Следящая система для инерционного объекта

 

Изобретение относится к следящим системам, работающим в режиме относительно медленного изменения входного сигнала. Целью изобретения является повьшение надежности и безопасности системы в работе путем уменьшения скорости исполнительного органа при отработке больших рассогласований. Система содержит задатчик входного сигнала, два сумматора, дифференцирующий блок, объект, датчик, два мно

СоаЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ)УБЛИН

Ol (19) (11) (g1) 4 G 05 В 11/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMI4TET CCCP

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3720125/24-24 (22) 03.04.84 (46) 23. 05. 86. Бюл. 9 19

{71) Донецкое отделение Института

"Гипроуглеавтоматизация"

{72) Ю.М. Барац, А.А. Белоцерковский и Ю.П. Жуков (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 525051, кл. G 05 В 11/01 1973.

Ялышев А.У. и Зазоренов О.И.

Многофункциональные аналоговые регулирующие устройства автоматики. — M.:

Машиностроение, 1981, с. 79. (54) СПЕДЯПiАЯ CHC E)1A ДЛЯ )1НЕРЦМОННОГО ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к следящим системам, работающим в режиме относительно медленного изменения входного сигнала ° Целью изобретения является повышение надежности и безопасности системы в работе путем уменьшения скорости исполнительного органа при отработке больших рассогласований.

Система содержит задатчик входного сигнала, два сумматора, дифференцирующий блок, объект, датчик, два мно1232939 жительных устройства, усилитель, интегратор и функциональный преобразователь. Сущность изобретения заключается в функциональном преобраИзобретение относится к системам управления и регулирования следящих устройств, работающих в режимах относительно плавного изменения входного сигнала (уставки), в частности, к приводам копировальных станков или копирующих манипуляторов.

Целью изобретения является повышение надежности и безопасности работы системы путем уменьшения скорости 1О исполнительного органа при отработке больштлх ступенчатых рассоглас.ований.

На фиг. 1 приведена функциональная схема следящей системы,иа фиг. 2 — нелинейная зависимость, реализуемая функциональным преобразователем.

Следящая система содержит задатчик 1 входного сигнала, первый 2 сумматор, дифференцирующий блок 3, второй 4 сумматор, объект 5, датчик 6, второе 7 множительное устройство, усилитель 8, интегратор 9, первой !0 множительное устройство, функцио- 25 нальный преобразователь 11.

В качестве объекта 5, включенного в следящую систему, может быть использован только инерционный объект не ниже второго порядка, содержащий хотя бы один интегратор.

Функциональный преобразователь 1 1 реализует функцию.у(Е) = > при /Е/-Ео а,, при /E/)Ê,. где а 1.

Если входной сигнал Е функционального преобразователя 11 по абсолютной величине меньше некоторого дО заранее заданного при настройке значения Е, то выходной сигнал f(E) равен единице (множительные устройства 7 и 10 имеют единичный коэффициент передачи). зовании сигнала ошибки регулирования, а именно в уменьшении коэффициента усиле -::.ия системы при больших значениях сигнала ошибки. 2 ил.

Если же абсолютная величина Е превышает Е, то выходной сигнал „(E) принимает небольшое значение с,. также заданное при настройке функционального преобразователя 11. При этом коэффициенты передачи множительных ! устройств 7 и 1О становятся значительно меньшими единицы и равными с, что с щественно уменьшает коэффициенты передачи усилителя 8 и ивтегратo„-;. 9.

Система работает следующим образом.

Если уставка с выхода задатчика изменяется плызно и максимальная скорость ес- лежит з допустимых пределах, то ошибка Е. следящей, системы в динамическом режиме за счет астатизма, вводимого интегратором 9, невелика и лежит в пределах /Е/ Е„, сигнал Х(Е) ранен единице, а система обеспечивает устойчивую отработку всех плавно меняющихся задающих воздействий с максимальной скоростью и высокими динамическими харакгеристиками за счет большой добротности, определяемой коэффициентами передачи пропорционального и интегрирующего каналов.

При Скачкообразном изменении рассогласования Е, которое по абсолютному з,-;ачению превысит Е, что может произойти в момент поломки датчика о регулируемой величины или зацатчика i, a также при другой аварийной ситуации, сигнал 1(Е) с выхода функционального преобразователя 11 везко чменьшается до величины с(. В рез льта p ìeI". ьпяются коэффициенты передачи пзопорпианальиого и интегрирующего канат:ов и отработка рассогласования Е ведется с малсй скоростью, по."кольку коэффициент передачи цифференцирующего канала не изменяется.

1232939

Скорость отработки больших величин рассогласования Е определяется величиной ц .

После вхождения рассогласования Е следящей системы в зону -Е (Е Е вью о ходной сигнал f (Е) функционального преобразователя 11 становится равным единице, коэффициенты передачи пропорционального и интегрирующего каналов опять увеличиваются, добротность системы возрастает и воспроизведение плавно меняющихся сигналов с задатчика 1 происходит с максимальной скоростью.

Применение системы позволяет ис- 15 ключить опасные последствия аварийных ситуаций. При поломках и обрывах задатчика 1, датчика 6 регулируемой величины, первого 2 сумматора, при пропадании уставки, подаваемой от N управляющей вычислительной машины, а также при заклинивании исполнительного органа в процесса отслеживания плавно меняющейся уставки не возникает резкого движения исполнительного органа следящей системы, что повышает ее безопасность.

Малые скорости отработки больших рассогласований уменьшают динамические перегрузки исполнительных орга- 30 нов и их кинематических цепей, особенно имеющих боковые зазоры, что повышает надежность и долговечность следящей системы.

Формула изобретения

Следящая система для инерционного объекта, содержащая последовательно соединенные задатчик входного сигнала, первый сумматор, дифференцирующий блок, второй сумматор, объект, выход которого является выходом системы, и датчик, выход которого соединен с вычитающим входом первого. сумматора, второй и третий входы второго сумматора соединены соответственно с выходами усилителя и интегратора, о т л и ч а ю щ а я с s тем, что, с целью повышения надежности и безопасности, в систему дополнительно введены функциональный преобразователь и два множительных устройства, выходы которых соединены соответственно с входом усилителя и интегратора, выход первого сумматора соединен с входом функционального преобразователя и с первыми входами первого и второго множительных устройств, вторые входы которых объединены и соединены с выходом функционального преобразователя.

1232939

f(E)

%01. 2

Составитель Г. Нефедова

Техред О.Сопко Корректор И.Эрдейи

Редактор Н. Егорова

Заказ 2757/40

Тираж 83б Подпис ное

ВНИИПИ 1осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская.наб., д, 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4