Корреляционный бесконтактный измеритель скорости подвижных объектов

 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в системах контроля и управления скоростью подвижных объектов. Цель - повышение точности измерения скорости подвижных объектов. Измеритель состоит из замкнутой системы регулирования по задающему параметру - времени транспортного запаздывания &Tgr;<SB POS="POST">т</SB> и разомкнутой связи по параметру &Tgr;<SB POS="POST">т</SB>. Разомкнутая связь устраняет или существенно уменьшает ошибки измерения скорости, зависящие от величины транспортного запаздывания &Tgr;<SB POS="POST">т</SB> и законов его изменения, кроме того она не влияет на устойчивость замкнутой системы регулирования. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 г, 01 P 3/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCQ

1 (21) 4302233/24-10 (22) 10.06.87 (46) 23.10.90. Бюл. 39 (71) Особое конструкторское бюро линейных электродвигателей (72) Г.Ф.Зайцев (53) 53 1 ° 768 {088.8) (56) Козубовский С.Ф. Корреляционные экстремальные системы. - К.: Наукова думка, 1973, с. 47 ° рис. 31. (54) КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ

ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ПОД8ИЖНЫХ ОБЪЕК"

ТО8 (57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в системах контроля и управления скоростью подвижных объектов.

Цель изобретения " повышение точности измерения скорости движения объекта °

На фиг. изображена Функциональная схема корреляционного бесконтактного измерителя скорости подвижных объектов, на фиг. 2 - экстремальные корреляционные функции корреляторов замкнутой части измерителя скорости и статическая характеристика этих корреляторов совместнос вычитающимустройством;на Фиг.3 - .экстремальные корреляционные функции корреляторов разомкнутой части измерителя скорости и статическая характеристика этих корреля„„SU,, 1601523 А 1

2 быть использовано в системах контроля и управления скоростью подвижных объектов. Цель - повышение точности измерения скорости подвижных объектов. Измеритель состоит из замкнутой системы регулирования по задающему параметру - времени транспортного запаздывания с> и разомкнутой связи по параметру 3 . Разомкнутая связь устраняет или существенно уменьшает ошибки измерения скорости, зависящие от величины транспортного запаздывания „ и законов его изменения, кроме того, она не влияет на устойчивость замкнутой системы регулирования. 3 ил. торов совместно с вычитающим устройством.

Корреляционный измеритель скорости (фиг. 1) содержит первые источник ! и приемник 2, вторые источник 3 и приемник 4, усилители 5 и 6, корреляторы 7 и 8, состоящие соответственно из умножителей 9 и 10 и сглаживаю" щих фильтров 11 и 12, блоки 13 и 14 постоянной задержки, вычитающее устройство 15, усилитель-преобразователь 16, исполнительный элемент 17, блок 18. управляемой задержки, преобразователь 19 и вновь введенные корреляторы 20 и 21, состоящие из умножителей 22 и 23 и сглаживающих фильтров 24 и 25 соответственно, блоки 26 и 27 постоянной задержки, вычитающее устройство 28, усилительпреобразователь 29 и сумматор 30.

1601523

Корреляционный измеритель скорости работает следуюь:им образом.

Статические характеристики корреляторов 7 и 8 из-за блоков 13 и 14 постоянной задержки сдвинуты по оси (фиг. 2) на - ь и 6 ь относиЧ тельно точки ь — — ь, где транспортное запаздывание, При изменении времени транспортного запаздывания ь -,, а значит,, и сКорости движения объекта экстремально!е характеристики корреляторов 7 и

8; перемещаются по оси Р, но сдвиг между ними остается постоянным, равн м 26ь ° С помощью усилителя-преобразователя 16 и исполнительного э лемента 17 из напряжения ошибки д К(йь ) формируется управляющее возО

lh г . действие (И, причем Йьо = ь

j(поступает на блок 18 управляемой задержки, изменяет таким образом, что ошибка $ñ уменьшается, а упл равляемая задержка ь ц стремится к значению ь . С помощью преобразователя 19 по формуле U> = 1И преобразуется в напряжение, пропорциональное скорости V.

В частном случае, если корреляционный измеритель скорости (замкнутая часть системы) является статиЧеским (т.е. усилитель-преобразователь 16 и исполнительный элемент 17 не содержат интегрирующего элемента), то при постоянной скорости V возникает статическая ошибка. В астатической системе первого порядка ошибка измерения при V - =const устраняется, но она возникает при изменении V во времени. При повышении порядка астатизма с первого до второго система становится неустойчивой.

Повышение точности измерения скорости в предлагаемой системе достигается за счет введения разомкнутой связи по времени транспортного зал паздывания ьт . С помощью этой связи измеряется ь, преобразуется в напряжение, являющееся соответствующей функцией от ь,, и подается на

/ 5Î сумматор 30. Если замкнутая часть системы является статической, то изменением коэффициента усиления усилителя-преобразователя 29 можно свести к нулю ошибку ь . В случае, 55 если замкнутая часть системы является астатической с астатизмом первогп порядка, для уменьшения динамической ошибки, возникающей при изменении с, во времени, необходимо на сумматор 30 подавать напряжение, пропорциональное первой производной от

Такое напряжение можно получить, если в качестве усилителя-преобразователя 29 испольэовать дифференцирующий усилитель. формула изобретения

Корреляционный бесконтактный измеритель скорости подвижных объектов, содержащий два источника и два приемника излучения, расположенных на фиксированном расстоянии один от другого по направлению движения объекта, выход первого приемника соединен с входом первого усилителя, выход которого соединен с входом блока регулируемой задержки, первый выход которого соединен с преобразователем„ а второй выход — с первым входом первого коррелятора и через первый блок постоянной задержки — с первым входом второго коррелятора, первый и второй корреляторы состоят из последовательно соединенных умножителя и сглаживающего фильтра, выход второго приемника соединен с вторым входом первого коррелятора через последовательно включенные второй усилитель и второй блок постоянной задержки, выход второго усилителя соединен с вторым входом второго коррелятора, выходы первого и второго коррелято" ров подключены к вычитающему устрой" ству, выход которого через первый усилитель-преобразователь и исполнитепьный элемент - к управляющему входу блока переменной задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения скорости движения объекта, введены сумматор, второй усилитель-преобразователь, второе вычитающее устройство, третий и четвертый блоки постоянной задержки, третий и четвертый корреляторы, состоящие из последовательно соединенных умножителя и сглаживающего фильтра, причем первый вход третьего коррелятора подключен к выходу первого усилителя, первый вход четвертого коррелятора подключен в выходу первого усилителя через четвертый блок постоянной задержки, выход второго усилителя подключен к второму входу четвертого

5 1601 коррелятора и второму входу третьего коррелятора через третий блок постоянной задержки, выходы третьего и четвертого корреляторов подключены к второму вычитающему устройству, 5 выход которого через второй усилитель523

6 преобразователь подключен к первому входу сумматора, второй вход которого подключен к выходу первого усилителя-преобразователя, а выход соединен с входом исполнительного элемента °

1601523

Составитель В.Парамонов

Техред JI.Cåðäþêoâà Корректор А.Осауленко

Редактор И.Нулла

Заказ 3266 Тираж 458 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, NocKBa, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

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