Следящая система
Патент 559219
Авторы
Классы МПК
Следящая система
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (11) 55921-> (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено10.03.75 (21) 2114756/24 с присоединением заявки № (51} M. 1 л.е
g 05 В 11/01
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,05,77.Бюллетень № 19 (45) Дата опубликования описания22.07.77 (53) УДК 62g0 (08 8. 8) Э. A. Пичугин, Г. Н. Скрипник и В. В. Семенов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
Институт автоматики (54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА ном (2) Изобретение касается автоматики и может применяться, например, в устройствах управления точной остановкой полосы проката, рабочих органов станков, прокатных станов и т.д.
Известны спедяшие системы в устрой ствах точной автоматической остановки
E1i,l2) .
Известна спедяецая система, содержащая .задатчик скорости, датчик скорости, выход которого соединен с первым входом регулятора скорости, ко второму входу которого подключен выход задатчика иптенсивности, выход регулятора скорости.подключен к двигателю, вал которого механически соединен с датчиком скорости и через объект управления с рабочим орга1-{едостатком известной системы является низкая точность. цепь .изобретения — повысить точность, системы.
&Го достигается ТрК!, что в нов<.ст1еую спедя1ную систему пополнит<оп I<) пв<.пены репейный элемент, компаратор, элемент
И и нуль-орган„ вход которого соединен с первым входом компаратора и с выходом датчика скорости, первый выход задатчико скорости соединен с первыми входами реп< Иного элемента и элемента И, выход которого подсоединен ко второму входу репейного элемента, а выходы нуль-органа, компаратора, релейного элемента и второй вы10 ход задатчика скорости подключены соответственно ко второму входу элемента
И, к третьему входу релейного элемента, к входу задатчика интенсивности и ко второму входу компаратора. Задатчнк скорости
1э содержит ключевые элементы, резисторы, источник литания и дискретные датчики положения, первый из котэрых соединен с первым вых одом зада тчика ск ор ости,каждый д искре тныйдатчик положения, начиная со второго, Ie
2О оезсоответствующие последовательнэсэеднненные ключевой элемент и резист ор лодки ю I<. u к первому входу выходного резистора н ко IIT орому выходу зада тчико скорости, FI второй вн<вод выходного резис гэра и один из Rt,!AAFFAA KIII .—
25 чевыхэлементов со попоны соэтвогствонно <: ус овой и ппюсовой шинами источника пита чи ь
На фиг. 1 изображен фазовый портрет
:педяшей системы в координатах положения х и скорости у .
Фаэовую траекторию А О определяют учетом граничных значений параметров
>бъекта управления и эоны погрешностей отработки первого значения управляющего воздействия на торможение 2о с минимапьно допустимым замедлением и проводят через дальнюю границу зоны останова,т.е. реальная траектория не может лежать выше кривой А О. Остальные фазовые траектории .троят также с учетом погрешностей отра-
- отки системой фиксированных воздействий .. погрешностей останова о„, измерения .корости О и положения b „, Так, например, все нижние траектории с а 1 ЬЬ и так далее строят дпя первого значения управляющего воздействия с максимальным замедлением и таким образом, что реальные траектории не могут проходить ниже
ao, ЬЬ и так далее при отработке воздействия первого значения, а при отработке воздействия второго значения - выше тра екторий а а,ЬЬ и т.д. Ординаты полученных точек пересечения, например Q, Ь являются уставками по скорости Yzz Уо и т.д.
Для компенсации погрешностей измерения скорости и цоложения при управлении объектом уставки по попожению Х„, Х, ит.д. получают путем смещения вправо абсцисс точек а,в и т.д. на вепичины соотвеч ственно (б,„+о„), (d» + О„) и т.д., где о, „, Ев„и т.д. - максимальные приве . денные к оси абсцисс значения погрешностей измерения скорости и точках а, в и т.д., попученные пересечением границ зоны
28с с соответствующими фазовыми траекториями.
Первая уставка по попожению Хо смещена влево от ближней границы зоны остахова 2д„ на величину д „ . Количество уставок по скорости и соответствующее им. количество уставок по положению зависит от диапазона изменения начальных условий и параметров объекта управления, Зоны
PPtljjCTHMblX CKOP0CTeA O Ql и т.д, смещены вправо относительно соответствующих уставок по положению на вепичину о и и определяются предельно допустимыми отклонениями скорости при торможении.
После уставки X изображен> иая точка о движется по фазовой траектории, соотВет» ствуюшей первому значенш .. управияюшего воздействия, и при скорости равной нулю
559219
Y =1 формируется команда откпФчео ния двигатепя.
На фиг. 2 представлена функциональная схема следящей системы.
Она содержит исполнительный двига5 тель 1, регулятор скорости 2, задатчик интенсивности 3, репейный элемент 4, задатчик скорости 5, компаратор 6, датчик скорости 7, элемент И 8, нуль-орган 9, IO рабочий орган 10, объект управления 11, датчики .положения 12, ключевые эпемен»
13, резисторы 14, резистор 15 и источник питания 1 ба
Исполнительный двигатель 1 подключен
35 le lвllыlх о д у р е lгу lлllяlт lоlр а с к о р о ст lи l 22, вход которого через задатчик интенсивности 3 соединен с выходом релейного элемента 4, имеющего три устройчивых состояния (одно иэ них нулевое).
