Следящая система

 

СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, содержащая первое корректирующее устройство и . последовательно соединенные задатчик, первый сумматор, усилитель, первый коммутатор, второй сумматор и формирователь сигнала управления, выходом подключенный к входу объекта регулирования , выходом подключенного через последовательно соединенные второе корректирукицее устройство и второй коммутатор к второму входу второго сумматора, а через блок главной об- , ратной связи - к второму входу первого сумматора, выходом соединенного с первым входом устройства управления , первым выходом соединенного с третьим входом второго сумматора, а вторым выходом - с управляющим входом первого коммутатора и первым управляю1Ц|{м входом второго коммутатора , отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия системы, в ней вход второго корректирующего устройства соединен с выходом первого сумматора, первый В выход - с четвертым входом второго сумматора и с вторьм управляющим входом второго коммутатора, второй вьцсод - с вторьм входом первого кор ректирующего устройства. g

союз советских

»»П

РШ1УЬЛИН зир G 05 В 1/01

1,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный Комитет сссР по делАМ изоБРетений и отнРыт1й (21) 3539472/18-24 (22) 13. 01 . 83 (46) 30.07.84. Бюл. Ф 28 (72) В.Н.Карпов и Ю.A.ÑNèðíîâ (53) 62-50(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 689897, кл. G 05 В 11/01, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 328424, кл. С 05 В 11/12, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 857926, кл. С 05 В 11/01, 1979 (прототип) . (54)(57) СЛЕДЯШАЯ СИСТЕМА, содержащая первое корректирующее устройство и . последовательно соединенные задатчик, первый сумматор, усилитель, первый коммутатор, второй сумматор и формирователь сигнала управления, выходом подключенный к входу объекта регулирования, выходом подключенного через последовательно соединенные второе

-SU„„110 858 А корректирующее устройство и второй коммутатор к второму входу второго сумматора, а через блок главной обратной связи — к второму входу первого сумматора, выходом соединенного с первым входом устройства управления, первым выходом соединенного с третьим входом второго сумматора, а вторым выходом - с управляющим входом первого коммутатора и первым управляющим входом второго коммутатора, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия системы, в ней вход второго корректирующего устройства соединен с выходом первого сумматора, первый 19 выход — с четвертым входом второго сумматора и с вторьи управляющим входом второго коммутатора, второй выход — с вторым входом первого кор ректирующего устройства. 6

1 1105

Изобретение относится к следящим системам, на вход которых поступают медленно меняющиеся, быстро нарастающие и ступенчатые задающие .воздействия с различной крутизной переднего фронта, и может быть использовано в машиностроении и химико-технологической промышленности.

Известна следящая система, содержащая последовательно соединенные за- 10 датчик, первый сумматор, усилитель, второй сумматор, первый коммутатор, третий сумматор, формирователь сигнала управления и объект регулирования, выход которого через последова- 15 тельно включенные первое корректирующее устройство и второй коммутатор соединен с вторым входом третьего сумматора, а через блок главной обратной связи — с вторым входом перво- 20

ro сумматора, первый вход которого через последовательно соединенные второе корректирующее устройство и третий коммутатор соединен с вторым входом второго сумматора, управляю- 25 щие входы коммутаторов соединены с соответствующими выходами блока управления, в качестве которого применяются различного рода нелинейные корректирующие устройства. В таких 30 следящих системах дополнительно вво-е дится управляющая связь по входному воздействию в виде корректирующего звена, формирующего производные по входному воздействию для повышения порядка астатиэма системы (1 ).

858

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является следящая система, содержащая последова тельно соединенные задатчик, первый сумматор, усилитель, второй сумматор, первый коммутатор, третий сумматор и формирователь сигнала управления, выход которого через последовательно включенные первое корректирующее устройство и второй коммутатор соединен с вторым входом третьего сумматора, а через блок главной обратной связи — с вторым входом первого сумматора, выход которого соединен с первым входом устройства управления, вторым входом соединено с выходом задатчика и входом второго корректи:рующего устройства,а первым выходом— с третьим входом третьего сумматора,а вторым выходом — с управпяющими входами первого и второго коммутаторов, а выход второго корректирующего устройства соединен с вторым входом второго сумматора, причем в состав устрой,ства управления известной системы входят два мультивибратора с отрицаНедостатком известной системы является ее низкое быстродействие при медленно меняющихся задающих воздействиях.

