Следящая система

 

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может использоваться в системах,где наряду с резкимом слежения имеется режим программной установки на заданную координату или режим ввода в зону слежения. Целью изобретения является повышение качества управления , в частности быстродействия, при отработке больших рассогласований. Следящая система содержит три сумматора , корректирующее звено, два усилителя , двигатель, объект управления, датчики рассогласования и скорости, ключ, блок коммутации и блок управления , который содержит квадратор, уёштитель, сумматор и релейный элемент с зоной нечувствительности. Сущность изобретения заключается в контроле с помощью блока управления i величины соотношения ошибки регули (Л рования и квадрата скорости объекта и выработке корректирующего релейно-. го сигнала управления на корректирующее звено. 1 з,п. ф-лы, 2 ил. СО on сд

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111

А1 (51)4 G 05 В 11/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

;I

„ 1 ф(;1""

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3882739/24-24 (22) 10 ° 04.85 (46) 30.1.0.86. Бюп. У 40 (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт (72) Г.Л.Левинзон, А.В.Мороз и А.В.Пискун (53) 62-50 (088.8) (56) Патент Японии Ф 56-35202, кл. G 05 D 3/12, 1981.

Основы проектирования следящих систем./Под ред. Н.А.Лакоты. М.:

Машиностроение, 1978, с.161, рис.У;5. (54) СЛЕДЯЩАЯ CHCTEMA (57) Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может использоваться в системах,где наряду с режимом слежения имеется режим программной установки на заданную координату или режим ввода в зону слежения. Целью изобретения является повышение качества управления, в частности быстродействия, при отработке больших рассогласований.

Следящая система содержит три сумматора, корректирующее звено, два усилителя, двигатель, объект управления датчики рассогласования и скорости, ключ, блок коммутации и блок управления, который содержит квадратор, усилитель, сумматор и релейный элемент с зоной нечувствительности.

Сущность изобретения заключается в контроле с помощью блока управления величины соотношения ошибки регулирования и квадрата скорости объекта и выработке корректирующего релейного сигнала управления на корректирующее звено. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 1

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано в классе систем автоматического управления, в которых наряду с режимом слежения одним из основных режимов работы является также режим программной установки на заданную координату, или режим ввода в зону слежения.

Целью изобретения является повышение качества управления, в частности быстродействия при обработке больших рассогласований.

На фиг. 1 представлена блок-схема следящей системы; на фиг. 2 — пример практической реализации корректирующего звена и блока коммутации.

Следящая система содержит первый сумматор 1, корректирующее звено 2, второй сумматор 3., первый усилитель

4, двигатель 5, объект 6 управления, датчик 7 положения, датчик 8 скорости, ключ 9, блок 10 коммутации, состоящий из и аналоговых ключей 10<— .10g, блок 1 1 управления,,блок 12 выделения модуля, третий сумматор 13, квадратор 14, второй усилитель 15, релейный элемент 16 с зоной нечувствительности.

Корректирующее звено 2 (фиг.2) .содержит конденсаторы 17 и 18 и резисторы 19 и 20 °

Блок 10 коммутации содержит аналоговые ключи 10,, и 10 .

Обозначим 8 — сигнал ошибки следящей системы на выходе первого 1 сумматора.

На выходе блока 11 управления фор мируется логический сигнал

267355 2 системы. Приближенное его значение может быть определено с помощью выражений:

I lH,I

k = — — — или k = — —,— у (3)

2М где 1 — момент инерции объекта;

M — максимально развиваемый двигателем тормозной момент;

И вЂ” максимальная скорость объекта;

9, — путь торможения объекта от скорости у = и до M = О.

Оценки входящих в формулу (3) аргументов I M,,9, 63„„ могут быть

r как расчетными, так и полученными из экспериментов.

20 .Следящая система работает следующим образом..

В момент. включения независимо от величин начального рассогласования

9, в частности при = О, образуется сигнал логического нуля (U = О), так как за счет сигнала смещения

) О всегда выполняется условие (1) 10

/0/ — kQ + Е О

40 /61! -k + 0 С О

Таким образом, при включении ключ

9 всегда замкнут, а аналоговые ключи

10 -10.„раз омкнуты.

