Силовой следящий привод

 

Изобретение относится к силовым следящим приводам (ССП) общего назначения и может 0ыТь использовано для квазйоптимального по быстродействию управления положением объекта управления . Устройство содержит цифровой измеритель рассогласования, цифровой датчик положения, силовой привод, объект управления, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, релейный анализатор ошибки, задатчик входного снгнала, релейный анализатор скорости, усилитель, второй и первый сумматоры, блок памяти, релейный элемент, датчик скорости, первое и второе реле, резистор. При отработке сигнала малого уровня ССП работает как простая следящая система , при отработке ступенчатого сигнала большого уровня релейиый анализатор ошибки обеспечивает, во-первых, уменьшение коэффициента усиления усилителя , во-вторых, запоминание на выходе блока памяти половины сигнала рассогласоваиия. В результате с релейного элемента через релейный лизатор скорости подается постоянное значение сигнала на разгон ССП с максимальным ускорением. Когда ССП отработает половину рассогласования, сигнал с выхода первого сумматора изменяет знак постоянного сигнала с выхода релейного элемента. В результате ССП будет тормозиться с максимальным замедлением. 1 ил. . (О ts9 to bio

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

Kcnvpnw

„„SU„„1228070 А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3710630/24-24 (22) 11.03.84 (46) 30.04.86. Бюл. Ф )6 (72) В.Н. Ершов, А.А. Золин, Ю.А.Петров и А.П.. Самохин (53) 62-50(088.8) (56) Теория автоматического управления. Нелинейные системы управления при случайных воздействиях/Под ред.

А.В. Петушила. М.: Высшая школа, 1983.

Павлов А.А. Синтез релейных систем, оптимальных по быстродействию.

M. Наука, 1966, рис. 1.19, с. 70, рис. 1.1, с. 42. (54) СЩЮВОЙ СЛЕДЯП1ИЙ ПРИВОД (57) Изобретение относится к силовым следящим приводам (ССП) общего назначения и может быть использовано для квазиоптииального по быстродействию управления положением объекта управления. Устройство содержит цифровой измеритель рассогласования, цифровой датчик положения, силовой привод, объект управления, первый и второй цифроаналоговые преобразователй, релейный анализатор ошибки, задатчик входного сигнала, релейиый анализатор скорости, усилитель, второй и первый суиматоры, блок памяти, релейный элемент, датчик скорости, первое и второе реле, резистор. При отработке сигнала малого уровня ССП работает как простая следящая система, при отработке ступенчатого сигнала большого уровня релейный анализатор ошибки обеспечивает, во-первых, уменьшение коэффициента усиления усилителя, во-вторых, запоминание на выходе блока памяти половины сигнала рассогласования. В результате с релейного элемента через релейный.анализатор скорости подается постоянное значение сигнала на разгон ССП с максимальным ускорением. Когда ССП отработает половину рассогласования, сигнал с выхода первого сумматора изменяет знак постоянного сигнала с выхода релейного элемента. В результате

ССП будет тормозиться с максимальным замедлением. 1 an..

1228070.

5 !

О

Изобретение относится к силовым следящим приводам общего. назначения и может быть использовано для квазиоптимального по быстродействию управления положением объекта.

Целью изобретения является повышение быстродействия привода за счет реализации кваэиоптимального по быстродействию закона управления для управляющих сигналов типа единичного ступенчатого воздействия.

На чертеже представлена функционально-принципиальная схема силового следящего привода.

Силовой следящий привод содержит цифровой измеритель 1 рассогласования, цифровой датчик 2 положения, силовой привод 3, объект 4 управления, первый 5 и второй 6 цифроаналоговые преобразователи, релейный анализатор 7 ошибки, задатчик 8 входного сигнала, релейный анализатор 9 скорости, усилитель 10, второй ll u первый 12 сумматоры, блок 13 памяти, релейный элемент 14, датчик 15 скорости, первое 16 и второе 17 реле, резистор 18.

Релейный анализатор 7 ошибки выполняет функции изменения коэффициента усиления усилителя 10 при включении первого 16 реле и фиксации момента запоминания сигнала ошибки устройства на выходе блока 13 памяти при включении второго 17 реле.

Силовой следящий привод работает следующим образом.