Известна также следящая система, обладающая повышенной точностью и быстродействием в переходных режимах при отработке ступенчатых входных воздействий различной амплитуды. ,Эта система содержит последователь но соединенные элемент сравнения, предварительный усилитель, сумматор, исполнительный блок и объект, охваченный цепью единичной обратной . 50 связи, причем один из выходов элемента сравнения соединен с внешним источником управляющего воздействия, а также устройство управления, первый вход которого также соединен с внеш- 55 ним источником управляющего воздействия, второй вход — с выходом элемента сравнения, а выход соединен с вторым входом сумматора. В состав устройства управления известной системы входят два мультивибратора с отрицательным выходным импульсом, два мультивибратора с положительным выходным импульсом, блок селекторов и ключ, при этом вход системы через ключ связан с первым входом блока селекторов, через последовательно соединенные мультивибратор с отрицательным выходным импульсом и мультивибратор с положительным выходным импульсом связан с вторым входом блока селекторов, а через другие последовательно соединенные мультивибратор с положительным выходным импульсом и мультивибратор с отрицательным выходным импульсом связан с входом (третьим) блока селекторов, выход которого подключен к входу сумматора, а четвертый и пятый входы— к общим клеммам соответствующей пары мультивибраторов, причем вход предварительного усилителя соединен с блоком селекторов через упомянутый ключ P 2 ).

Недостатком этой системы является низкая точность при ступенчатом за дающем воздействии, что значительно

I снижает область ее применения,т.е. позволяет применять известную систему только в машиностроении.

Целью изобретения является повышение быстродействия системы.

Поставленная цель достигается тем, что в следящей системе, содержащей первое корректирующее устройство и последовательно соединенные за.— датчик, первый сумматор, усилитель, первый коммутатор, второй сумматор и формирователь сигнала управлеНия, выходом подключенный к входу объекта регулирования, выходом подключенного

5S

110585 тельным выходным импульсом, два мультивибратора с положительным выходным импульсом, селектор и ключ, при этом выход первого сумматора системы через ключ связан с первым входом блока селекторов, через последователь. но соединенные первый мультивибратор с отрицательным выходным импульсом и первый мультивибратор с положительным выходным импульсом связан с вто10

Ф рым входом селектора, а через последовательно соединенные второй мультивибратор с положительным выходным импульсом и второй мультивибратор с отрицательным выходным импульсом свя15 зан с третьим входом селектора, первый выход которого подключен к третьему входу третьего сумматора системы, а четвертый и пятый входы — к общим клеммам соответствующей пары мультивибраторов, причем выход ключа соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов (3 ).

Известная система обеспечивает достаточную точность и быстродействие

25 при отработке медленно меняющихся и ступенчатых задающих воздействий.

Для отработки ступенчатых входных воздействий в ней вырабатываются корректирующие импульсы, последовательность и длительность которых определяются свойствами. объекта регулирования и амплитудой ступеньки входного сигнала. Однако ступенчатые входные сигналы обычно имеют определенной 35 длительности передний фронт. В этом случае в начальный момент нарастания входного сигнала нельзя определить конечную амплитуду ступеньки и выработать требуемую последовательность 40 корректирующих импульсов, что вносит неопределенность в работу следящей системы, снижая тем самым надежность системы. Кроме того, известная система обладает низким быстродействием 45 при отработке быстро нарастающих задающих воздействий. через последовательно соединенные второе корр ектирующее ус тройс тво и второй коммутатор к второму входу второго сумматора, а через блок главной обратной связи - к второму входу первого сумматора, выходом соединенного с первым входом устройства управления, первым выходом соединенного с третьим входом второго сумматора, а вторым выходом — с управляющим. входом первого коммутатора и первым управляющим входом второго коммутатора, вход второго корректирующего устройства соединен с выходом первого сумматора, первый выход— с четвертым входом второго сумматора и с вторым управляющим входом второго коммутатора, а второй выход - с вторым входом первого корректирующего устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема следящей системы, на фиг ° 2 — то же, устройства управления; на фиг.3— то же, первого корректирующего уст" ройства; на фиг.4 — то же, системы в установившемся режиме.