При появлении сигнала g,,отличного от нуля„ начинается разгон и

З5 движение системы к согласованному положению; уменьшается значение /9! и увеличивается значение k а . В мо" мент, когда выполняется условие (2) О, при /9/+ f g k È (1)

1, при !Е/+ 5 ° k, (2) где /Ц/ - модуль сигнала ошибки следящей систеяц

- скорость объекта;

k — коэффициент передачи второго 15 усилителя;

0 О " зона нечувствительности релейного элемента 16.

Величина 8 устанавливается малой, но достаточной для надежного выполнения логического условия (1) в равновесном состоянии следящей системы.

Требуемая величина коэффициента передачи k устанавливается экспериментально при регулировке следящей формируется сигнал логической единицы (U = 1). По этому сигналу ключ 9 отключает сигнал 0 от входа коррек4> .тирующего звена 2, а аналоговые ключи 10,-10„, включенные параллельно реактивным элементам — конденсаторам

17 и 18, быстро разряжают их. При этом, одновременно выставляются нуле® вые начальные условия корректирующего звена 2, и на входе второго сумматора 3 сигнал О„ становится равным нулю; тахометрический контур отрицательной обратной связи созда-, N ет максимальный момент торможения объекта, что приводит к уменьшению значений как /8/, так и ka . В момент, когда выполняется условие (1), 3 f267 формируется сигнал логического нуля (U = О), ключ 9 замыкается, а аналоговые ключи 10<-10 „ размыкаются,при этом восстанавливается структура

1 следящей системы-прототипа. В этот момент следящая система находится в области малых значений рассогласованйя 9 и скорости привода Q, т.е. в окрестности линейной зоны.

Поэтому при восстановлении контура f0 слежения за положением на входе корректирующего звена образуется малый скачок 9 . Следовательно, вызванный скачком е и определяемый нулевыми начальными условиями корректирукщего звена переходный процесс в следящей системе имеет показатели качества, соответствующие структуре прототипа при работе в зоне линейного слежения. . 20

В режимах функционирования, при которых условие (2) не выполняется, ключ 9 остается замкнутым, а налоговые ключи !О,-!0< - разомкнутыми.

Поэтому динамические свойства следя- 25 щей системы полностью определяются структурой прототипа.

Время переходного процесса при отработке больших рассогласований уменьшается по результатам экспериментальных исследований в 3-4 раза, при этом остальные качественные показатели следящей системы остаются иа уровне, который соответствует процессам регулирования в линейной

35 зоне.

Формула изобретения !. Следящая система, содержащая первый сумматор, вход которого явля355 4 ется входом системы, объект управления, выход которого соединен с датчиком скорости и датчиком положения, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, и последовательно включенные корректирукицее звено и второй сумматор, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения быстродействия при отработке .больших рассогласований, дополнительно введены блок управления, блок коммутации, ключ и последовательно соеДиненные первый усилитель и двигатель, выход которого соединен с входом объекта управления, выход пер» вого сумматора через ключ соединен с входом корректиру ацего звена, а также с входом блока управления, выход которого соединен с управляющим входом ключа и через блок коммута-, ции — с дополнительными входами корректирующего звена, выход датчика скорости соединен с вторым входом блока управления и с входом второго сумматора, выход которого соединен с входом первого усилителя. с

2. Следящая система по п.f, о тл и ч а ю щ а я с я теи, что блок управления содержит блок выделения модуля и последовательно соединенные квадратор, второй усилитель, третий суииатор и релейный элемент с зоной нечувствительности, выход которого является выходом блока управления, второй вход которого сое" динен с входом квадратора, а первый вход через блок выделения модуля соединен с вторым входом третьего суиматора.

1267355

Миг. 2

Составитель Б.Кирсанов

Редактор Л.Веселовская Техред Л.Сердюкова

Корректор В.Бутяга

Заказ 5771/44 Тираж 836

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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