Устройство формирования управляющего воздействия следящего привода

 

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в системах слежения за наблюдаемыми объектами, информация о положении которых имеет большие интервалы дискретности по времени. Целью изобретения является повышение динамической точности. Устройство формирования управляющего воздействия следящего привода содержит запоминающий блок 1, сумматоры 2-6, блоки умножения 7-9, сумматор 10, генератор 11 прямоугольных сигналов, блок 12 фиксации нуля, запоминающие блоки 13, 14, блок 15 умножения. Поставленная цель обеспечивается формированием функции задания управляющего сигнала следящего привода, близкой по динамике и траектории движения объекта в промежутках времени прогноза, за счет введения дополнительной информации о прогнозах ускорения при формировании квадратичной по времени составляющей и введении информации о прогнозах скорости, ускорения и рывка при формировании линейной составляющей суммарного управляющего сигнала следящего привода. Кроме того, осуществляются стыковка соседних интегралов прогноза, а именно отработанного и вновь заданного, путем формирования дополнительной последовательности импульсов с частотой, равной частоте задания прогноза угла, отрицательной амплитудой, пропорциональной значению времени прогноза, скважностью 0,5, суммирование ее с сигналом разности текущего начального времени и использование полученного сигнала в основном аналитическом выражении. 3 ил.

СОЮЗ СОЕЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1495742 (51)4 G 05 В 11/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6Iq î

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

IlPH ГКНТ СССР (21) 4166382/24-24 (22) 24.12.86 (46) 23.07.89. Бюл..Р 27 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) А. К. Хорьков (53) 62-50(088.8) (56) Хемминг P. В. Численные методы.

-N.: Наука, 1972.

Фильчаков П. Ф. Численные и графические методы прикладной математики.

-Киев: Наукова. думка, 1970.

Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. †.М.: Наука, 1965.

Белянский П. В., Сергеев Б. Г.

Управление наземными антеннами и радиотелескопами.-M. Советское радио, 1980, с. 97, рис. 3.4.

Оу, 2 (54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ УПРАфJIHI0lgE ГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СЛЕДЯЩЕГО ПРИ

ВОДА (57) Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в системах слежения за наблюдаемыми обьектами, информация о положении которых имеет больние интервалы дискретности по времени.

Целью изобретения является повышение динамической точности. Устройство формирования управляющего воздействия следящего привода содержит запоминающий блок 1, сумматоры 2-6, блоки умножения 7-9, сумматор 10, генератор 11 прямоугольных сигналов, блок 12 фиксации нуля, запоминающие блоки. 13, 14, блок 15 умножения. Поставленная цель обеспечивается формированием функции задания управля3 1495742 ющего сигнала следящего привода, близкой по динамике и траектории движения объекта в промежутках времени прогноза,.за счет введения дополни- 5

:тельной информации о прогнозах уско-. рения при формировании квадратичной по времени составляющей и введении информации о прогнозах скорости, ускорения и рывка при Формированииt линейной составляющей суммарйого управляющего сигнала следящего привода.

1 роме того, осуществляются стыковка соседних интервалов прогноза, а именно отработанного и вновь заданного, путем формирования дополнительной последовательности импульсов с частотой, равной частоте задания прогноза угла, отрицательной амплитудой, пропорциональной значению времени прогноза, скважностью 0,5, суммирование ее с сигналом разности текущего начального времени и использование полученного сигнала в основном аналити.ческом выражении. 3 ил.

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано в системах слеже- 20 ния за наблюдаемыми объектами, информация о положении которых имеет боль- . å интервалы дискретности по времени.

Нели изобретения является повы- 25 шение дйнамической точности.

На Фиг, 1 приведена структурная схема устройства формирования управляющего сигнала на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы работы предложенно- 30

ro устройства при значении времени прогноза 1 с.

Устройство формирования управляющего воздействия следящего привода содержит запоминающий блок 1, сумматоры 2 — 6, блоки 7 — 9 умножения, сумматор 10, генератор 11 прямоугольных сигналов, блок 12 Фиксации нуля, запоминающие блоки 13 и 14, блок 15 умножения. 40

Устройство работает следующим об- разом, На вход устройства Формирования управляющего. воздействия следящего привода одновременно в виде напряже- 45 ний постоянного тока поступают сигналы заданных прогноза угла U <„1, времени прогноза U<1, текущего времени

U, начапьного времени U, причем

Г 0 время прогноза может быть различным при повторном включе.ии устройства.