На фигурах приняты следующие обозначения: задатчик 1, первый 2 и второй 3 сумматоры, усилитель 4, первый 5 и второй .6 коммутаторы, формирователь сигнала управления 7, объект регулирования 8, блок главной обратной связи 9, второе корректирующее устройство 10, устройство управления

11, первое корректирующее устройство

12, ключ 13, селектор 14, первый, второй, третий, четвертый мультивибраторы соответственно 15, 16, 17, 18,нуль-орган 19, логический блок 20, релейный блок 21, дифференциатор 22, 0; — сигнал на выходе 1-го функционального блока.

Устройство управления 11 представляет собой нелинейное устройство, в состав которого входят ключ 13 селектор 14, мультивибратор 15, генерирующий положительный импульс при положительном скачке сигнала 0, мультивибратор 16, генерирующий отрицательный импульс при положительном скачке сигнала 0 мультивибратор 17, генерирующий импульс отрицательной полярности при отрицатель-, ном скачке сигнала U<, мультивибратор 18, генерирующий импульс положительной полярности при отрицательном скачке U .

1105858

Второе корректирующее устройство также представляет собой нелинейное устройство, в состав которого входят нуль-орган 19, обеспечивающий формирование импульса при значении производной сигнала 02 равной нулю, цифференциатор 22, формирующий произ" водную сигнала 02, логический блок

20, формирующий положительный импульс .в зависимости от условий, накладываемых на величины сигнала U2 и его производной, релейный блок 21, вырабатывающий корректирующий сигнал U2j положительной или отрицательной полярности.

Данная следящая система реализует следующий закон регулирования:

3-= -К + С 1} 20 где J " "управляющий сигнал, Е " сигнал рассогласования,"

С вЂ” постоянный сигнал, К " коэффициент передачи системы, 25 причем величина коэффициента передачи системы К изменяется в зависимости от величины сигнала рассогласования с и его первой производной Е,. Коэффициент передачи К может принимать три значения, соответствующих режимам работы системы.при медленно меняющихся задающих воздействиях, быстро нарастающих фронтах скачкообразных задающих воздействий и собст35 венно скачкообразном задающем воздействии. При наличии быстро нараста-. ющих фронтов скачкообразных задающих воздействий быстродействие близкое к оптимальному в предлагаемой системе обеспечивается за счет изменения величины коэффициента передачи 4 и величины постоянного сигнала С в законе управления (1) в зависимости от условий, накладываемых на значения сигнала рассогласования E и его первой производной Е . Изменение величин коэффициента передачи К и постоянного сигнала С в системе осуществляется с помощью устройства управле50 ния 11, первого корректирующего устройства 12 и коммутаторов 5 и 6.

Алгоритм работы логического блока

20 первого корректирующего устройства

12. т,е. зависимость его выходного 55 . сигнала Ого от трех его входных сиг- налов U U 0 имеет следующий

Z 2 19 внд:

2 2 оп! г 2Аоп1

О аО или 0 0) <

19 19

t1 если (ОаО « 0 и U >О и

2» 24оп 2 2доп

И =О} .- (и -u и U >ои О =01;19 1 2 2доп 2 19 1

2о

-1, если -0 «<О (О и 0 (-О н

2 А оп 2 2 2Аоп

0 =01 или/О (-0 и О <О и 0 =0), 19 (R 2доп 24оп г 19 управляющий импульсный сигнал 019 формируемый в момент выполнения условия 02 — О, является кратковременным. Длительность и амплитуда импульса сигнала 0„ выбираются так, чтобы обеспечить срабатывание конструктивных элементов, применяемых при построении системы.

