Следящая система

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Я-"ОПУБЛИ К (1Е (11) ИВ G 05 В 11/14

ГОСУДАРСТ8ЕККЫЙ КОМИТЕТ. СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЬСЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2973251/18-24 (22) 25.08.80 (46) 23.03.83. Бюл. 9 11 (72) В.Н. Семин и Н.В. Потапова. (53) 62-50(088.8) (56) 1. Емельянов С.В. Системы автоматического управления с переменной структурой. М., "Наука", 1967, с.39.

2. Проектирование следящих систем. Под ред. Л.В. Рабиновича. М., "Машиностроение", 1969, с ° 216-218, рис. 4-2 (прототип). (54) (57) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, содержащая последовательно соединенные блок сравнения, дискриминатор, предварительный усилитель, сумматор, усилитель мощности, исполнительный двига-, тель и объект регулирования, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, а также интегратор и пороговое устройство, входы которых подключены к выходу дискриминатора, отличающаяся тем, что, с целью .повышения динамической точности системы, в нее введены два ключа и формирователь импульсов, причем выход порогового устройства через формирователь импульсов подключен к управляющим входам ключей, сигнальные входы которых соединены с выходом интегратора, а выходы — соответственно со вторыми входами интегратора и сумматора.

1Р

CO

СР

К) 1007082

Изобретение относится к области автоматического управления, а именно к следящим системам, и предназначено для управления объектами, например, в системах автоматической подстройки частоты магнетрона, требующими повышенного быстродействия и минимального перерегулирования.

Известна система с переменной структурой, содержащая измеритель рассогласования, пропорциональный и интегральный канал Q1) .

Недостатками этой системы являются недостаточно высокая точность при больших рассогласованиях системы.

Наиболее близкой по технической 15 сущности к предлагаемой является следящая система, содержащая элемент сравнения, дискриминатор, предварительный усилитель, сумматор, усилитель мощности, исполнительный двигатель и интегратор f2) .

Недостатками известной системы является низкое быстродействие и большое перерегулирсвание при больших сигналах рассогласования из-за инер- 25 ционности и насыщения интегратора.

Целью изобретения является повышение динамической точности системы.

Поставленная цель достигается тем, что в следящую систел1у, содержащую последовательно соединенные блок сравнения, дискриминатор, предварительный усилитель, сумматор, усилител мощности, исполнительный двига- . тель и объект регулирования, выход которого подключсн к первому входу 35 блока сравнения, а также интегратор и пороговое устройство, входы которых подключены к выходу дискриминатора, введены два ключа и формирователь импульсов, причем выход поро- 40 гового устройства через формирователь импульсов подключен к управляющим. входам ключей, сигнальные входы которых соединены с выходом генератора, а выходы — соответственно со вторыми 45 входами интегратора и сумматора.

На фиг. 1 изображена структурная схема следящей системы; на фиг. 2 временные диаграммы.

Следящая система содержит последо-50 вательно соединенные элемент 1 сравнения, дискриминатор 2, предварительный усилитель 3, сумматор 4, усилитель 5 мощности, исполнительный двигатель 6 и объект 7 регулирования, 55 интегратор 8, пороговый элемент 9, формирователь 10 импульсов, ключи

11 и 12.

Следящая система работает след лощим образом. Входной сигнал поступает на вход элемента 1 сравнения и отрабатывается системой до момента равенства нулю сигнала рассогласования на выходе элемента сравнения. В результате выходной сигнал системы на выходе объекта 7 становится равным входному. Но в отличии от известной в предлагаемой системе интегратор 8 включается параллельно предварительному усилителю 3 не постоянно, а в зависимости от величины напряжения сигнала рассогласования. При сигналах рассогласования, превышающих зону нечувствительности системы (уровень срабатывания порогового элел1ента), на выходе порогового элемента 9 вырабатывается прямоугольный импульс, который на вы.— ходе формирователя 10 импульсов формирует импульсы для ключей 11 и 12.

Под действием указанных управляющих импульсов ключ 11 размыкается, а ключ

12 замыкается. При этом выход интегратора 8 отключается от второго входа сумматора 4 и подключается к своему второму входу. Работа следящей системы при этом происходит при низкой добротности, определяемой коэффициентом усиления безынерционного предварительного усилителя 3.

В момент времени, когда сигнал рассогласования станет меньше зоны нечувствительности системы, выход интегратора 8 отключается от его второго входа и подключается ко второму входу сумматора 4. При этом сигнал рассогласования системы уменьшается до нуля за время, определяемое постоянной времени интегратора. Очень важно, что : работа интегратора начинается при нулевых начальных условиях что обеспечивает отсутствие дополнительного перерегулирования в системе.

Положительный эффект от использования предлагаемой систелы, по сравнению с известной, заключается в повышении быстродействия систелы в 2-3 раза v. ул:еньшении псререгулиро-. вания в 5-10 раз.

На"предприятии выполнен макет предлагаемого устройства и проведены его лабораторные испытания. Известная следящая системы при согласовании. с угла рассогласования 180о имеет перерегулирование 100-200% и время переходного процесса 0,5-1 с. Предлагаемая следящая система имеет перерегулирование 0-20%, а время переходного процесса 0,2-0,3 с.

1007082 и„ ик

Составитель В. Грибова

Редактор Г. Волкова Техред М.Тепер Корректор Е. Рошко

Заказ 2138/71 . Тираж 872 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