Следящая система

Следящая система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i) 968783 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву )т 788076 (22) Заявлено 08. 05. 81(21) 3287642/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Р1 М К з

С 05 В 11/01

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 62-50 (088. 8) Опубликовано 23.1082. Бюллетень Мо 39

Дата опубликования описания 23. 10.82

В.Е. Григорьев, A. Г. Куличенко, Т. A. Кулич и С.П.Хробостов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

I (54) СЛЕДЯЩАЯ, СИСТЕМА

Изобретение относится к автоматике, а именно к следящим системам, и может быть использовано для повышения их помехозащищенности и улучщения качества переходных процессов..

По основному авт.св. Р 788076 известна следящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, сумматор, усилитель, исполнительный двигатель, вал которого через редуктор соединен с вторым входом измерителя рассогласования и непосредственно с валом тахогенератора, выход ксторого через блок умножения соединен с вторым входом сумматора и непосредст- венно с первым входом элемента сравнения, с вторым входом которого соединен вход измерителя рассогласования, с выходом через первый блок сигнатуры - второй вход блока умножения, третий вход которого подключен к выходу второго блока сигнатуры, вход второго блока сигнатуры соединен с выходом тахогенератора (1 ).

Недостатками известной систеьв) являются ее низкие точность и устойчивость из-за того, что глубина скоростной обратной связи одинакова как при положительном, так и при отрицательном сигнале на выходе тахогенератора.

Целью изобретения является повышение точности и устойчивости систе5

Поставленная цель достигается тем, что в системе блок умножения содержит последовательно соединенные второй однополярный релейный элемент и второй множительный элемент и последовательно соединенные третий множительный элемент, первый однополярный элемент, первый множительный элемент и суммирующий элемент, второй вход которого соединен с выходом второго множительного элемента, а выход - с выходом блока умножения, первый вход которого соединен с первым входом третьего множительного элемента, второй вход — с вторым входом третьего множительного элемента, третий вход — с вторыми входами первого и второго множительных элементов, выход третьего множительного элемента соединен с входом,вто. рого однополярного релейного элемента.

На фиг.1 представлена структурная схема системами на фиг.2 - эпюры напряжения, поясняющие ее работут на

968783 фирует систему. На интервале меняется знак выходного напряжения

U тахогенератора 6, выходной сигнал второго блока 10 сигнатуры становится -1, на выкоде первого блока 8 сигнатуры по-прежнему остается -1, т.е. после перемножения в блоке 9 умножения сигнал

Uqz тахометрической обратной связи является положительным. На интервале t3-t4 состояние блока 8 сигнату ры станет +1, блока 10 сигнатуры остается -1, т.е. выходные сигналы блоков сигнатуры имеют разные знаки и их перемножение дает -1, следовательно., тахометрическая обратная связь является отрицательной.

В дальнейшем процесс повторяется.

Таким образом, когда ошибка системы 8 максимальная, тахометрическая обратная связь положительна, что существенно ускоряет протекание переходного процесса, практически не влияя на его колебательность.

1(орректирующее устройствО 24 с блоком 9 умножения (фиг.3) в.составе системы работает следующим образом.

На интервалах, когда знаки сигналов Ugg на входе 26 нелинейного корректирующего устройства 24 и U на вы>.оде элемента 2 сравнения совпадают, положительный однополярный релейный элемент 12 находится в, состоянии +1, а отрицательный однополярный релейный элемент 13 в состоянии 0 . В результате этого только на выходе множительного элемента 14 присутствует сигнал положительной местной обратной связи с весом Ф, который задается на первом входе суммирующего элемента 11.

Двигатель 4 под действием сумьы сигналов ошибки 8 и положительной обратной связи U .эффективно раз.гоняется, уменьшая ошибку система.

С момента времени до t состояние гервого блока 8 сигнатуры(меняется на -1, так как меняется. знак сигнала на выходе элемента 7 сравнения, знак на выходе второго блока 10 сигнатуры по-прежнему остается +1 . Таким образом, после перемножения в блоке 9 умножения обратная связь по скорости становится отрицательной и эффективно демп- 65 фиг.3. — структурная схема блока ум-, ножения1 на фиг.4 — эпюры сигналов, поясняющих принцип действия корректирующего устройства.