В момент включения системы в работУ, т.е. кОгдаu,,==Ц, и u2=0, Устройство управления 11 и первое корректирующее устройство 12 выключены, так как сигналы на их выходах равны нулю. При изменении состояния системы первое корректирующее устройство

12 включается в работу при выполнении следующих условий:

0<0 4О, и 0)U и 0 =0 или

2 2Аоп 2 2 акоп 19 (-0 ии40 (О и U C-0 „„и О =0)или

< 02 О -U<0 О

2 240п 2 19 а устройство управления 11 при выполнении следующих условий:

jU2)>lU2 ) и 0 40

Алгоритм работы коммутатора 5,т.е. зависимость его выходного сигнала от двух его входных сигналов 0 „ и 0 имеет следующий вид: ф если 1 3 =0

1З =

0 если 013 ÔÎ

О, если 113 =0 и(021=0 или 02 90);

0 если 0 t О и 0 0, l0 13 21

С помощью первого коммутатора 5 отключается выход усилителя 4 от вхоАлгоритм работы второго коммутато;ра 6, т.е. зависимость его выходного сигнала Ц6 От трех его входных сигналов 0, U, U, имеет следующий

1з гг 1о вид:

7,1 1058 да сумматора 3, чем исключается влияние сигнала ошибки lJ2 на сигнал ц

1e т.е. импульсы сигнала U на раэлич1% ных интервалах управления становятся одинаковыми по амплитуде. 5

Второе корректирующее устройство

10 представляет из себя линейное корректирующее звено, связь между входным и выходным сигналами которо-. го имеет следующий вид: 10 () .()= 1о()()8(9), где 0В (6) †. преобразование Лапласа выходного сигнала объекта регулирования 8 15

U« (5) — преобразование Лапласа выходного сигнала второго корректирующего устройства 10;

191о(S) — передаточная функция 20 второго корректирующего устройства 10, 5 — оператор Лапласа.

Передаточная функция % о()) выбирается таким образом, чтобы оптимизи-25 руемая часть следящей системы с передаточной функцией

+ (S)e (5)

9I,(Ь)=

1+WÄ(S)W (5) я (S) 30 где Ф„(S ) — передаточная функция формирователя сигнала управления 7;

9 (5) - передаточная функция объекта регулирования

8, была проще с точки зрения оптимальности по быстродействию, т.е. чтобы корни уравнения

1+%1(S) ФВ(S)NI о(S) 0 быпи отрицательными и большими по аб-45 солютной величине.

Входными сигналами устройства управления 11 являются сигналы О2 и

О1о, а выходными — сигналы 01 и 014

Связь между ними определяется в виде 50 если )О >(О ) «u 40, 2доп 1э

"3 14

О, в противном случае..55

Входным сигналом первого корректирующего устройства 12 являстся сигнал

U2 а выходными — сигналы U1 и 022.

58 8

Связь между ними определяется в виде если

О, если 02 ФО

Выходной сигнал Ц соответствует

21 знаку сигнала 0» т. е М =S< n a 0 го 21- ъ 2о

Система работает следующим образом.

При медленно меняющихся входных воздействиях U, когда величины сигнала ошибки системы и ее производной ограничены допусками 0г) 402„„ (u2)-,u2„ „i логического блока 20, 4 предлагаемая система работает беэ участия первого и второго корректирующих устройств 10, 12 и устройства управления 11, как обычная система (фиг.4), обеспечивая высокую точность воспроизведения сигнала 01

При медленно меняющемся выходном сигнале U задатчика 1 выходной сиг1 нал 02 первого сумматора 2 через вход второго корректирующего устройства

12 поступает на вход дифференциатора

22 и третий вход логического блока .20. С выхода дифференциатора 22 сигнал 1 22 пропорциональный п оизвод ной выходного сигнала U2 сумматора 2 поступает на входы нуль-органа 19 и первый вход логического блока 20.

