Следящая система

 

СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, содержащая последрвательно соединенные генератор, датчик обратной связи, первый формирователь импульсов, триггер , фильтр, привод, с валом которого связан датчик обратной связи, задатчик перемещения через второй формирователь импульсов соединен с вторым входом триггера, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, в нее введен формирователь сигнала Меандр, выход которого подключен к второму входу фильтра, а вход - к выходу датчика обратной связи, второй выход генератора соединен с входом задатчика перемещения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (! !!

4!5!! G 05 B l i 01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3697812/24-24 (22) 31.01.84 (46) 23.06.85, Бюл. Ф 23 (72) В. П. Лоншаков, Ю. А. Сергеев и В. С. Волков (53) 62-50(088.8) (56) Михеев Ю. Е., Сосонкин В. Л.

Системы автоматического управления станками. M., "Машиностроение", 1978, с. 160-161.

Авторское свидетельство СССР

У 308413, кл. G 05 В ll/26, 1969. (54) (57) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, содержа° щая последовательно соединенные генератор, датчик обратной связи, первый формирователь импульсов, триггер, фильтр, привод, с валом которого связан датчик обратной связи, задат чик перемещения через второй формирователь импульсов соединен с вторым входом триггера, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в нее введен формирователь сигнала "Меандр", выход которого подключен к второму входу фильтра, а вход - к выходу датчика обратной связи, второй выход генератора соединен с входом задатчика перемещения.

1163311 2

Изобретение .относится к электромеханическим следящим системам и может найти применение в системах автоматического управления станками, устройствах наведения, системах 5 дистанционного управления перемещениями, Цель изобретения — повышение надежности работы следящей системы.

На фиг. 1 приведена структурная 10 схема системы; на фиг. 2 — пример конкретной реализации; на фиг. 3 и

4 — временные диаграммы, иллюстрирующие работу системы.

Система содержит (фиг.J ) генера- 15 тор 1, датчик 2 обратной связи, первый формирователь 3 импульсов, триггер 4 с раздельными входами, второй формирователь 5 импульсов задатчик 6 перемещения, фильтр 7, 20 привод 8, формирователь 9 сигнала

"Меандр".

Устройство конкретной реализации (рис.2) ссдержит, кроме укаэанных блоков, интерполятор 10, первый ll 25 и второй 12 узлы синхронизации, генератор 13 тактовых импульсов, делитель 14 частоты на М, узел 15 запрета, фазорасщепитель 16, полосовые фильтры 17 и 18. 30

На фиг.3 и 4 обозначены: а — сигнал на выходе датчика 2; о — сигнал на выходе блока 6; ь — импульсы на выходе первого формирователя 3 импульсов; Я вЂ” импульсы на выходе вто35 рого формирователя 5 импульсов; широтно-импульсный сигнал на выходе триггера 4; e — сглаженный сигнал

); с †сигнал типа "Меандр" на выходе формирователя 9 сигнала "Меандр";

) — сглаженный "Меандр 1; И вЂ” сигнал постоянного тока на выходе фильтра

7; — скорость перемещения привода 8; с1 н — начальный фазовый сдвиг между сигналами ц и ; Ц - рассогласование, представленное фазовым сдвигом между сигналами О и b Й— коэффициент, указывающий во сколько раз рабочая частота ниже высокой частоты.

Система работает следующим образом.

Скорость перемещения исполнительного органа (t.) равна нулю. Задатчик 6 перемещений и датчик 2 обратной связи питаются от единого генерато- 55 ра 1. Сдвиг фаз между сигналами о1 и

% постоянен и равен начальному значению я = 180 . Импульсы о и, имеющие тот же сдвиг фаз 180, формируо ют на выходе триггера сигнал ) со скважностью 2. Сигнал яс, сформированный формирователем 9 сигнала "Меандр", т.е. прямоугольного импульса со скважностью, равной двум, полностью идентичен сигналу ) . Фильтр 7 сглаживанием,сигналов и формирует сигналы Е и соответственно. Разностный сигнал И =t -g с выхода фильтра 7 поступает на вход регулируемого привода 8. При идентичности сигналов g u сигнал И равен нулю. Поэтому регулируемый привод 8 неподвижен и сигнал 1 равен нулю. При исчезновении сигнала а исчезают сигналы 5 и Ф, триггер 4 устанавливается в нулевое состояние, т.е, сигнал а равен нулю, Следовательно сигналы И и V, остаются равными нулю, и следящий привод не реагирует на исчезновение сигнала с1

Скорость перемещения отлична от нуля. Сдвиг фаз между сигналами g u

S постоянен и равен (g> + (f . Причем значение С р пропорционально величине скорости. Импульсы о и, имеющие тот же сдвиг фаз(„ + Vp, формируют на выходе триггера 4 сигнал со скважностью, отличающейся от двух.

