Следящая система
Патент 732807
Авторы
Классы МПК
Следящая система
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Сещиалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.1277 (21) 2553089/18-24 с присоединением заявки N> (23) Приоритет
Опубликовано 05.05.80. Бюллетень Мо 17
Дата опубликования описания 0505.80 (51)М. Кл.
G 05 В 11/01
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (5Ç) УДК 6 2- 5 0 (088. 8) (72) Авторы изобретения
A А.Кошевой и В.К. Стеклов (7 () Заявитель (54) СЛКДЯЩЛЯ СИСТКмЛ
Изобретение относится к системам автоматического регулирования повышенной точности и может найти применение при управлении объектами широкого профиля. S
Известны следящие системы, в которых динамические ошибки, возникающие из-за наличия в системе нелинейности типа люфт, компенсируются с помощью корректирующих контуров, содержащих функциональные или согласующие .преобразователи, дифференциаторы, усилители и сумматоры (1) и(2)
Недостатками известных систем являются отсутствие учета начальных 15 условий (не учитывается начальное положение системы в зоне люфта) и наличие;переходной составляющей ошибки при компенсации влияния люфта, что приводит к понижению точнос- 20 ти-и устойчивости системы.
Из известных систем наиболее близкой по технической сущности к изобретению является следящая система содержащая первый сумматор, выход ко-Ь торого через последовательно соединенные функциональный преобразователь, первый дифференциатор, первый усилитель и релейный блок подключен ко входу второго усилителя, а через 30 последовательно соединенные третий усилитель, второй сумматор, третий сумматор, второй вход которого через первое корректирующее устройство . подсоединен к выходу третьего усилителя, и исполнительное устройство подключено ко второму входу второго сумматора, первому входу четвертого сумматора и входу редуктора, выход которого соединен со входом объекта регулирования, выход которого соединен с одним из входов первого сумматора и вторым входом четвертого сумматора, выход которого соединен с управляющим входом втoporo усилителя, и последовательно соединенные второй и третий дифференциаторы,входы и выходы которых соединены с соответствующими входами третьего сумматора (3).
Недостатком известной системы является ее низкая точность.
Цель изобретения — повышение точности системы на переходных режимах, Поставленная цель достигается тем что в системе установлены последовательно соединенные второе корректирующее устройство и пятый сумматор, второй вход которого подключен к выходу второго усилителя и входу
732807 второго корректирующего устройства, а выход — ко входу второго дифференциатора.
Блок-схема системы представлена на чертеже, где приняты следующие обозначения: сумматоры — 1-5, усилители — 6, 7, 8, корректирующие устройства — 9, 10, исполнительный механизм — 11, редуктор — 12, объект регулирования — 13, релейный блок—
14, дифференциаторы — 15, 16, 17, функциональный преобразователь — 18.
Система работает следующим образом.
Сигнал задания поступает на вход первого сумматора 1, на второй вход которого поступает выходной сигнал системы, Разность между этими сигналами усиливается усилителем 8 и преобразуется исполнительным механизмом
11, который через редуктор 12 управляет положением объекта регулирования 13.Редуктор 12 имеет нелинейность типа люфт, которая существенно ухудшает качественные .характеристики системы. Для улучшения характеристик системы в ней применен корректирующий контур, который работает. следующим образом.
Сигнал рассогласования с выхода сумматора l поступает на вход релейного блока 14 через функциональный преобразователь 18, дифференциатор 15 и усилитель 16. В качестве функционального преобразователя может быть использовано динамическое звено,,например, в,виде фильтра, постоянная времени которого равна постоянной времени основного контура регулирования от сумматора 1 до редуктора
12, В зависимости от знака рассогласования на выходе релейного блока 14 появляется положительный или отрицательный сигнал определенной амплитуды, который, воздействуя иа систему через усилитель 7 и сумматоры 5 и 3, компенсирует величину люфта н системе, Первое -корректирующее устройство, в качестве которого, например, может быть применена модель исполнительного механизма 11, служит для повышения порядка астатизма системы. Дифференциаторы 16 и 17, выходы которых подключены к сумматору 3, позволяют сделать внутренний контур регулирования системы, состоящий из сумматоров 2, 3 и исполнительного механизма 11, практически безынерционным для сигнала с релейного блока 14.
СУММатор 4 и усилитель 7 с переменным коэффициентом усиления позноляет повысить эффективность компенсации люфта эа счет учета относительного положения вала исполнительного механизма 11 и вала объекта регулирования
13 в зависимости от нагрузок, управляющего и возмущающего воздействий.
Положение нала исполнительного механизма 11 фиксируется, например, с помощью дискретного датчика,. установленного непосредственно на валу исполнительного двигателя. Сумматор
4 производит согласование сигналов, пропорциональных величинам угловых положений вала объекта регулирования 13 и вала исполнительного механизма 11, с учетом редукции и сравнения их, Корректирующее устройство 10 ускоряет переходный процесс за счет выработки (в момент подачи с релейного блока 14 через усилитель 7 и сумматор
5 сигнала смешения на сумматор 3) ступенчатого сигнала той же полярности, что и сигнал на выходе усилителя 7, для повышения скорости испол. нительного механизма 11, а затем через время tp/2, где ty- время регулирования следящей системы, — ступенчатого сигнала противоположной полярности на время tp/2 для быстро20 го торможения исполнительного механизма ll. Корректирующее устройство
10 может быть выполнено, например, из двух групп мультивибраторов, работающих соответственно при положи25 тельной и отрицательной полярности сигналов релейного блока 14, При этом в каждой группе первый мультивибратор через время tр/2 своим зад,ним фронтом запускает второй мультищ0 вибратор, вырабатывающий сигнал противоположной полярности по отношению к первому мультивибратору. Сигнал Можно также селектировать по амплитуде н зависимости от величины сигнала на выходе корректирующего устройства 10.
Указанные отличительные особенности системы обеспечивают повышение ее точности в два раза по сравнению с известными системами.
Формула изобретения
55 бО
Следящая сист ема, содержащая первый сумматор, выход которого через последовательно соединенные функцио- . нальный преобразователь, первый дифференциатор, первый усилитель и релейный блок подключен ко входу второго усилителя, а через последовательно соединенные третий усилитель, второй сумматор, третий сумматор, второй вход которого через первое корректирующее устройство подсоединен к выходу третьего усилителя, и исполнительное устройстBQ подключено ко второму входу второго сумматора, первому входу четвертого сумматора и входу редуктора, выход которого соединен со входом объекта регулирования, выход которого соединен с одним иэ входов первого сумматора и вторым входом четвертого сумматора, выход которого соединен с управляющим входом второго усилителя, и последовательно соединенные второй и
732807
Составитель Ю.Гладков
Редактор Н.Вирко Техред Н.Вабурка Ко ектор Г. Р ешет ни к рр
Заказ 1735/37 Тираж 956 Подписное
ЦНИИПИ Государствениого комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4 третий дифференциаторы, входы и выходы которых соединены с соответствующими входами третьего сумматора, отличающаясятем,что,.с целью повышения точности системы на переходных режимах, в ней установлены последовательно соединенные второе корректирующее устройство и пятый сумматор, второй вход которого подключен к выходу второго усилителя и входу второго корректирующего устройства, а выход — ко входу второго ди фференци ат ора .
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Ф 571793, кл. G 05 В 11/01,06.07 19
2. Авторское свидетельство СССР
Р 556413, кл. G 05 В ll/01,02 ° 07 19;
3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2438196/18-24, кл. G 06 В ll/Ol, 27.01.77 (прототиг