Если значения выходного сигнала первого сумматора 2 и его производной U2 удовлетворяют условию

Z(lUg*one И (0"2)4 02 Оо1 где 02 4, 02 « — некоторые додоо 2 Аоо пустимйе значейия, определяющие гра, ницы области на фаэовой плоскости

U и 02, независимо от того, поступает с нуль-органа 19 управляющий импульс сигнала О,, который форми"

Ф руется при выполнении условия 0 =0 на второй вход логического блока 20 или нет, последний формирует на своем выходе логический ноль > т.е.

U2 - 0 . Тем самым при отмеченных условиях исключается из работы системы второе корректирующее устройство

;12, потому что на его первом выходе формируется сигнал 0 =0 . Если в

21 этих условиях на выходе нуль-органа

19 формируется импульс сигнала U то он поступает через второй выход первого корректирующего устройства

О, если U 0, а коммутатора 6:. W -=

9 1105

12 на вторые входы первого 15, третьего 17 мультивибраторов и ключа 13 устройства управления 11, Ключ 13, запускаемый в работу импульсным сигналом О., не формирует на своем выходе импульсного сигнала 0„, так как он настроен на выдачу выходного сигнала при 0 ) 70 „. При отсутствии импульсного сигнала 0„ на первом входе селектора 14 он не включается 10 в работу. Это исключает появление на первом выходе устройства управления сигнала U>, т.е. из работы системы исключается устройство управления 11. Кроме того, при отсутст- 15 вии импульсного сигнала 0 на втором выходе устройства управления 11 коммутатор 5 остается во включенном состоянии, а коммутатор 6 выключен.

Это является результатом того, что 20 коэффициент передачи коммутатора 5

f принимае т следующие значения: если 0 = 0, если U =0 и |u =0 или U фО ;

30 если 0 фО и U2„ôÎ, 13 где 7/, %6 — коэффициенты передачи коммутаторов 5 и 6.

Таким образом, при медленно меня- З ющихся выходных сигналах 1.1 задатчика 1 следящая система работает так, что первое 12 и второе 10 корректиру- ющие устройства и устройство управления 11 не вносят дополнительной ин- 40 формации в замкнутый контур регулирования следящей системы (фиг.4). Ошибка системы, обусловленная медленно меняющимися входными воздействиями, определяется параметрами замкнутого 45 контура, которые могут быть выбраны так, чтобы эта ошибка была минимальной.

При быстро нарастающем фронте скачкообразного выходного сигнала U 50 задатчика 1 выходной сигнал U перво2 го сумматора через вход первого корректирующего устройства 12 поступает на дифференциатор 22 и третий вход логического блока 20. С выхода диф- 55 ференциатора 22 сигнал 02 пропорциональный производной сигнала U сумматора 2 поступает на выходь1 нуль858 10 органа 19 и логического блока 20.

Если значения выходного сигнала сумматора 2 и его производной удов летворяют условию

21 I "2ДОпl "гt- IU2*опl

0<0 (О и О rU 1 или((/ Ю

2 Оп 2 2ДоИ 3 2 2 0Р

Й >о); (12д „40 (0 > U (-V 1 или.

2 2доп! 0 (-IJ „и 0 (о); (т) а импульсный сигнал U с нуль-ор—

19 гана 19 не формируется, то логичес- 1 кий блок 20 формирует положительный или отрицательный импульсный сигнал

U2, соответствующий нарастанию фронта выходного сигнала U2 сумматора 2 или его убыванию. В соответствии с этим репейный блок 21 формирует корректирующий импульсный сигнал U2„ соответствующей полярности, направленный на ликвидацию ошибки системы.

Этот сигнал U> с первого выхода первого 5 корректирующего устройства

12 поступает на второй вход второго коммутатора 6. На первый вход второ. го коммутатора 6 импульсный сигнал (11 с второго выхода устройства управления 11 не поступает, так как управляющий импульсный сигнал 0 на выходе нуль-органа 19 не формируется и не включает ключ 13 в работу и несмотря на то, что в соответствии с условиями (2) может быть справедливо неравенство 0 (> 3 „(. В свою очередь ключ 13 не формйрует на своем выходе импульсный сигнал U„, в результате чего коммутатор 6 отключен.