Сигнал Ж имеет скважность 2, т.е. отличается по скважности от сигнала

1 Поэтому сигналы & и, полученные сглаживанием сигналов и соответственно, отличаются один от другого по. величине, а разностный сигнал

11 =6-g пропорционален с . Привод 8

Г развивает скорость, пропорциональную и перемещает датчик 2 с этой скоростью. В результате сигнал И повторяет сигнал о с отставанием на величину угла (, пропорционального скорости перемещений. При исчезновении сигнала и исчезают сигналы О и триггер 4 устанавливается в нулевое состояние, т.е. сигнал устанавливается равным нулю. Следящий привод останавливается и аварийной ситуации не возникает. С восстановлением сигнала g возобновляется слежение за сигналом 5

Особенности работы следящей системы следуют из рассмотрения конкретного примера ее реализации (фиг.2).

С выхода генератора 13 тактовые импульсы высокой частоты, пройдя через узел 15 и делитель 14, преобразуются в импульсы рабочей частоты и

311

3 1163 поступают на вход первого формирователя 3 импульсов. С того же выхода генератора 13 тактовые импульсы высокой частоты поступают в фазорасщепитель !6, где преобразуются в

5 гармонические прямоугольные сигналы рабочей частоты со скважностью два, сдвинутые на угол 90 . На выходе о фильтров 17 и 18 формируются синусоидальные сигналы, которые поступают 19 на входы датчика обратной связи, вылолненного в виде вращающегося трансформатора. С выходной его обмотки снимается синусоидальный сигнал и поступает на выходы второго формирователя 5 импульсов и формирователя 9 сигнала "Иеандр", выполленного на триггере Шмидта.. "Иеандр", поступающий с выхода формирователя

9, и широтно-импульсный сигнал, сформированный RS - триггером 4, поступают на входы RC фильтра 7, где из этих сигналов выделяются постоянные составляющие. Постоянная составляющая выходного сигнала формирователя 9 не зависит от сдвига фаз между выходными импульсами первого 3 и второго 5 формирователей, в то время как у выходного сигнала триггера 4 она определяется этим сдвигом фаз, причем при сдвиге фаз в 180 эти постоянные составляющие равны. С выхода фильтра 7 на вход привода 8 поступает разность постоянных составляющих выходных сигна35 лов формирователя 9 и триггера 4.

Если эта разность отлична от нуля, то привод 8 начинает вращаться. При этом изменяется положение ротора датчика 2 обратной связи. Изменение . положения ротора изменяет фазовый сдвиг между выходными импульсами первого 3 и второго 5 формирователей.

Это изменение происходит до тех пор, пока разностный сигнал на входе привода 8 не окажется равным нулю.

В задатчике 6 перемещений интерполятором 10 формируются перемещения в виде импульсов с ценой каждого

560 импульса . Это .означает что и

Э при поступлении одного импульса с выхода интерполятора 10 на выход узла 11 синхронизации, следящий привод должен повернуть ротор датчика 2 обратной связи на величину ", при поступлении одного импульса с выхода интерполятора 10 на вход узла

12, следящий привод должен повернуть ротор датчика 2 обратной связи на величину . Синхронизирующие выК сокочастотные импульсы, поступающие с выхода генератора 13 на входы узлов 11 и 12, сдвинуты на фазе относительно высокочастотных импульсов, поступающих на вход узла 15 с выхода генератора 13. Благодаря этому. сдвигу выходные импульсы интерполятора

10, синхронизированные в узле ll суммируются с выходными высокочастотными импульсами узла 15, а каждый выходной импульс интерполятора 10, синхронизированный в узле 12, запрещает проход одного высокочастотного импульса с выхода генератора 13 через узел 15. В результате этого каждый импульс, поступающий с выхода интерполятора 10, изменяет сдвиг фаз между выходными импульсамн первого 3 и второго 5 формирователей на М . Этот . К сдвиг отслеживается следящим приводом.

ll633)l

1163311 г, д е

Ж

ФУ3.5

ll633ll

Ур7

2 д е

„ФиИ

Составитель Г, Нефедова

Редактор P. ЦициКа Техред Л.Микеш Корректор С. Черни

Заказ 4)02/47 Гираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Рау ская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4