Следящая система

Следящая система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Респубики

< > 930234 (61) Дополнительное к авт, свил-ву(22) Заявлено 25.06. 79 (21) 2786563/18-24.(53)М. Кл.

G 05 В 11/01 с присоединением заявки М

3Ьаударетеанвй кемятет

СССР ве лелем взееретеннй

N отерытнй (23) Приоритет— (53) УДК 62-50 (088.8) Опубликовано 23.05.82. Б1оллетень М 19

Дата опубликования описания 23 05 82

А.Т. Белоус и А.И. Мищенко

Туркменский научно-исследовательский ийстйТутгмдротехник4 и мелиорации (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

НЕ (2).

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике, а более конкретно к техническим средствам автоматического регулирования, и может быть использовано для отслеживания угловых и линейных перемещений, осуществляемых ведущим приводом, а также для синхронизации затворов многопролетных гидротехнических сооружений.

Известны следящие системы, содержащие электропривод регулируемого ор гана, кинематически связанный с преобразователем угол — код, выход кото15 рого соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика fl).

Недостатками известных следящих систем являются их сложность в наст20 ройке и низкое быстродействие и точность.

Наиболее близкой по техническойсущности к предлагаемой является следяшая система, содержащая электропривод регулируемого органа, кинематически связанныи с оцифрованным в коде Грея преобразователем угол - код, соединенным .разрядными выходами с входами преобразователя кода Грея в двоичный код, разрядные выходы которого соединены с первыми входами двоичного сумматора, вторые входы которого соединены с разрядными выходами цифрового задатчика, а вход

"Перенос" младшего разряда двоичного сумматора соединен с потенциалом символа "Единица", реверсивный пускатель и электромагнитный тормоз, соединенные соответственно с первым и вторым входами электропривода регулируемого органа и три элемента

И, два элемента ИЛИ, два элемента

Недостатками известной следящей системы являются низкое быстродействие и ее сложность.

34 4 виде 10101010. В двоичном сумматоре

4 выполняется операция

01010101

1.00000000

10101010

01010110

Следящая система включает электропривод регулируемого органа 1,. оциф- зв рованный в коде Грея преобраЖвателем угол - код 2, преобразователь 3 .кода Грея в двоичный код, двоичный сумматор 4, цифровой задатчик 5, вход 6 "Перенос" младшего разряда двоичного сумматора, реверсивный пускатель 7, электромагнитный тормоз

8, элемент ИЛИ 9, элементы И 10 и 11, элемент НЕ 12,, выход 13 "Перенос" старшего разряда дваучного суммато- 40 ра, элемент ИЛИ 14, элемент КЕ 15, элемент И 16, одновибратор 17.

1.00000001

3 9302

Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение следящей системы, Поставленная цель достигается тем, что система дополнительно содержит одновибратор, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, а вход - с выходом первого элемента ИЛИ и с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен 1В с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом электромагнитного тормоза, разрядные выходы двоичного сумматора соединены с входами второго элемента 1$

ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых соответственно соединены непосредственно и через второй элемент НЕ с вы- 2в ходом "Перенос" старшего разряда ,двоичного сумматора, а выходы - с соответствующими входами первого элемента ИЛИ и реверсивного пускателя. 25

На чертеже приведена блок-схема следящей системы. !

Система работает следующим образом.

Пусть в начальный момент времен рассогласование отсутствует, т.е. х - х = О, где х - регулируемая величина; х - величина задания.

Ъ=.

В этом случае на разрядные входы двоичного сумматора 4 от преобразователя 3 кода Грея в двоичный и от цифрового задатчика 5 поступают два равных двоичных числа: на первые входы - число, записанное в прямом коде, а на вторые входы - то же число в обратном коде. Пусть, например, эти числа равны 170, или в двоичном

На всех разрядных выходах сумматора 4 имеются нули, поэтому на выходе элемента ИЛИ 9 также получается нуль, который одновременно поступает на первые входы элементов

И 10 и 11, s результате чего сигнал на их выходы также равен нулю.

Следящая система не производит никаких операций над регулируемым органом.

Пусть теперь в цифровом задатчике

5 число изменилось на одну единицу и уменьшилось до 169, или в двоичном виде 10101001. Тогда в обратном коде это число равно 01010110.

Величина рассогласования х - х О.

Двоичный сумматор осуществляет операцию

На выходе младшего разряда двоичного сумматора 4 и на его выходе 13

"Перенос" старшего разряда присутствуют сигналы "Единица". С выхода сумматора 4 через элемент ИЛИ 9 сигнал

"Единица" поступает одновременно на первые входы элементов И 10 и 11.

Одновременно с выхода 13 "Перенос" сумматора 4 старшего разряда сигнал

"Единица" поступает на второй вход элемента И 10, на выходе которого также образуется сигнал "Единица".

На выходе элемента И 11 сигнал равен нулю, так как íà его второй вход поступает сигнал "Нуль" с элемента НЕ

12.

