Следящая система

Следящая система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<))) 962838 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 150278 (21) 2580544/18-24 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 300982. Бюллетень М Зб

Р М К, з

G 05. В 11/01

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

РЗ) УДК 62-50 (088 ° 8) Дата опубликования описания ЗМ982 (72) Авторы изобретения

Г.Я, Вулах и В.В. Самойлов

) с (71 ) За яв итель г (54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к следящим системам, в которых устройство об ратной связи подключено на входе объекта регулирования, имеющего нелинейную характеристику, и может быть использовано, в частности, для управления агрегатами тягово-транспортной машины.

В известных следящих системах задающее устройство и устройство обратной связи имеют линейную характеристику (1).

Недостатком таких следящих систем является то, что при применении их для управления объектом, имеющим нелинейную характеристику, ухудшается качество управления, так как выходная величина объекта изменяется непропорционально величине входного воздействия системы. Такие механизмы трактора как муфта сцепления, бортовой фрикцион, тормоз вследствие конструктивных особенностей имеют нелинейную характеристику, а именно характеристику с односторонним ограничением. Поэтому на управляемость трактора влияет только часть перемещения фрикционных элементов, при которой происходит взаимодействие ведущих и ведомых элементов. Остальная часть перемещения фрикционных элементов является конструктивно необходимой, но она не влияет на управляемость трактора. Поэтому часть перемещения рукоятки (педали) управления является практически нерабочей, что ухудшает чувствительность и точность управления тракто10

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является следящая система, содержащая последовательно соединенные задатчик, сравнивающее устройство, усилитель, первый преобразователь сигналов, первый исполнительный механизм и первый объект управления, последовательно соединенные детектор, вто2р рой преобразователь сигналов, второй исполнительный механизм и второй объект управления, п1следовательно соединенные первый пороговый элемент и обратный клапан, а также третий и четвертв)й преобразователи сигналов, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым датчиками обратной связи, а входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго исполнительных механизмов, выход первого

962838 сигнал на выходе объектов.

10 Следящая система содержит задат00. исполнительного механизма соединен с входом первого порогового элемента, выход обратного клапана соединен с входом второго исполнительного элемента, выход усилителя соединен с входом детектора. В данной следя щей системе задатчик (задающее устройство) управляет двумя посл Удовательно срабатывающими объектами, имеющими характеристику с односторонним ограничением, бортовым фрикционом и тормозом при помощи исполнительыых механизмов (поршней бортового фрикциона и тормоза) . Следящее действие осуществляется за счет элемента сравнения и устройств обратной связи. На участке управления бортовым фрикционом задающее устройство и устройства обратной связи имеют линейную характеристику. Диски бортового фрикциона пол-, ностью размыкаются и при переходе на управление тормозом остаются в разомкнутом состоянии(2).

Таким образом, часть перемещения эадатчика не влияет на соверше- ние поворота трактором и практически оказывается нерабочей, что является недостатком системы управления. К недостаткам системы следует отнести и то, -что управление тормозом осуществляется, практически начиная с фиксированйого усилия, определяемого конечньм усилием для выключения фрикциона, Цель изобретения — повышение точности управления.

Укаэанная цель достигается тем, что система содержит последовательно соединенные второй пороговый элемент и релейный элемент, вход второго порогового элемента соеди- . нен,с выходом эадатчика, а выходы первого и второго датчиков обратной связи соединены c вторым входом сравнивающего устройства через релейный элемент.

Причем эадатчик содержит два резистора и потенциометр, подвижный контакт которого соединен непосредственно с выходом задатчика, через последовательно включенные второй замыкающий контакт релейного элемента и первый резистор и через последоваггельно соединенные второй размыкфиций контакт релейного элемента и второй резистор соответственно с первым и вторьм выводами потенциометра.

При этом эадатчик выполнен с нелинейной характеристикой, симметричной характеристике последовательно срабатывающих объектов относительно входной величины объектов . На фиг.1 изображена функциональная схема следящей системы; на

45 фиг,2 — функциональная схема эадатчика системы; на фиг.3 - график ха- рактеристики задатчика в координатах oLU, где с — сигнал на входе задатчика; U — сигнал на выходе задатчика, и график характеристики последовательно включаемых объектов регулирования в координатах LN где сигнал на входе объектов; Мчик 1, сравнивающее устройство 2, релейный элемент 3, устройства 4 и 5 обратной связи, усилитель 6, первый. преобразователь 7 сигналов, первый: исполнительный механизм 8, первый объект 9, второй объект 10, первое пороговое устройство 11, обратный клапан 12, второй исполнительный механизм 13, детектор 14, второй преобразователь 15 сигналов, третий преобразователь 16 сигналов, четвертый преобразователь 17 сигналов, второе пороговое устройство 18, .Задатчик 1 (фиг.2) выполнен в виде задающего потенциометра 19 и резисторов 20 и 21. Потенциометр 19, резисторы 20 и 21 выбираются иэ учета характеристик объектов регулирования, Электрогидравлическая следящая система управления поворотом трактора (бортовым фрикционом и тормо3oM) работает следующим образом.

