Следящая система
Иллюстрации
Реферат
О П-И- С йНИ Е
ИЗ06РЕТЕН ИЯ
Союз Советсккн
Соцмапистмческкн
Республик
«»763851
- . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт свид-ву— (22) Заявлено 14.06.78 (21) 2631425/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М. Кл з б 05 В 11/1
Пкудзрстеееьй квинтет
СССР ю делам нзебретеннй к етнрмтнХ
Опубликовано 15.09.80. Бюллетень ¹ 34
Дата опубликования описания 25.09.80 (53) УДК 62-50 (088.8) .(72) Авторы изобретения
А. И. Васильев и А. С. Михалев
Дальневосточный ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА
Изобретение относится к следящим системам с бесконтактными двигателями постоянного тока и может быть использовано для улучшения динамических характеристик и упрощения следящих систем.
Известна следящая система, в которой для повышения точности отключают от контура системы выход нереверсивного тахогенератора, укрепленного на входном валу, иа тех интервалах времени, когда скорость отработки выходного вала превышает скорость заводки (! (.
Недостаток известного устройства сложность, так как для осуществления необходимого управления требуется допол.нительный тахогенератор на выходном валу системы.
Наиболее близким техническим решением является бесконтактная следящая система йостоянного тока (2(, содержащая блок умножения, однополупериодный выпрямитель, первое и второе реле и последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель, выпрямитель, сумматор, широтноимпульсный модулятор, бесконтактный дви. гатель постоянного и редуктор, выход ко торого соединен с первым входом нзмери
2 теля рассогласования, второй вход которого связан со входом тахогенератора, а выход усилителя через последовательно соединенные фазоопережающие звено и первое реле подсоединен ко второму входу бесконтактного двигателя постоянного тока.
Недостаток. такой системы состоит в ее малой надежности ввиду ее сложности, так как требуется дополнительный тахогеаератор на выходном валу системы, что увеличивает габариты, вес и стоимость системы. в Целью изобретения является повышение надежности системы.
Поставленная цель достигается тем, что в следящей системе содержится блок сравнения, первый и второй входы которого подключены ко входу и выходу фазоопережаю1 щего звена соответственно, а выход через второе реле подключен к одному входу блока умножения, к другому входу которого подключен выход тахогенератора, выход блока умножения через однополупериодный выпря, мятель подключен к другому входу сумматора. . На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемой системы; на фиг. 2 — характерные фазовые траектории для системы
76385 второго порядка прн положительной постоянной скоростп заводкп; на фпг. 3 — траектории двпже системы в переходном режиме при обработке сигнала с положительной постоянной скоростью заводки.
1о
Следящая система содержит измеритель рассогласования 1, усилитель 2, фазоопережаюшее звено 3, выпрямитель 4, сумматор 5, широтно-импульсный модулятор 6, бесконтактный двигатель постоянного тока 7, редуктор 8, тахогенератор 9, блок умножения 10, однополупериодный выпрямитель 11, реле (реверса)12, блок сравнения 13, реле 14.
В описании приняты следующие обозначения:
9 — угол рассогласова- $$ ния следящей системы, 8 — производная угла рассогласования, S u S z — линии переключения реле 14 и реле реверса 12 (см. фиг. 1), «а, в, с, о» и 4, е, f, g К о — характерные точки фазовых траекторий.
2$
Измеритель рассогласования 1 выявляет разность между входным и выходным углами системы, преобразует ее в напряжение, которое усиливается усилителем 2.
Выход усилителя подключен через фаэоопережающее звено 3 на вход реле реверса ,12, а через выпрямитель 4 к одному из входов сумматора 5. Кроме того, выход усилителя 2 и выход фазоопережающего звена 3 подключены на входы блока сравнения 13, выход которого подключен к реле 14.
Выход сумматора 5 подключен к широтно-импульсному модулятору 6, управляющему бесконтактным двигателем постоянного тока 7, который через редуктор 8 связан с измерителем рассогласования 1. Ско- 4о рость входного вала измеряет тахогенератор 9, выход которого подключен к входу блока умножения 10, на второй вход которого подключен выход реле 14. Выход блока умножения 10 через однополупериодный
4S выпрямитель 11 подключен ко входу сумматора.