Таким образом, из основного контура регулирования системы исключаются второе корректирующее устройство 10 и устройство управления 11. Корректирующий импульсный сигнал 02„ соответствующей полярности поступает также на четвертый вход второго сумматора

3. Суммарный сигнал

U,=K„U ++u, (э где К вЂ” коэффициент усиления усилиЧ теля 4, с выхода второго сумматора 3 через формирователь сигнала управления 7 поступает на вход объекта регулирования 8. Дополнительный сигнал U2„ â выражении (3) уже в начальный момент

12

15 (s) 11 11058 регулирования обеспечивает в системе максимальную эффективность использования управляющего воздействия, направленного на ликвидацию ошибки системы. Длительности корректирующего импульсного сигнала 02 и импульсного сигнала, формируемого логическим блоком 20, равны. Их длительность определяется изменением по эакону регулирования (3) величин выходного 10 сигнала 02 первого сумматора 2 его производной U . Как только выполняется условие

/ с выхода нуль-.органа 19 импульсный сигнал ц поступает на второй вход

19 логического блока 20, который прекра- 20 щает формирование выходного импульсного сигнала U . Этим определяется

20 окончание корректирующего импульсного сигнала 02 и выключение первого

21 корректирующего устройства 12.

При выполнении условия (4) система,переходит в описанньй режим работы при медленно меняющихся входных воздействиях.

При выполнении условия (5) система включается в режим отработки ступенчатого задающего воздействия.

В этом режиме с выхода нуль-органа 19 поступает импульсный сигнал Ц1з -Ieреэ второй выход первого корректиру35 ющего устройства 12 на вторые входы первого 15,третьего 17 мультивибраторов и ключа 13 устройства управления

11. Ключ 13 имеет два входа, яа первый из которых в рассматриваемом ре40 жиме поступает выходной сигнал 02 сумматора 2, причем (U ) 0 „„(, а на второй — импульсный сигнал *1115 . на выходе ключа 13 вырабатывается импульсный сигнал tj1 äëÿ селектора

14. Длительность импульсного сигнала

Ц на входе ключа 13 определяется

13 переходным процессом в системе, временем от момента начала работы устройства управления 11, когда выпол50 нено условие (5), и до момента, когда 02 - t U2+оп l

Селектор 14 имйег пять входов и один выход. На его первый вход поступает импульсньй сигнал О„ с выхода 5 ключа 13, на остальные входы — сигна" лы с выходов четырех мультивибраторов 15-18. В селекторе 14, состоящем из четырех униполярных диодных мажоритарных элементов, сигналы с выходов мультивибраторов 15-18 модулируются

IIo амплитуде в зависимости от величины выходного сигнала U2 первого сумматора, соответствующего скачку задающего воздействия. В момент выполнения условия (5) на выходе ключа

13 формируется импульсный сигнал U» по длительности пропорциональный амплитуде выходного сигнала U2 первого сумматора 2, и подается на первый вход селектора 14. Одновременно с этим, например, для положительного скачка задающего воздействия при наличии сигналов 02 H 0» мультивибратор 15 формирует импульсный сигнал

0 5 положительнои IIQIIIIpHocTH> поступает на селектор 14. Там он модулируется по амплитуде в зависимости от величины выходного сигнала первого сумматора 2, соответствующего скачка задающего воздействия, С выхода селектора 14 модулированный импульсный сигнал (1 через первый выход устройства управления 11, сумматор 3 и формирователь сигнала управления 7 поступает на вход объекта управления 8.Длительность одного им" пульса модулированного импульсного сигнала 014 равна или больше половины длительности одного импульса импульсного сигнала „ . Импульс выходного сигнала U„ мультивибратора

15 своим задним фронтом запускает мультивибратор 16, на выходе которого формируется импульсный сигнал 0

