Двухканальная следящая система с разделенной нагрузкой

Двухканальная следящая система с разделенной нагрузкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических .Республик (1Ц 553ЯО (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 08.09.75 (21) 2169891/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.04.77. Бюллетень № lз (45) Дата опубликования описании 11.07.77 (51) М. Кл. 605 B11/Ol

Гасудорстоенный комитет

Сонете Мииистроо СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 62:52(088.8) (72) Авторы изобретения

Б. В, Новоселов, В. И. Нлатанный, А, И. Шапиро и В. М. Архипов (71) Заявитель (54) ДВУХКАНАЛЬНАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

С РАЗДЕЛЕННОЙ НАГРУЗКОЙ

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и управления и может быть использовано при построении высокоточных двухканальных следящих систем с разделенной нагрузкой, 5 известна двухканальная следящая система с разделенной нагрузкой, содержащая привод грубого канала, привод точного канала, первый элемент сравнения, один вход которого является входбм системы, другой вход подключен к выходу датчика 1О обратной связи привода грубого канала, а выход через сумматор подсоединен к входу привода грубого канала, второй элемент сравнения, один вход которого связан с выходом первого элемента сравнения, другой вход подключен к выходу датчика 1ч обратной связи привода точного канала, интегратор

n — ro порядка, выход которого подключен к входу сумматора, а вход — к выходу датчика обратной связи привода точного канала (1).

Недостаток системы в том, что неравномерность движения привода грубого канала может быть скомпенсирована приводом точного канала в ограниченной полосе частот, определяемой полосой пропускания второго элемента сравнения и уровнем шумов на выходе последнего, что ограничивает реально достижимую точность системы.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является двухканальная следящая система с разделенной нагрузкой, содержащая последовательно соединенные первый чувствительный элемент, привод грубого канала, редуктор и первую платформу, с которой соединен первый чувствительный элемент и на когорой установлен моментный двигатель, кинематически связанный со второй платформой, на которой установлен датчик абсолютной угловой скорости, выход которого через первый корректирующий фильтр соединен с первым входом сумматора, второй вход которого через второй корректирующий фильтр соединен с выходом второго чувствительного элемента, кинематически соединенного со второй платформой, причем вход моментного двигателя через усилитель связан с выходом сумматора (2).

Эта система работает следующим образом.

Привод грубого канала перемещает первую и вторую платформы, подвижные относительно друг прута. Привод точтюго канала осуществляет "подслеживание", т.е. отрабатывает ошибку привода гру553590 т го канала и тем самым обеспечивает точное ввспроиэведение системой основного управляющего воздействия.

Недостатком системы является то, что неравномерность движения первой платформы может быль окомпенсирована нриводом точного канала в ограйичентвэй полосе частот, определяемойполосой-пропускания частот, датчика абсолютйой.угловой скорости, второго чувствительного элемента и уровнем шумов на выходе последнего, Целью изобретения является повышение точности системы за счет компенсации в области высоких частот моментных возмущений, создаваемых "магнитной пружиной" моментного двигателя при колебаниях первой платформы.

Указанная цель достигается за счет введения последовательно соединенных датчика угла поворота моментного двигателя относительно статора, масштабирующего блока и фильтра высоких частот, выход которого соединен с дополнительным входом сумматора, а моментный двигатель соединен с датчиком угла поворота ротора моменпюго двигателя относительно статора.

На чертеже показана блок — схема предлагаемой системы со следующими обозначениями: I

Pz — основное входное воздействие системы;

Р> -входное воздействие грубого канала, являющееся приближенным значением воздействия;

, - выходные величины соответственно первой и второй платформы;

U — электрическое напряжение, подаваемое на управляющую обмотку моментного двигателя.

Система содержит первый чувствительный элемент 1, привод грубого канала 2, редуктор 3, первую платформу 4, второй чувствительный элемент 5, первый корректирующий фильтр 6, сумматор 7, второй корректирующий фильтр 8, фильтр высоких частот 9, усилитель 10, моментный двигатель 11, вторую платформу 12, датчик абсолютной угловой скорости 13, датчик угла поворота ротора моментного двигателя относительно статора 14 и масштабирующий блок 15.

