Способ коррекции замкнутых систем автоматического управления

 

247380

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ бойз Советск»И

Социалистические

Рессублие

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.IV,.1966 (,% 1068442/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 04.VII.1969. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 27.1.1970

Кл. 21с, 46!50

МПК G 051

УДК 621.3.088.078(088.8) Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Ми»»строе

СССР

Автор изобретения

В. A. Никольский

Заявитель

СПОСОБ КОРРЕКЦИИ ЗАМКНУТЫХ СИСТЕМ

АВТОМАТ И Ч ЕСКОГО УП РАВЛ EH ИЯ

Известны способы коррекции;ледящих систем с помощь;о временного устройства, которое включаегся в моменты согласования по сигналу ошибки, уменьшая скорость двигателя на все время переходного процесса.

Предложенный способ отличается от известных тем, что непрерывно сравнивают сигналы входного и выходного воздействий в замкну ой системе, размыкают систему при равенстве этих воздействий и периодически замыка or систему при превышении выходного воздействия над входным. Такой способ коррекции замкнутых систем позволяе повысить качество переходного процесса при отработке входных воздействий.

Структурная схема следящей системы, реализующеи данный способ, изображена на чертеже. Под цифрой 1 обозначено логическое сравнивающее уст ройство, 2 — непрерывный управля|ощий фильтр, 8 — диодная ячейка, которая совместно с потенциометрическим делителем напряжения 4 и инвертором 5 образует фиксирующее устройство (нелинейный элемент с переменной зоной нечувсгвительности), 6 — -объект регулирования и часть регулятора. Логическое сравнивающее устройство выполняет ледучощие функции: а) непрерывно сопоставляет значения входной х„и выходной х,„„координат; б) пропускает сигнал ошибки Лх на вход последующего звена при появлении задающего воздействия; в) не пропускает сигнала ошибки с момента, 5 когда выходная координата достигает определенной величины по отношению к входному сигналу; г) пропускает сигнал ошибки на вход последующегс звена в случае превышения выходной

10 координаты над задающим воздействием.

Таким образам логическое устройство выполняет в следящей системе операции сравнения и условного перехода в соответствии с временным сосгоянием входной и выходной ко15 ординат.

Для пояснения принципа работы следящей системы предположим, что на ее вход в какойто момент времени подается ступенчатый сигнал У,х ïoëoæèòåëüíoé полярности. Этот сиг20 нал наиболее часто используется в практике при настройке автоматических систем, так как только при нем представляется возможность дать качественную картину процессов, происходящих в рассматриваемой системе. Входной ступенчатый сигнал пройдет на вход управляющего фильтра RC. В начальный момент емкость С кык бы замкнута накоротко, и цепь не дает ослабления. С выхода фильтра снимается весь приложенный к его входу сигнал. Однако фиксирующее устройство пропускает на уси247380

Предмет изобретения

Состави|ель Н. Н. Шувалова

Текред Л. В. Куклина Корректоры: Л. Корогод и А. Николаева

Редактор Т. Горшкова Заказ 8589j19 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий прп Совете Министров СССР

Мссква Ж-З5, Раушскаи наб., д. 4 5

;,. Типографии, пр Сап.нова, 2 литель мощности не весь управляющий сигнал, а только ту его часть,,величина которой определяется шириной зоны нечуBcTBHTpJIbHOсти нелинейного элемента. В силу большого коэффициента усиления регулятора исполнительный двигагель начнет бысгро отрабатывать поступающий сигнал. По мере заряда емкос1и С напряжение на выходе фильтра падает, и скоросгь отработки несколько снижается. Одновременно происходи; уменьшение сигнала ошибки из-за роста выходной величины. При равенстве напряжения ошибки и напряжения на конденсаторе диодный ключ перестает проводить. В этот момент напряжение на выходе фильтра разно нулю, происходит размыкание системы, и она переходит в другой режим работы.

Продолжительность первого этапа (система управления замкнуга) определяется, с однсй стороны, постоянными времени объекта регулирования и части, регулятора, объединенных на структурной схеме в виде звена б, с другой — постоянной времени заряда конденсатора С и шириной зоны нечувствительности нелинейного элемента. На втором этапе происходит динамическое торможение исполнительного двигателя и разряд-конденсатора. Действительно., в конце первого этапа, когда выходная координата достигает определенной величины по отношению к входному воздействию, при питании двигателя от усилителя мощности цепь якоря не разрывается, а обращается в нуль только напряжение с усилителя. в силу чего электродинамическое торможение обеспечено.

Постоянная времени разряда конденсатора выбирается в несколько раз больше электромеханической постоянной времени исполнительного двигателя, поэтому диодный ключ, к аноду которого приложено напряжение ошибки, а к катоду — напряжение конденсатора, на протяжении второго этапа остался запертым, и система испытывает динамическое го„ можение, в конце которого происходит остановка, если только не имеет место перерегулирование. Приближаясь к положению согласования, система может испытать некоторый, действующий в направлении движения, импульс, когда напряжение на конденсаторе падает ниже напряжения ошибки, при условии, если величина сигпала, возникающего прн этом на выходе фильтра, превышает ширину зоны нечувствительности нелинейного элемента. Когда выходная координата превысит значение ступенчатого входного сигнала, сраба10 тывает второй диодный ключ, и на исполнительньш двигатель подается управляющий сшнал, противоположный по знаку. Однако это не приводи1 к появлению значительных перерегулирований и возможности новых рассог15 ласований, так как величина этого сигнала ограничивается диодной фиксирующей ячейкой, т. е. проявляется демпфирующее действие зоны нечувствительности нелинейного элемента, и система управления с незначительным пере20 регулированием достаточно быстро отрабатывает входной сигнал.

При подаче на вход системы сигнала в виде линейной функции времени выходная координаты на начальной стадии совершает дви25 жение, подобное скользящему режиму, что благоприятно сказывается на качестве пере«одного процесса. При достижении установившегося режима ошибка слежения сводится к минимуму за счет высокого коэффициента ус 30 ления регулятора, большая величина которого не приводит к потере системо" ее устойчивости.

Способ коррекции замкнутых систем автоматического управления, отличаюцийся тем, что, с целью повышения качества переход40 ного процесса при отработке входных воздействий, непрерывно сравнивают сигналы входного и выходного воздействий в замкнутой системе, размыкают систему при равенстве этих воздействий и периодически замыкают систе45 му при превышении выходного воздействия над входным.