Этот сигнал U через селектор 14 также поступает в замкнутый контур регулирований следящей системы.Мультивибраторы 17 и 18 служат для коррекции переходных процессов в системе при отрицательных скачках задающего воздействия. Кроме того, импульсный сигнал U. с выхода ключа 13 через второй вйход устройства управления 11 поступает на управляющие входы коммутаторов 5 и 6. С помощью коммутатора 5 отключается выход усилителя 4 от первого входа второго сумма. тора 3, чем исключается влияние выходного сигнала 0 первого сумматора

2, усиленного усилителем 4, на импульсный сигнал U . Это приводит к тому, что импульсы сигнала 0 в различные моменты времени работы системы становятся одинаковыми по амплитуде, что в свою очередь обеспечивает

13

1105 более быстрое окончание переходного процесса в цепи, состоящей иэ формирователя сигнала управления 7, объекта регулирования 8„ корректирующего устройства 10 коммутатора 6 и сумматора 3. Образование такой цепи свячано с тем, что коммутатор 6 прн выполнении условий От5 О и 0 „ 0 замыкает цепь местной обратной связи, т.е. подключает выход корректирующе- 10 го устройства 10 к второму входу второго сумматора 3, и оптимизируемым в предлагаемой системе выступает на весь замкнутый контур следящей системы, а формирователь сигнала управле- 15 ния 7 и. объект регулирования 8, охваченные местной отрицательной обратной связью, — через второе корректирующее устройство 10. Передаточная функция оптимизируемой части следящей систе- 20 мы определяется выражением

@7(В( в(" 1+@ (S)W (S)e (S)

7 6 О

2S где Ф (Я вЂ” передаточная функция формирователя сигнала управления. 7;

9/ (Ь1 - передаточная функция

9 объекта регулирования

Э

%I в@1 — передаточная функцйя корректирующего .устройства 10 в цепи местной обратной связи;

5 — оператор Лапласа. З5

ПеРедаточнаЯ фУнкциЯ Щ„о(5) выбирается таким образом, чтобы оптимизируемая часть следяющей системы с передаточной функцией 9I (S) была проще с точки зрения достижения on- 40 тимальности по быстродействию,т.е. чтобы корни уравнения

1+%(61%в(5) 9I„(5) = о (q) были отрицательными и большими по абсолютной величине. Тогда регулируI

858

14 емая величина, т.е. выходной сигнал

0 объекта регулирования 8, быстрее достигает значения

31t

"q= + Я,.е, (а) где — значение сигнала 0в в момент выполнения условия 0 р„) и(0 4tu

n " число корней уравнения 7, -й отрицательный корень уравнения (7) А, — начальное значение.

Из выражения (8) видно, что чем больше по абсолютной величине корни тем быстрее сигнал 08 стремится к ф„ . Кроме того, оптимизируемая часть следящей системы с передаточной функцией Wo(S) значительно проще, чем весь замкнутый контур следящей системы с предварительным усилителем 4 и сумматором 2, что втрое упрощает устройство управления

11. Как только значение выходного сигнала 08 объекта регулирования достигает величины, т.е. выполняется условие I96 0гдоо1 иф làlU, следящая система переходит в режим работы, аналогичный работе системы при медленно меняющихся задающих воздействиях.

Таким образом, предлагаемая следящая система позволяет, наряду с отработкой медленно меняющихся задающих воздействий, обеспечить оптимальную по быстродействию отработку ступенчатых задающих воздействий, для которых конечное значение ступеньки в начальный момент неизвестно из-за наличия переднего фронта, что позволяет повысить надежность следящей системы. Кроме того, уменьшается время переходногр процесса следящей системы и повышается ее быстродейст1вие примерно на 15-207..

1105858

1105858

Составитель Ю.Гладков

Редактор Н.Швьдкая Техред H,Асталош Корректор О.Билак

Заказ 5600/37 Тираж 842 Подписное

BHMH(IH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская каб., д.4/5

Фн.н(ал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,