Следящая система

 

СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА по авт.св. 9 746406 отличающаяся тем, что, с цельюповмпения быстродействия и динами«{еской точности системы, в ней дополнительно установлены релейный блок, первый и второй сумматоры и нелинейный блок, причем выход предварительного усилителя соединен с Сигнальным входом первого ключа через последовательно соединенные первый сумматор, нелинейный блок, второй сумматор и ре- Лейный блок, первый вход первого сумматора подключен к второму входу второго сумматора, а второй вход к выходу датчика скорости.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (l9) БВР (!!)

4(sl) G 05 В 11/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ»(1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

В ВВТОРСВСРРР СВРВВТВ)ЬСТВР (61) 746406 (21) 3684088/24-24 (22) 30.12.83 (46) 07.07.85. Бюл. Ф 25 (72) В.В.Бандуриин, М.С.Бовкун и И.А.Мавриенко

:(53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 746406, кл. С 05 В.11/01, 1978.. (54)(57) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА по авт.св.

В 746406» отличающаяся тем, что, с целью повышения. быстродействия и динамической точности системы, в ней дополнительно установлены релейный блок, первый и второй сумматоры и нелинейный блок, причем выход предварительного усилителя соединен с сигнальным входом первого ключа через последовательно соединенные первый сумматор, нели нейный блок, второй сумматор и релейный блок, первый вход первого сумматора подключен к второму входу второго сумматора, а второй вход—

- к выходу датчика скорости, 56 2

6 = Е -(з18п U) (IUI+(1-е )), (3)

-M sign h, (4) где 6 — функция переключения;

Е,à — сигнал рассогласования и его производная; " — управляющее воздействие;

М - модуль управляющего воздействия, Следящая система работает следующим образом.

При появлении на первом входе измерителя 1 рассогласования следящей

15 сигналом U =2, поступающим на его второй вход с выхода датчика 6 угла, на его выходе появляется сигнал

20 усилителя 2. Кроме того, сигнал О с выхода датчика 6 угла поступает на вход порогового устройства 8.

При yzzre поворота о выходного вала

íàë Uв на выходе датчика 6 угла не превьппает порогового значения U» и на выходах порогового устройства

8 и блока 9 совпадения сигнал отсутствует. С выхода согласующего устройства 10 на управляющие входы ключей 11 и 12 поступает сигнал, который удерживает первый ключ 11 в открытом состоянии, а второй ключ 12— в закрытом. Усиленный предваритель« ным усилителем 2 сигнал рассогласова" ния О,=К Е, где К вЂ” коэффициент усиления предварительного усилителя 2, поступает на первый вход первоro сумматора 14 и второй вход второго сумматора 15, входящих в состав нелинейного, корректирующего устройства 13. На второй вход первого сумматора 14 поступает сигнал О., с выхода датчика 7 скорости, который представляет собой производную от

II(p2

P(T р+ 1) сигнала рассогласования Е (так как

I 11660

Изобретение относится к средствам автоматики, может .быть использовано при управлении .антеннами, телескопами, гелиостатами и является усовершенствованием известной системы по авт.св. У 746406.

Целью изобретения является повышение быстродействия и динамической точности системы.

На фиг. 1 представлена структур- 10 ная схема системы; на фиг.2 — характеристика нелинейного блока; на. фиг.3 - один из возможных вариантов системы задающего входного воздейвыполнения нелинейного блока, на ствия, которое сравнивается с фиг.4 и 5 — возможные вариайты включения усилителя мощности в системы; на фиг.б — характеристика релейного блока;на фиг. 7 — эпюры выходных сигналов .основных блоков поступает на вход предварительного системы.

Система содержит измеритель 1 рассогласования, предварительный усилитель 2, усилитель 3 мощности, исполнительный двигатель 4, редук- - системы, меньшем предельного, сиг" тор 5, датчик 6 угла, датчик 7 ско- 25 рости, пороговое устройство 8, .блок

9 совпадения, согласующее устройство 10, первый и второй ключи 11 и 12 ° нелинейное корректирующее устройство 13, первый и второй сум- 50 маторы 14 и 15, нелинейный блок 16, релейный блок 17, первый.и второй диоды 18 и 19, первый и второй переменные резисторы 20 и 21, операционный усилитель 22 (U. - выходной сигЭ

35 нал i -го функционального блока, g H о — входное воздействие и выходной сигнал системы, Q — - сигнал рассогласования или выходной сигнал измерителя 1 рассогласования).

Известно, что передаточная функция исполнительного двигателя 4 может быть представлена в виде

U- "f + g (2) где К, Т вЂ” коэффициент усиления и постоянная времени исполнительного двигателя 4.

Для оптимального по быстродействию управления исполнительным двигателем 4, имеющего передаточную функцию вида (1), при отработке им начальных рассогласований необходимо реализовать оптимальный алгоритм управления const и Е = - о следовательно, ° ° °

=(ф-.4) =-Ы ° т.е. производная от сигнала рассогласования Е есть величина, пропорциональная скорости вращения Q вала исполнительного двигателя 4 8 =К Я). В результате суммирования сигналов У и Оу на выходе первого сумматора 14 появля« ется сигнал U U, соответствующий выражению (2), который поступает на . вход нелинейного блока 16 ° реализую щего нелинейную функцяо аида

I4 р.

Clyde

ФигЗ з

U«-F(U<+)(sign U, ) Pg1+

+ (1.-е"" ) ), (5) график которой показан на фиг.2.

Сигнал.U< с выхода нелинейного блока .16 поступает на первый вход .второго сумматора 15, на выходе которого появляется сигнал ЦМ*02 П16 соответствующий функции переключения 4 (3) и поступающий на вход двухпозиционного релейного блока 17 ° реализующего оптимальный по быстродействию алгоритм (4) управления исполнительным двигателем 4 при отработке следящей системой начальных рассогласований Я .

При достижении выходным валом системы предельного значения угла е поворота значение сигнала U на выходе датчика угла превьппает пороговое значение Ug и с выхода порогового устройства 8 на первый вход блока 9 совпадения поступает сигнал ..

U<, à íà его второй вход - выходной .сигнал 0 предварительного усилителя 2. Ъ результате этого сигнал U с выхода блока 9 совпадения поступа166056 4 ет на вход согласующего устройства

10, которое, в свою очередь, меняет на своем выходе знак сигнала Ю„ на противоположный. Полученный сигнал

U„» поступая на управляюшче входы ключей 11 и 12, переводит первый ключ 11 в закрытое состояние, а второй ключ 12 - в открытое и сигнал О. с выхода датчика скорости через уси-

10 литель 3 мощности интенсивно тормозит исполнительный двигатель 4.

Таким образом, введение согласующет ь устройства, состоящего из первого и второго сумматоров и нелиней15 ного преобразователя, двухпоэиционного релейного блока, позволило реализовать в следящей системе переходные процессы, близкие к оптимальным по быстродействию, что выгодно

20 отличает предлагаемую следящую систе,му от известной. Моделирование на АВМ ИН-18 известной и предлагаеI мой следящих систем подтверждает

t повышение быстродействия и динамической точности предлагаемой системы на 15-20Х относительно известной.

1366056 .

Фаад!

166056

Составитель Ю.Гладков

Редактор Т.Кугрмиева Техред.С.йовкий Koypex opl F.Реиетнин.

Заказ 4307/4! Тираа 863 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 ° Москва, Ж-35, Раунская наб., д. 4/5

«Ю ЮЮЮ Ф Ю Ф ЮФ

Филиал ППП "Патент" ° г. Уагород, ул. Проектная, 4