Оператор, перемещая рукоятку управления, изменяет сигнал cL на выходе задатчика 1 от нуля до с(.„ .(фиг.3). В этом случае происходит управление объектом 9, При этом сигнал с выхода потенциометра 19 и резистора 20 поступает на сравнивающее устройство 2. Разность между выходным сигналом эадатчика 1 и сигналом устройства 4 обратной связи поступает в усилитель 6, затем в преобразователь 7 сигнала и на исполнительный механизм 8, который приводит в движение объект 9, Сигнал на перемещение L исполнительного механизма 8 через преобразователь 16 сигнала поступает на устройство 4 обратной связи . При этом вследствие того, что хара стеристика задатчика 1 симметрична характеристике объекта 9 относительно входной величины объекта, в работе системы наблюдается пропорциональное изменение выходной величины объекта 9 М относительно величины входного воздействия систе.мы ю

При установке рукоятки управления в положение, соответствующее началу ограничения в характеристиках объектов 9 и 10 (выходная величина,.объекта 9 достигла значения М„), срабатывает пороговое устройство 18, 962838

Фсрмула изобретения подавая сигнал на переключение релейного элемента 3, который одновременно отключает устройство 4 обратной связи и дополнительный резистор 20, подключая к сравнивающему устройству 2 устройство 5 обратной связи, а к задающему потенциометру

19 — дополнительный резистор 21.

При этом сигнал с выхода потенциометра 20, измененный резистором

22, поступает на сравнивающее устройство 2. Разность между выходным сигналом задатчика 1 и сигналом устройства 5 обратной связи поступает в усилитель 6, преобразователь

7 сигнала, исполнительный механизм

8. В конце движения исполнительного механизма 8 (выходная величина механизма достигла значения L ), соответствующего полно l му перемещению объекта 9, пороговое устройство 11. и сигнал с выхода исполнительного механизма 8 через обратный клапан 12 поступает на исполнительный механизм 13, приводящий в движение объект 10, который как и объект 9 проходит зону ограничения.

Таким образом, при управлении бортовым фрикционом 9 диски фрикциона перемещаются на весь ход. Одновременно лента тормоза осуществляет свободный ход и начинает касаться тормозного барабана. Сигнал на перемещение исполнительного механизма

13 через преобразователь 17 сигнала поступает на устрсйство 5 обратной . связи. При дальнейшем перемещении рукоятки до величины с(,1 происходит управление объектом 10. При этом вследствие того, что характеристика задающего устройства 1 (фиг.3) симметрична характеристике объекта

10 относительно его входной величины, в работе системы наблюдается пропсрциональное изменение выходной величины М объекта 10 относительно входногс воздействия системы aL., При возвращении рукоятки в исходное положение сигнал от усилите" ля 6 одновременно поступает через преобразователь 7 сигнала, исполнительный механизм 8 на объект 9,. а через устройствс 14, преобразователь 15 сигнала, исполнительный механизм 15 — на объект 10. Вследствие этого объекты 9 и 10 одновременно возвращаются в исходное положение.

Следящая система может быть также использована и для управления одним объектом с нелинейной характеристикой. В этом случае вся схема

60 сокращается, а задающее устройство выполняется симметричным характеристике, например, муфты сцепления.

1. Следящая система, содержащая последовательно соединенные задатчик, сравнивающее устройство, усилитель, первый преобразователь сигналов, первый исполнительный механизм и первый объект управления, последовательно соединенные детектор, второй преобразователь сигналов, второй исполнительный механизм и второй объект управления, последовательно соединенные первый пороговый элемент и обратный клапан, а также третий и четвертый преобразователи сигналов, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым датчиками обратной связи, а входы — соответственно с выходами первого и второго исполнительных механизмов, выход первого исполни- тельного механизма соединен с вхо1 дом первого порогового элемента, вы-

I ход обратного клапана соединен с входом второго исполнительного механизма, выход усилителя соединен с входом детектора, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности системы, она содержит последовательно соединенные второй пороговый элемент и релейный элемент, вход второго порогового элемента соединен с выходом задатчика, а выходы первого и второго датчиков обратной связи соединены с вторым входом сравнивающего устройства через релейный элемент.

2. Следящая система по п. 1, отличающаяся тем, что задатчик содержит два резистора и потенциометр, подвижный контакт которого соединен с выходом задатчика непосредственно и через последовательно включенные второй замыкающий контакт релейного элемента и первый резистор и через последовательно соединенные размыкающий контакт релейного элемента и второй резистор соответственно с первым и вторым выводами потенциометра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 178965; кл. G 05 В 11/01, 1968.

2. Передача мощности на тракторе

Д9. Проспект фирмы CQIA Катерпиллар, HP Р70467-75, 1975, с.2932 (прототип),