенные с его входами, последовательно включенные модель желаемого закона перемещения нагрузки и чувствительный элемент, входы которых подключены соответ10 ственно к входу системы и выходу датчика угла нагрузки.

На чертеже представлена блок-схема двухканальной следящей системы.

Предлагаемая система состоит из двух ка15 налов: канала 1 грубого управления и канала 2 точного управления.

В канале 2 грубого управления входной сигнал поступает на один из входов чувствительного элемента 3. Выход чувствительного

20 элемента 3 соединен с входом сумматора 4, второй вход которого связан с выходом компенсирующего блока 5, на вход которого поступает входной сигнал системы. Третий вход сумматора 4 соединен с выходом датчика 6

25 скорости двигателя, а выход — с одним из входов первого логического блока 7, выход которого связан с входом второго логического блока 8. Логические блоки,7, 8 образуют блок 9 формирования управляющего сигна30 ла. Выход блока 8 соединен с входом сило

446027

55

65 вого блока 10 канала грубого управления, состоящего из усилителя мощности (тиристорный регулятор тока) и исполнительного двигателя. Выход блока 10 связан с входом датчика 6 скорости двигателя и с одним из входов дифференциала 11, выход которого соединен с входом редуктора 12. Выход редуктора 12 связан с входом исполнительного механизма (нагрузочный элемент) 13, его выход соединен с датчиком 14 угла нагрузки и датчиком 15 скорости. Выход датчика 14 связан с другим входом чувствительного элемента 3, с вторым входом логического блока

7 и с одним из входов чувствительного элемента 16 канала точного управления, Выход датчика 15 скорости соединен с третьим входом логического блока 7, четвертый вход которого связан с выходом компенсирующего блока 5. Вход чувствительного элемента 16 соединен с выходом модели 17 желаемого закона перемещения нагрузки в различных режимах работы, системы (модель 11), ее вход связан с входом системы. Выход элемента 16 соединен с входом ключа 18, второй вход которого связан с выходом модели

17. Выход блока 18 соединен с одним из входов сумматора 19, его второй вход связан с выходом датчика 20 скорости двигателя, вход которого связан с выходом силового блока 21 канала 2. Вход блока 21 соединен с выходом сумматора 19, а выход — с вторым входом дифференциала 11. Входы логического блока 8 связаны с выходами блока

22 выработки второй и третьей производных от выходной координаты системы, один вход которого соединен с выходом модели 23 механической характеристики (модель 1), а второй вход — с блоком 24 измерения величины упругой деформации, его один вход связан с выходом силового блока 10, а второй вход — с выходом редуктора 12.

Предлагаемая система работает в двух режимах: при переброске исполнительного механизма (нагрузки) на заданный угол с заданной точностью за заданное время и с заданной конечной скоростью и при слежении за входным сигналом, изменяющимся с постоянной скоростью, с определенной точностью.

Основными требованиями, предъявляемыми к системе в первом режиме, являются: оптимальный закон отработки большого рассогласования, достаточно высокая точность вывода исполнительного механизма 13 на слежение. Для обеспечения оптимального переходного процесса и достаточной точности вывода механизма 13 на слежение в канал 1 введены логические блоки 7, 8, обеспечивающие необходимый управляющий сигнал на входе блока 10 по данным, снимаемым с блоков,23, 22, 24, 15.

Основными требованиями, предъявляемыми к системе во втором режиме, являются высокая точность и плавность слежения в широком диапазоне скоростей при наличии в

45 механических элементах нелинейного момента сопротивлений, люфта, упругих деформаций, кинематических и циклических погрешностей. Для обеспечения этих требований во втором режиме работы в систему введены уже названные блоки 7, 8, 9, 22, 23, 24, 15 и дополнительно — блоки 16, 17, 18.

Для обеспечения вывода нагрузки 13 на слежение с высокой точностью необходимо в зонах регулирования канала 1 грубого управления вводить корректирующие сигналы, учитывающие люфт, упругие деформации, нелинейность момента сопротивлений.

При слежении, кроме указанных корректирующих сигналов, необходимо вводить дополнительно коррекцию на кинематические и циклические погрешности в элементах 11, 12, 13.

Первую коррекцию осуществляют логические блоки 7, 8. В связи с тем, что используемые сигналы являются приближенными, дополнительную коррекцию производит канал

2 точного управления, который включается в работу с помощью ключа 18 при подходе нагрузки 13 к заданному положению в первом режиме и постоянно включен во втором режиме. Входным сигналом канала 2 точного управления является желаемый закон перемещения нагрузки 13, синтезированный заранее с учетом всех погрешностей и нелинейностей в канале 1 грубого управления и реализованный в модели 17.

Коррекция непосредственно в канале 1 грубого управления осуществляется выходным сигналом логических блоков 7, 8, который управляет током исполнительного двигателя с помощью тиристорного регулятора, входящих в силовой блок 10, Приближенное формирование сигналов производных осуществляется по замеренному с помощью блока 24 значению упругих деформаций и расчетному или замеренному значению момента сопротивления, извлекаемому из модели 23.

Предмет изобретения

Двухканальная следящая система, содержащая в канале грубого управления связанный с входом системы и выходом датчика угла нагрузки чувствительный элемент, соединенный с сумматором, подключенным к компенсирующему блоку и датчику скорости двигателя, а также силовой блок, подключенный через дифференциал и редуктор к нагрузочному элементу, соединенному с датчиками скорости и угла нагрузки, а в канале точного управления — силовой блок, связанный с сумматором, датчиком скорости и дифференциалом, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности системы, в ней в канале грубого управления установлены подключенный к выходам силового блока и редуктора блок измерения упругой деформации, модель механических характеристик, соединенный с их выходами блок выработки

446027

Составитель Ю. Шувалов

Техред А. Дроздова

Корректор А. Васильева

Редактор С. Бычихина

Заказ 1207/5 Изд. № 539 Тираж 760 Попписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 производных и два последовательно связанных логических блока, первый пз которых подключен к выходам сумматора, компенсирующего блока, датчиков угла и скорости нагрузки, а второй — к выходу блока выработки производных и входу силового блока, а в канале точного управления установлены подключенный к входу сумматора ключ и соединенные с его входами, последовательно включенные модель желаемого закона перемещения нагрузки и чувствительный элемент, входы которых подключены соответственно к входу системы и выходу датчика угла нагрузки.