Система работает следуютцим образом.

Привод грубого канала 2 в соответствии с сигналом рассогласования (Р, — a, ), который формирует чувствительный элемент 1, перемещает первую 4 и вторую 12 платформы, подвижные относительно друг друга. Перемещение второй платформы

12 относительно первой платформы 4 происходит по сигналу (a, — 6,), формируемому вторым чувствительным элементом 5, осуществляя тем самым отработку ошибки грубого канала и, следовательно

Л точное слежение эа воздействием Pq. Для повышения качественных показателей системы введены датчик абсолютной угловой скорости 13 и корректирующие фильтры 6 и 8. При этом компенсация высокочастотных колебаний, проходящих на вторую платформу 12 от первой платформы 4 через взаимодействие ротора и статора моментного двигателя 11, происходит следующим образом.

4

В диапазоне частот 1 .,, где Т1 — постоянная времени цепи управления моментного двигателя 11, вращающий момент указанного двигателя может быть записан в следующем виде; где K j, К„ - коэффициенты жесткости соответственно по управляющему току и углу;

U, Uq — соответственно низкочастотная и вы1О сокочастотная составляющие напряжения; "о os — соответственно низкочастотная и высокочастотная составляющие угла поворота ротора относительно статора моментного двигателя 11, г — активное сопротивление цепи управления.

И . Причем. составляющие:,. а„и U, лежат в полосе пропускания фильтра высоких частот 9.

При выборе коэффициента передачи масштабирующего блока 15, равным — " j враК1 КЯКу щающий момент двигателя равен М = — U — К,< с< и — о, > следовательно, высокочастотные колебанйя первой ,платформы 4 не приводят! к возникновению возмущающего момента, действующего со стороны моментного двигателя 11 на вторую платформу 12.

Введение датчика поворота ротора моментного двигателя относительно статора 14, масшгабирующего элемента 15 и фильтра высоких частот 9 позволяет повысить точность и плавность работы двухканальной следящей системы с разделенной нагрузкой, когда в качестве исполнительного элемента точного канала применяется моментный двигатель, представляющий собой электромеханический преобразователь с "магнитной пружиной", Наг ещ

Зв пример, при К = 200, моменте инерции второй платформы 10 г,ем йа частоте 10 Гц динамическая ошибка двухканальной системы может быть снижена на 17,3 угл. сек, что для высокоточных следящих систем оптических приборов составляет

4О,более 50% от максимально допустимой ошибки системы.

Формула изобретения

45 . Двухканальная следящая система с разделенной нагрузкой, содержащая последовательно соединенные первый чувствительный элемент, привод грубого ,. канала, редуктор и первую платформу, с.которой соединен первый чувствительный элемент и на которой

50 установлен моментный двигатель, кинематическисвя. занный со второй платформой, на которой установлен датчик абсолютной угловой скорости, выход которого через первый корректирующий фильтр соединен с первым входом сумматора, второй вход

М которого через второй корректирующий фильтр соединен с выходом второго чувствительного элемента, кинематически соединенного со второй платформой, причем вход моментного двигателя через усилитель связан свыходом сумматора, о т л и ч а ю60 щаяся тем, что, с целью повышения точности

553590

Составитель, Э. Митрошнн

Техред И. Асталош

Корректор,А. Влаеенко

Редактор В. Кожемякин

Заказ 193/39

Тираж.1095 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП" Патент ", r, Ужгород, ул. Проектная, 4 системы, она содержит последовательно соединенные датчик угла поворота ротора моментного двигателя относительно ста тора, масштабирующий блок и фильтр высоких частот, выход которого соединен с дополнительным входом сумматора, а моментный двигатель соединен с датчиком угла поворота ротора моментного двигателя относительно статора.

Источники информации, принятые во внимание при эк сне ртизе:

1. Авторское свидетельство 1т 432455, G 05 В

Ь 11/„01, 1972.

2. Блейз Е.С. и др. Динамика электромашинных медящих систем, М., "Энергия", 1967.,с, 334.