Следящая система
:(V
ОП ИСАйИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ злы
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 09 Ч111.1971 (№ 1689140/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 05.1Ч.1973. Бюллетень ¹ 17
Дата опубликования описания 10Х.1973
М. Кл, G 05Ь 11/01
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621,3i16.7(088.8) Авторы изобретения
Ю. Н. Семенов, Н. М. Якименко, В. М. Губанов, С. И. Воронков, В. В. Костин, А. И. Клянчин, В. И. Куликов, M. Н. Макаров и В. В. Тумаков
Заявитель
СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА
Изобретение может быть использовано в системах автоматического регулирования (CAP), в которых требуется поддержание повышенной точности наведения при действии, внешнего возмущающего момента произвольного вида, приложенного к объекту,регулирования.
Известны следящие системы, содержащие объект регулирования, измеритель угла рассогласования, выход которого через последовательно соединенные сумматор и усилитель подключен по входу исполцительного двигателя постоянного тока, и блок дифференциаторов, выход которого связан со,входом сумматора.
Для компенсации ошибки от действия внешнего возмущающего момента на вход блока дифференциаторов поступает сигнал, пропорциональный току якоря исполнительного дв игателя, и сигнал тахогенератора постоянного тока, пропущенный через дифференцирующий контур с передаточной функцией
Wð—
1+ г
Известная следящая система не может обеспечить достаточно точной компенсации ошибки пр|и действии широкого спектра амплитуд и частот возмущающих воздействий, поскольку ток якоря исполнительного двигателя пропорционален его моменту в малом диапазоне амплитуды тока (до 1,51 где 1„— номинальный ток исполнительного двигателя), а сигнал коллекторных пульсаций на выходе блока диффе ренциаторов при малой постоянной времени т дифференцирующего звена (что нужно для уменьшения погрешности ди фференцирован ия) оказывается недопустимо большим, что может привести к уменьшению точности .слежения и даже потере управляемости
1р следящей системы.
Предложенная следящая система отличается от известной тем, что она содержит датчик крутящего момента, включенный между валом исполнительного двигателя и валом объекта регулирования, датчик угловых ускорений, расположенный на валу исполнительного двигателя, и два блока преобразования. Причем выход датчика крутящего момента через первый блок преобразования, а выход датчика
20 угловых ускорений через второй блок преобразования подключены ко входам блока д ифференциаторов.
Введение в следящую систему датчика крутящего .момента, имеющего линейную выход25 ную характеристику в большом диапазоне амплитуд крутящих моментов, и датчика угловых ускорений, дающего достаточно «чистый» сигнал, пропорциональный ускорению исполнительного двигателя, позволяет повы30 сить точность слежения системы при действии
376751 широкого спектра амплитуд .и частот возмущающего воздействия.
Блок-схема следящей системы изображена на чертеже.
Она содержит измеритель убегла рассогласования 1, сумматор 2, усилитель 8, исполнительный двигатель 4, объект регулирования 5, блок ди фференциаторов 6, первый блок преобразования 7, второй блок преобразования 8, датчик угловых ускорений (ДУУ) 9 и датчик крутящего момента (ДКМ) 10.
Следящая система работает следующим образом.
Сигнал ошибки с измерителя угла рассогласования 1 поступает на один из входов сумматора 2, на другой вход которого поступает компенсирующий сигнал с блока ди фференциаторов б. Выходной сигнал сумматора усиливается усил|ителем 8 и поступает на якорные клеммы двигателя 4. При этом вал двигателя 4, вращаясь, приводит через датчик крутящего момента 10 в движение объект регулирования, сводя сигнал рассогласования к м инимуму.
ДКМ непрерывно измеряет момент,:передаваемый двигателем 4 объекту регулирования.
Выходной сигнал ДКМ можно представить в виде
I I
Удкм = К, (1о- + Mâí ) где Удкм — выходной сигнал ДКМ;
К вЂ” коэффициент пропорциональности;
l0 — момент инерции объекта регулирования, приведенный к валу исполнительного двигателя;
М вЂ” внешний момент, приложенный к вн объекту регулирования и приведенный к валу исполнительного двигателя; е — ускорение вала исполнительного двигателя.
ДУУ непрерывно замеряет ускорение вала исполнительного двигателя. Его выходной сигнал Upyy равен 1дл = 1,., где К» — коэффициент пропорциональности.
Выходные сигналы ДКМ и ДУУ обрабатываются соответствующими блоками преобразования 7 и 8, предназначенными для преобразования сигналов переменного тока в сигналы постоянного тока, сглаживания пульсаций переменного тока, компенсации, в случае необходимости, за паздываний, имеющихся у некоторых видов ДКМ и ДУУ, придания сигналам обоих датчиков близких частотных характеристик, и поступают в противофазе на входы блока дифференциаторов б. Если при этом справедливо соотношение
1О К!10 = К», то разность выходных сигналов ДКМ и ДУУ (ЛУ) есть сигнал, пропорциональный внешнему возмущающему моменту М„,.
15 AU = Удкм — т1дл = К, ° 1о. 6 + К,авивЂ
Kg — (K lO Kg) + KMH — К1MBH °
Этот сигнал, пропорциональный внешнему возмущающему воздействию, обрабатывается
2о блоком ди ф ферен циаторов и поступает как компенсирующий сигнал на второй вход сумматора 2. Передаточная функция блока дифференциаторов выбирается согласно теории компенсации возмущений (теория инвариант25 НОСТИ) .
Устойчивость следящей системы обеспечивается соответствующими корректирующими устройствами (на чертеже не показаны).
Предмет изобретения
ЗО
Следящая система, содержащая объект регулирования, измеритель- угла рассогласования, выход которого через последовательно
Ç5 соединенные сумматор и усилитель подключен ко входу исполнительного двигателя, и блок дифференциаторов, выход которого связан со входом сумматора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности слежения при дей4О ствии внешнего возмущающего момента произвольного -вида, приложенного к объекту регулирования, система содержит датчик крутящего момента, включенный между валом исполнительного двигателя и валом объекта, 45 датчик угловых ускорений, установленный на валу исполнительного двигателя, и два 1блока преобразования; причем выход датчика крутящего момента через первый блок преобразования, а выход датчика угловых ускорений
5о через второй блок преобразования подключены ко входам блока дифференциаторов.
376751
Составитель 3. Маркова
Техред Л. Грачева
Редактор Л. Утехина
Корректор И. Божко
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 1274/2 Изд. М 395 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