На выходе сумматора 3 формируется сигнал, равный разности текущего и начального времени (график U на фиг. 2), которын поступает на сумматор 4, где суммируется с импульсным сигналом прямоугольной формы (график

U, фиг. 3), поступающим с генератора, управляемого напряжением, пропор1 циональным времени прогноза и имеющим скважность О, 5, отрицательную амплитуду, равную U<, и перыодом, пропорп циональным амплитуде сигнала времени прогноза. На выходе сумматора 4 фор-, л мируется сигнал U, диаграмма изменения кото ого показана на фиг. 2 (график U). Блок 12 фиксации нуля разрешает перезапись (график U, фиг. 2) информации в запоминающие блоблоки 1, 13 и 14, где хранятся значения предыдущего задания угла (выход блока 1 — график U., фиг. 2), предыдущего значения скорости (выход блока 14), предыдущего. значения ускорения (выход блока 13). В сумматорах

2, 5 и 6 происходит формирование текущих прогнозов скорости (выход сумматора 2), ускорения (выход суммато1 ра 5), рывка (выход сумматора б), на прямые входы которых поступают соответственно текущие значения угла (вход сумматора 2), скорости (вход сумматора 5), ускорения (вход сумматора б), а инверсные входы соединены с выходами запоминающих блоков (I с 2, 14 с 5, 13 с 6).

С выхода сумматора 2 на сумматор

10 и на вход блока 7 умножения подается сигнал, равный прогнозу скорости dY. С выхода. сумматора 5 на вход блока 15 умножения, запоминающего блока 13, сумматора б подается сигнал, равный прогнозу ускорения d Y.

С выхода сумматора б на блок 9 умножения подается сигнал, равный прогно .зу рывка Д У. На вторые входы блоков

7-9 и 15 подается сигнал с выхода и сумматора 4 (U), и н ;э выходах блоков формируются сигналы, равные: АСУП на выходе блока 7, а 2Y U на выходе

2 л 2 ,блока 15, d 2 YU на выходе блока 8, 42 6

14957 стого сумматора.

5 дз7. U на выходе блока 9, которые совместно с сигналом задания угла

U„(„,1 поступают на сумматор 10, причем все сигналы сгруппированы та5 ким образом, что сигналы, которые должны складываться. согласно основному аналитическому-выражению, подаются на прямой вход (+) сумматора 10, а сигналы, которые должны вычитаться, подаются на инверсный вход (-) сумматора 10. Суммирующие коэффициенты выставляются соответствующим образом, т.е. на выходе сумматора

I0.èìååòñÿ сигнал U . !5

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить динамическую точно сть выв еде ния нагруз ки следящего привода на заданный угол.

Обеспечивается это формирование функ- 20 ции задания управляющего сигнала следящего привода, близкой по динамике и траектории движения объекта в про межутках времени прогноза,за счет введения дополнительной информации 25 о прогнозах ускорения при формировании квадратичной по времени составляющей и введении информации о прогнозах скорости, ускорения и рывка при формировании линейной составляю- gp щей суммарного управляющего сигнала следящего привода, а также осуществлением стыковки соседних интервалов прогноза, а именно отработанного и вновь заданного, путем формирования

35 дополнйтельной последовательности импульсов с частотой, равной частоте задания прогноза угла, отрицательной амплитудой, пропорциональной значению времени прогноза, скважностью 0,5, 40 суммирования ее с сигналом разности текущего и начального времени и использования полученного сигнала в ос1 новном аналитическом выражении. При этом в окрестностях узлов задания уп- 45 равляющие сигналы следящего привода описываются гладкими функциями, а динамическая ошибка в узлах задания прогноза угла принимает нулевое значение ° 50

Формула из обретения

Устройство формирования управляющего воздействия следящего привода, содержащее. первый запоминающий блок, соединенный вЫходом с входом первого сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности интерполирования дискретных значений воздействий, в него введены последовательно соединенные второй и третий сумматоры, четвертый и.пятый сумматоры, а также первый, второй и третий блоки умножения, выходы кото11ых соединены с соответствующими входами шестого сумматора, последовательно соединенные генератор прямоугольных сигналов, вход которого является входом времени прогноза устройства, и блок фиксации нуля, второй и третий запоминающие блоки и четвертый блок умножения, при этом выход генератора прямоугольных сигналов соединен с вторым входом третьего сумматора, первый вход которого соединен с выходом второго сумматора, входы которого являются входами текущего и начального времени устройства, выход которого соединен с первыми входами с первого по четвертый блоков умножения, информационный вход первого запоминающего блока соединен с вторым входом первого сумматора и четвертым входом шестого сумматора и является входом заданного угла прогноза устройства, выход блока фиксации нуля соединен с управляющими входами первого, второго и третьего запоминающих блоков, выход первого сумматора соединен с информационным входом третьего запоминающего блока, с вторым входом первого .блока умножения, с пятым входом шестого сумматора и с первым входом четвертого сумматора, второй вход которого подключен к выходу третьего запоминающего блока, выход четвертого сумматора соединен с вторым входом четвертого блока умножения и с информационным входом второго запоминающего блока, выход которого через второй вход пятого сумматора соединен .с вторым входом третьего блока умножения, а выход четвертого блока умножения соединен с вторым входом второго блока умножения и с шестым входом ше1495742

-0,с

Составитель Г. Нефедова

Редактор В. Данко Техред А.Кравчук Корректор Н. Король

Заказ 4264/44 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

05

-05

"1

-И

Ф

И