Система содержит измеритель 1 рассогласования, сумматор 2, усилитель 3, исполнительный двигатель 4, редуктор 5, тахогенератор 6, эле1мент 7 сравнения, первый блок 8 сигнатуры, блок 9 умножения, второй блок 10 сигнатуры, суммирующий эле1О мент 11, первый 12 и второй 13 однополярные релейные элементы, первый 14, второй 15 и третий 16 множительные элементы, первый 17 и второй 18 масштабирующие элементы, 15 входы 19-21 и выход 22 блока 9 умножения, третий масштабирующий элемент 23, нелинейное корректирующее устройство 24 с выходами 25-27; кроме того, обозначены входной О„ и вы- 20 ходной Вр углы системю, сигнал 8 рассогласования, сигнал U; i-ro функционального элемента.

Система в основном варианте (фиг.l) работает следующим образом. 25

При подаче ступенчатого входного воздействия e„, например полярности, изображенной на фиг.2„ на вход двигателя 4 поступает выявленный измерителем 1 рассогласования и уси- 30 ленный усилителем 3 сигнал рассогласования системы, который, в первоначальный момент имеет максимальное положительное значение. Разгоняясь, исполнительный двигатель 4 вращает выходную ось в сторону уменьшения рассогласования. При этом на выходе, тахогенератора 6 появляется нарастающий положительный сигнал Утг, который до момента времени t меньше сигнала 8, т.е. сигнал на выходе элемента 7 сравнения на этом интервале времени положителен. В результате на интервале 9 -t4 о6а блока сигнатуры находятся в состоянии +1 и сигнал тахогенератора после умно- 45 жения в блоке 9 умножения дважды на +1 не меняет своего знака, т.е. остается положитЕльным, и, следовательно, на этом интервале тахометрическая обратная связь является поло- 50 жительной.

При несовпадении знаков сигналов

П и U> положительный однополярный релейный элемент 12 находится в состоянии 0, а отрицательный однополярный релейный элемент 13 в состоянии -1, а результате чего только на выходе множительного элемента 15 присутствует сигнал отрицательной местной обратной связи с весом с, который задается на вторсм входе суммирующего элемента 11.

Таким образом, в нелинейном корректирующем устройстве 24 имеются три независимых возможнссти влиять на его корректирующие характеристики: с помощью Коэффициента передачи oL задаваемого на выходе элемента 7 сравнения, изменяя тем саьым величину фазового сдвига выходного сигнала, положительного относительного входного сигнала устройства 8, с помощью коэффициента передачи dg, задаваемого на первом входе суммирующего элемента ll, изменяя тем самым глубину местной обратной связи на тех интерваЛах, где она положитель968783 на, наконец, с помощью коэффициента передачи Ы3, задаваемого на втором входе суммирующего элемента 11, изменяя тем самым глубину местной обратной связи на тех интервалах, где

;она отрицательна. -Причем появление возможности раздельного регулирования в корректирующем устройстве 24 глубины положительной и стрицательной местной обратной связи является следствием особого выполнения блока 9 умножения. В результате существенно расширяются динами"еские возможности влияния корректирующего устройства

24 на систему, так как ее точностные и колебательные свойства формируются теперь практически независимо: первые — с помощью коэффициента с11, а вторые — с помощью коэффициентов д1 или d3 ° Реализация коэффициентов с „, Ы и а(технических трудностей не представляет и может быть осуществлена как непосредственно на входах элементов 7 и 11, так и с помощью специально введенных масштабирующих блоков 23, 17, 18 (на фиг.1 и 3 обозначены пунктиром).

При необходимости на входе положительного двигателя 4 может быть установлено дополнительно линейное корректирующее звено, например нерулонное, параметры которого выбираются известным образом, исходя из требований к характеристикам систеMbl °

Изобретение позволяет повысить точность предлагаемой системы примерно на 3,5%, а устойчивость — почти на 6%.

Формула из обретен и я

Следящая система по авт.св.9788076, о т л и ч а ю ц а я с я тем, что, 10 с целью повышения точности и устойчивости системы, в ней блок умножения содержит последовательно соединенные второй однополярный релейный элемент и второй множительный элемент и по- следовательно соединенные третий множительный элемент, первый однополярный релейный элемент, первый множительный элемент и суммирующий элемент, второй вход которого соединен с выходом второго множительного эле мента, а выход — с выходом блока умножения, первый вход которого соединен с первым входом третьего множительного элемента, второй вход— с вторым входом третьего множительного элемента, третий вход — с вторыми входами первого и .второго положительных элементов, выход третьего множительного элемента соединен с входом второго однополярного релейного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 788076, кл. G 05 В 11/01, 1979 (прототип).