При отработке малых (до 1 град) рассогласований с высокой точностью силовой следящий привод имеет большой коэффициент усиления. Задающий цифровой сигнал с выхода задатчика 8 поступает на цифровой измеритель 1 рассогласования, затем в виде цифрового сигнала рассогласования поступает на первый 5 цифроаналоговый преобразователь точного отсчета (максимальное выходное напряжение которого соответствует, например, 7 град рассогласования) и через норщщьно замкнутые контакты релейного анализатора 7 ошибки, усилитель 10 и второй ll сумматор — на силовой привод 3 управления объектом 4 управления, на валу которого установлен цифровой 2 датчик положения. При малых рассогласованиях и, соответственно, небольших скоростях их отработки сигналы с первого 5 цифроана20

55 логового преобразователя точного отсчета и с датчика 15 скорости малы, анализаторы 9 и 7 этих сигналов не срабатывают. В режиме отработки больших рассогласований с квазиоптимальным быстродействием, т.е. с максимально возможным малым временем отработки, задающий сигнал с первого 5 цифроаналогового преобразователя точного отсчета достаточно большой для срабатывания первого 16 и второго 17 реле анализатора 7 ошибки.

Одновременно сигнал с второго 6 цифроаналогового преобразователя грубого отсчета (максимальное выходное напряжение которого соответствует углу 180 град) запоминается блоком 13 памяти. 11ри этом выходное напряжение с блока 13 памяти составляет около половины сигнала рассогласования, снимаемого с выхода второго цифроаналогового преобразователя грубого отсчета и подбирается при настройке системы. Таким образом, на выходе релейного элемента 14 формируется сигнал квазиоптимального управления;

Сигнал рассогласования с выхода первого 5 цифроаналогового преобразователя из-за размыкания нормально замкнутых контактов первого 16 реле пойдет через резистор 18, следовательно, уменьшится коэффициент уси ления усилителя 10. Силовой сл дящий привод начнет разгон объекта 4 управления. Затем, при достаточно большом сигнале с датчика 16 скорости, срабатывает релейный анализатор 9 скорости и обеспечивает прохождение сигнала управления на второй ll сумматор. Объект 4 управления разгоняется с максимальным ускорением до момента отработки половины или несколько больmего первоначального рассогласования.

В момент, когда сигнал с первого 12 сумматора изменит знак, т.е. когда сигнал с блока 13 памяти станет больше действующего рассогласования, релейный элемент 14 изменит знак квазиоптимального управления и объек 4 управления начнет тормозиться с максимально возможным ускорением до скорости, при которой сигнал с датчика 16 скорости будет настолько мал, что релейный анализатор 9 скорости придет в исходное состояние, При этом силовой следящий привод будет отрабатывать оставшееся рассогласование

1228070 со скоростью, определяемой малым коэффициентом усиления усилителя 10.

В дальнейшем при малом рассогласовании сигнал.с первого 5 цифроаналогового преобразователя точного от-. счета уменьшится и релейный анализатор 7 ошибки переключит систему на работу с большим коэффициентом усиления. Первое 16 реле настроено на срабатывание при рассогласовании, которое несколько превышает (на 102OZ) линейную зону работы силоиого следящего привода (напрнмер, 0,50,7 град). Второе 17 реле настроено на срабатывание при рассогласовании несколько превышающем .(на 10-20X) величины рассогласований (например, 5-7 град), которые отрабатываются без .включения сигнала кваэиоптимального управления и приходят в исходное состояние при уменьшении сигнала рассогласования. При этом блок 13 памяти готов для запоминания следующего значения сигнала грубого рас;согласования.

Таким образом, квазиоптимальный по быстродействию силовой следящий привод обеспечивает максимальную по быстродействию отработку больших рассогласований в режиме переброски и переключение на режим слежения в момент минимального запаса кинетической энергии объекта и управления, исключая тем самым перебеги согласованного положения.

Формула изобретения

Силовой следящий привод, содержащий последовательно соединенные задатчик входного сигнала и цифровой измеритель рассогласования, второй вход которого подключен к выходу цифрового датчика положения,. соединенного с объектом управления, датчик

10 скорости соединен с объектом управления, а также с выходом .силового привода объекта управления, о т л и ч а.— ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет реали15 зации квазиоптимального закона управления, дополнительно введены первый цифроаналоговый преобразователь, релейный анализатор ошибки, релейный анализатор -скорости, усилитель, блок

Zp памяти, а также последовательно соединенные второй цифроаналоговый преобразователь, первый сумматор и второй сумматор, выход которого соединен с входом силового привода, а второй

25 вход — через усилитель, релейный анализатор ошибки .и первый цифроаналоговый преобразователь соединен с вы" ходом цифрового измерителя рассогласования и входом второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вычитающим входом первого сумматора через блок памяти, .управляющий вход которого соединен с вторым выходом релейного анализатора

35 ошибки, выход датчика скорости со- единен с управляющим входом релейного анализатора скорости.

Составитель Б. Кирсанов

Редактор К. Волощук Техред И.Попович Корректор А. Зимокосов

Заказ 2286/48 Тираж 836 Подписное

ВНШПП4 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,. r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4