2Э Задатчик скорости 5 образован рядом дис-. кретных датчиков положения 12 (12-1-:
Н.2-п),: своими выходами соединенных с входами соответствующих ключевых эпемен» тов 13 (13-1 - 13-п), подключенных
25 с одной стороны к резисторам 14 (14-1-, - 14-п), общая точка которых соединена с резистором 15, образующим с каждым из резисторов 14 делитель напряжения, и с первым входом, компаратора 6, Второй вход
ЗО компаратора соединен с выходом датчика скорости 7, а его выход - с первым входом релейного элемента 4. Потенциапьный выход первого датчика лопожения 12 соединен с первым входом элемента И 8 и. вторым входом репейного элемента 4, второй вход элемента И соединен с выходом куль-органа 9, а выход элемента И подкпючен к третьему входу релейного элемента 4. Питание ключевых элементов, нагрузкой которых являются резисторы 14 и 15, в задатчике скорости 5 производится от источника питания 16.
Система работает следующим образом, При появлении.- дискретных сигналов рассог-, пасования У; от датчиков положения 12, расположенных согласно уставок по положению, соответствующие ключевые элементы 13 поочередно (по мере движения спева направо рабочего органа 10 объекта управпения 1Ц включают депитепи напряжения, образуемые резисторами 14 и 15.
Падение напряжения на резисторе 15 каждый раз соответствует уставке по скорости
Y дпя данной уставки по положению и о подается на вход компаратора 6 дпя сравнения с фактической скоростью Y измеряемой датчиком 7, В зависимости от знака сигнала сравнения Ь на вход задатчика интенсивности
3 с вь хода релейного элемента поступает
5592 либо первый сигнал И i, либо врой - Иг
Первый сигнал И всегда отрицателен, т. е. направлен в сторону замедления привода и соответствует движению его по фазовым траекториям ... ЬЬ, аа или выше их (см. фиг. 1). Второй сигнал И выбирается такого уровня и знака, чтобы изображающая точка двигалась по траекториям - оЬ|
OI0 ипи ниже их.
От уровней и знаков управпяюших сиг- 1р налов И и И зависит темп замедления, число и места установки датчиков положения 12 на участке торможения и величина зон допустимых скоростей С1 С2 5 РЯ Q С иэ которых не должна выходить иэобра-ь». 15
I жающая точка..
Задатчик интенсивности 3 преобразует ступенчатые сигналы U И U >, подаваемые на быстродействующий регулятор скорости от релейного элемента 4, в линейные с 26 требуемой крутизной, что исключает динамические нагрузки в приводе. При инерционном регуляторе скорости 2 задатчик интенсивности 3 может быть исключен иэ схемы (см. фиг, 2).
При появлении сигнала (- = - 1) пер вого,датчика 12 на вход задатчика интен сивности 3 с выхода релейного элемента
4 поступает сигнал И < (максимальное торможение). При совпадении выходных сигналов (2, 1) первого датчика 12 и нуль - органа 9 репейный элемент 4 оч ключает двигатель 1.
Использование предлагаемой системы позволит получить годовой экономический З5 эффект не менее 1 млн. руб. в год.
Формула изобретения
1. Следящая система, содержащая за40 датчик скорости, датчик скорости, выход которого соединен с первым входом регулятора скорости, ко второму входу которого
19
4t; подключен выход задатчика интенсивности, выход регулятора скорости подключен к двигателю, вап которого механически соединен с датчиком скорости и через объект управления с рабочим органом, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности системы, она содержит релейный элемент, компаратор, элемент И и нульорган, вход которого соединен с первым входом,компаратора и с выходом датчика скорости, первый выход эадатчика скорости соединен с первыми входами релейного элемента и элемента И, выход которого подсоединен ко второму входу релейного элемента, а выходы нуль-органа, компаратора, релейного элемента и второй выход задатчика скорости подключены соответ ственно ко второму входу элемента И, к третьему входу релейного элемента, к входу эадатчика интенсивности и ко второму входу компаратора.
2, Следящая система по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что,эадатчик скорости содержит ключевые элементы, резисторы, источник питания и дискретные эадатчики положения, первый иэ которых сое-; динен с первым выходом задатчика скорости, каждый дискретный датчик положения, начи+ ная со второго, через соответствующие последовательно соединенные ключевой элемент и резистор подключен к первому выводу выходного резистора и ко второму выходу задатчика скорости, а второй вывод выходного резистора и одни иэ выводов ключевых элементов соединены соответственно с минусовой и плюсовой шинами источника питания.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1, Сталь, ¹ 6, 1970, стр. 27.
2. Авторское свидетельство СССР № 338981, М, Кл. (OS В 11/10, 26. 03. 70.
559219 иг, )5
1
4)иг. 2
Составитель А. Лащев
3(„ т л едактор . Фадеева Техред А, Ьогдаи Корректор й; Мельниченко
Заказ 1370/99 Тираж 095 Подписное
И11ИИ (1И Государственного комитета Совета Министров CCCP ло делам изобретений и открытий
113035, Москва Ж-35, Раушскаянаб., д. 4/5
Филиал 11llfl 11атсн1, r. Ужгород, ул. Г1роектння, 4