При подаче скачкообразного сигнала система работает следующим образом.
Появившееся в результате скачка рассогласование усиливается усилителем 2, пре- sa образуется фазоопережаюшим звеном 3 и переводит в соответствующее положение реле реверса 12, одновременно сигнал с выхода усилителя 2 через выпрямитель 4, сумматор 5 и широтно-импульсный модулятор 6 поступает на двигатель 7. Двигатель 7 враss шается в необходимом направлении и отра. батывает рассогласование. Прн этом сигнал с выхода однополупериодного выпря!
1 мителя 11 равен 0, так кпк пппряжение на выходе тахогеперагора 9 равно 0 в течение всего переходного процесс;i, обусловленного скачкообразным сигналом.
В режиме автоколебатсльной отработки, например линейно-нарастающего сигнала, в системе реализуется такой алгоритм управления, когда напряжение с выхода выпрямителя 4 складывается с выходным напряжением однополупериодного выпрямителя 11 на тех интервалах времени, где знак напряжения с выхода тахогенератора 9 совпадает с положением реле 14. Подбор параметров фазоопережаю цего звена 3 обеспечивает такое положение линий переключения реле реверса 12 — S и реле 14 — S 4 (см. фиг. 3), что в системе возникает скользящий режим. ,В переходном. режиме при отработке линейно-нарастающего сигнала следящая система работает следующим образом.
Движение системы из точки «а» (см. фи г. 3) происходит по фазовой траектории 15 (см. фиг. 2), соответствующей работе системы при подключенном инвариантном входе, когда состояние реле реверса 12 соответствует знаку сигнала рассогласования. В точке «в» происходит отключение инвариантного входа, и движение продолжается по траектории 16 (см. фиг. 2), характеризующей работу системы при отключенном инвариантном входе нри соответствии состояния реле 12 знаку сигнала рассогласования, до точки «с».
Дальнейшее движение происходит по линии переключения OC (см. фиг. 3) в начало координат, так как в системе возникает скользящий режим.
Аналогично происходит движение из точки «d». Однако в точке «f» переключается реле реверса 12, и на участке fg движение определяется кривой 17 (см. фиг. 2), соответствующей работе системы при отключенном инвариантном входе при несовпадении состояния реле реверса 12 и знака сигнала рассогласования.
Завершающий участок траектории совпадает с линиеЙ переключения ho, и движение происходит в скользящем режиме в начало координат.
В установившемся движении система работает в скользящем режиме, при котором напряжение тахогенератора 9 с бесконечно большой частотой подключается к сумматору 5.
Экономическая эффективность изобретения определяется тем, что предложенная система имеет один против двух тахогенераторов в системе-прототипе. Это существенно упрощает реализацию системы, уменьшает ее габариты и массч.
Формула изобретения
Следящая система, содержащая блок умножения, однополупериодный выпрями763851 фиг. 7 тель, первое и второе реле и последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель, выпрямитель, сумматор, широтноимпульсный модулятор, бесконтактный двигатель постоянного тока и редуктор, выход которого соединен с первым входом измерителя рассогласования, второй вход которого связан со входом тахогенератора, а выход усилителя через последовательно соединенные фазоопережающее звено и первое реле подсоединен ко второму входу бесконтактного двигателя постоянного тока, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы, она содержит блок сравнения, первый и второй входы которого подключены ко входу и выходу фазоонсрежающего звена соответственно, а выход через второе реле подключен к одному входу блока умножения, к другому входу которого подключен выход тахогенератора. выход блока умножения через однополупериодный выпрямитель подключен к другому входу сумматора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Авторское свидетельство СССР № 470783, кл. G 05 ВII/!О, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР № 474787, кл. б 05 В I I/IÎ, 1975 (прототип) .
Составитель А. Ланов
Редактор Н. Каменская Техред К, Шуфрич Корректор Н. Стен
Заказ 6281/41 Тираж 95б Подиисное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытнйс
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4