С выхода элемента И 10 сигнал поступает одновременно на один из входов элемента ИЛИ 14 и на один из входов реверсивного пускателя 7, который включает электропривод 1 на опускание регулируемого органа. После его опускания на один шаг квантования преобразователя угол - код 2, оцифрованного в коде Грея, исключающем грубые ошибки считывания, на выходе преобразователя 3, кода Грея в двоичный код возникает то же число, что и на выходе задатчика, т.е. число 169, рассогласование исчезнет. На .всех разрядных выходах двоичного сумматора образуются нули, и реверсивный пускатель 7 отключает электропривод 1. 3

Сигнал, ранее поступивший на один из входов элемента ИЛИ 14, после отработки рассогласования прекращается, в результате чего на выходе элемента

НЕ 15 образуется сигнал, равный единице. Сигнал с выхода элемента ИЛИ

14 задним фронтом в момент устранения рассогласования запускает одновибратор 17, положительный импульс которого поступает на второй вход 13 элемента И 16, на первый вход которого после отработки рассогласования поступает сигнал "Единица" с выхода элемента НЕ 15. С выхода элемента

И 16 сигнал поступает на вход эле- 30 ктромагнитного тормоза 8, обеспечивающего торможение электропривода 1 после отработки рассогласования.

Длительность импульса одновибратора превышает длительность процесса тор- 23 можения, а тормозной момент выбирается из условия остановки электро-, привода посередине шага квантования.

Если рассогласование возникает в момент торможения, то на выходе.вто- 30 рого элемента НЕ 15 исчезнет сигнал

"Единица", что приводит к отключению электромагнитного тормоза 8, и величина рассогласования отрабатывается обычным образом. 3$

Рассмотрим третий случай, когда величина рассогласования х - х <0.

Пусть, например, х = 171 или в двоичном виде 10101011. Двоичный

40 сумматор производит вычисления

1 формула изобретения

0.11111111

930234 6 элемента И 11. Этот сигнал одновре-. менно поступает на вход схемы ИЛИ 14 и на вход реверсивного пускателя 7, который включает электропривод 1 на подъем регулируемого органа.

После подъема регулируемого органа на один шаг квантования преобразователя угол - код 2 рассогласование устраняется и осуществляется торможение электропривода аналогично описанному.

Таким образом, при возникновении любой величины рассогласования, отработка ее электроприводом осуществляется с максимальной скоростью, а после устранения рассогласования электропривод тормозится, что и Ilo вышает быстродействие предложенной следящей системы.

Упрощение следящей системы достигается за счет использования цифровых устройств измерения и преобразования информации путем исключения устройств обратного преобразования код - аналог, используемых в известных аналогах предложенной следящей системы. В данной следящей системе можно использовать (и используется1 асинхронный электрспривод, являющийся наиболее простым .и надежным.

Точность системы зависит от величины шага квантования преобразователя угол - код. Для ее повышения, как обычно, увеличивают число разрядов преобразователя угол - код, цифрового задатчика, двоичного сумматора, а также тормозной момент электройривода.

Как показывает расчет, за счет упрощения следящей системы стоимость ее снижается на 233, по сравнению с известным.

На всех разрядных выходах двоичного сумматора 4 образуются сигналы

"Единица", которые поступают на входы элемента ИЛИ 9, в результате чего с выхода этого элемента сигнал "Единица" поступает на первые входы элементов И 10 и 11. Но, так как на выходе 13 "Перенос" старшего разряда сумматора сигнал равен нулю, только на втором входе элемента И 11 присут- 1 ствует сигнал "Единица", поступающий с элемента НЕ 12; что приводит к образованию сигнала "Единица" на выходе

Следящая система, содержащая электропривод, кинематически связанный с преобразователем угол - код, соединенным раэрядными выходами с входами преобразователя кода, разрядные выходы которого соединены с первыми входами двоичного сумматора, вторые выходы которого соединены с разрядными выходами цифрового задатчика, реверсивный пускатель и электромагнитный тормоз, соединенные соответственно с первым и вторым входами электропривода, три элемента И, 930234

Составитель Г. Нефедова

Редактор Н. Лазаренко Техред t1. Рейвес Корректор С. Шекмар

Заказ 3468/61 Тираж 908 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 два элемента ИЛИ, два элемента НЕ, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения следящей системы, она содержит одновибратор, выход которого 5 соединен с первым входом первого элемента И, а вход — с выходом первого элемента ИЛИ и с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом электромагнитного тормоза, первые выходы двоичного сумматора соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов

И, вторые входы которых соединены непосредственно .и через второй элемент НЕ с вторым выходом двоичного сумматора, а выходы — с соответствующими входами первого элемента ИЛИ л реверсивного пускателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1 533908, кл . G 05 B 11/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР 585474, кл. G 05 B 11/14, 1975 (прототип).