Следящая система

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<о©3 Соеетскнх

Социалистических естгубпик

Зависимое от авт. свидетельства ¹ —М.Кл. 6 05Ь 17/02

Заявлено 18.Х.1971 (№ 1706362/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 21.XI.1973. Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 12.Vfll.1974

Гасударственный намнтет

Совета Мнннстрав СССР па делам нзааретений н атнрв тнй

УДК 621.3.078(088.8) Автор изобретения

В. К. Стеклов

Одесский электротехнический институт связи им. А. С. Попова

Заявитель

СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Изобретение отпо"ится к области автоматического регулирования и может быть использовано,на пример, в устройствах управления антеннами радиолокационных станций.

Из ватны следящие системы, содержащие последовательно соединенные устройство сравнения, усилитель, первый и второй сумматоры, нелинейное звено с нелинейностью типа зоны нечувствительности, третий сумматор и двигатель, выход которого подключен ко входу устройства сравнения, выход которого через,последовательно соединенные четвертый сумматор, первый и второй дифференциаторы соединен с другим входом первого сумматора, выход первого дифференциатора соединен с третьим входом первого сумматора и через реле — с другим входом третьего сумматора.

Однако в известных системах при наличии возмущений условия линеаризации нелинейности нарушаются и ошибка, вызываемая этой нелинейностью, не устраняется.

С целью компенсации ошибки следящей системы, вызываемой:пелинейностью типа зоны нечувствительности при наличии возмущающего воздействия, приложенного к замкнутому контуру системы, измерить которое непосредственно невозможно,,система содержит делитель, включенный между;реле и другим входом второго сумматора, и последовательно соединенные модель линеаризованного звена

2 и модель двигателя, выход которой соединен с другим входом четвертого сумматора, вход модели линеаризованного звена соединен с выходом первого сумматора.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемой следящей системы, а на фиг. 2— графики, иллюстрирующие прохождение гармоничеакого сигнала через нелинейное звено с нелннейностью типа зоны нечувствительно10 сти.

Блок-схема содержит устройство сравнения 1, усилитель 2, сумматоры 8 — 6, нелинейное звено с нелинейностью типа зоны нечув. cTIBHTEльности 7, двигатель 8, дифференциаторы 9 и 10, .реле 11, делитель 12, модель двигателя 1,3 и модель линеаризованного звена 14.

Кроме того, на фиг. 1 приняты следующие обозначения: а — управляющее воздействие;

Π— ошибка сиcTBMbI; Р— регулируемая ве20 личина; 1 — возмущающее воздействие; Zi— суммарный сигнал на входе сумматора 4;

Z — =игнал на входе двигателя; Z3= а — сигнал па входе дифференциатора 9; q — сигнал па выходе поляризованного реле; q> — сигнал на выходе делителя; P — сигнал на выходе модели двигателя; у †сигн на выходе дифференциатора 9; U — сигнал на выходе нелинейного звена.

На фиг. 2 приняты следующие обозначезо ння: b — половина ширины зоны нечувстви407286

15

Uo+Kb

f(o = > ь А

Зо

40

60 тельности; Q — величина, численно равная максимально возможной амплитуде возмущения на входе нелинейности; U>! — постоянная составляющая сипнала на выходе нелинейного звена; U — — переменная (полезная) составляющая сигнала на выходе нелинейного звена.

Раоотает система следующим образом.

Сигнал Z>, пропорциональный переменной составляющей на !входе нелинейного звена 7, посгу!пает на модель линеаризованного звена

14. Коэффициент усиления модели 14 равен коэффициенту усиления нелинейного звена 7 на ли!нейном участке. Сигнал на выходе модели двигателя Р! суммируется с сигналом ошибки 0 в сумматоре б. Выходной сигнал этого сумм атор а р авен з =О+ = — а, т. е..сигнал на выходе сумматора б равен управляющему,воздействию а.

Дифференциаторы служат для получения первой и второй производных по управляющему воздействию, обеопечивающих повышение астатизма системы на два порядка (с перьвого до третьего). Повышение поря!дка астатизма системы до третьего обусловило ком-! пенсацию окоростной составляющей ошибки и составляющей ошибки, вызываемой ускорением.

Для линеаризации нелинейного звена 7 с учетом возмущения f служат поляризованное реле 11 и делитель 12.

Как из!вестпо, при сравнительно медленных изменениях управляющего воздействия ошибка !eHcreмы определяется в основном скоростью его .изменения. Следовательно, и сигнал >на входе з!вена 7 будет определяться в основном скоростью изменения а. Для линеаризации зоны нечувствительности и компенсации составляющей ошибки, вызываемой ею, достаточно было бы при f=0 сигнал с выхо!да

da дифференциатора 9 д = подать на вход

dt поляризо!ванного,реле, а с выхода поляризован!ного реле подать на вход нелинейного звена постоянный сигнал, численно, равный половине ширины зоны нечувствительности, положительной полярности при д)0 и отрицательной поляр!ности при д(0. Однако наличие возмущения нарушает условия линеаризации и может при вести к увеличению .составляющей ошибки, вызываемой нелинейностью типа зоны нечувствительности даже при линеарнзацин.

В предлагаемой следящей систвме с длфференцгиальной связью компен!сируется !влияние возмущения следующим образом. Сначала оценивается максимально возможная ах!плитуда сигнала на входе звена 7, вызываемая только возмущением f. Пусть эта ма!ксимально возможная амплитуда ра!вна Q. Тогда сигнал на входе нелинейности, вызываемый воз4 мущепием, будет меняться в пределах от — Q до +Q.

Будем подавать на вход нелинейного звена сигнал, численно равный b+Q при д)0 и — (b+Q) !при д(0. Тогда рабочая точка на хара!ктвристике звена всегда будет находиться на линейном участке нели!нейной хара!ктеристики при изменении сигнала возмущения от — Q до +Q

Сигнал на выходе нелинейного звена

U! — — U + U . Для компенсации постоянной составляющей сигнала Uo на вход сумматора

5 подается сигнал а, численно равный U>!„но противоположной полярности. Сигнал Z2 на входе двигателя не искажается. Коэффициент передачи делителя равен где К вЂ” коэффициент усиления нелинейного звена 7 на линейном участке, à U!> -= KQ.

/U

Тогда !11 — — К (+ д) =+ (— +b) =+ (Q+b). ! — д

Делитель 12 может быть выполнен на двух резисторах любого типа.

Таким образом, при линеаризации нелиней ности ти!па зоны нечувствительности в замкнутом контуре следящей системы необходимо подавать смещение, полярность которого зависит от фазы входного сигнала, а значение — больше по величине, чем половина ширины зоны нечувствительности, на величину, численно ра вную максимальной амплитуде (Q) сигнала, обусловленного возмущением.

На выход нелинейного звена необходимо подавать смещение, численно равное KQ.

Предмет изобретения

Следящая система, содержащая последовательно соединенные устройство сра внения, усилитель, первый и второй сумматоры, нелинейное звено с нелинейностью типа зоны нечувствительности, третий сумматор и двигатель, выход которого подключен ко вход!у устройства сравнения, выход которого через последовательно соединенные четвертый сумматор, первый и второй дифференциаторы соединен с другим входом первого сумматора, выход первого дифференциатора соьдине!н с третьим входом первого сумматора и через реле — с другим входом третьего сумматора, от.гачающаяся тем, что, с целью повышения точности работы системы, она содержит делитель, включенный между реле и другим входом второго сумматора, и последовательно соединенные модель линеаризо!ванного звена и модель двигателя, выход которой соединен с другим входом четвертого сумматора, вход модели линеаризованного звена соединен с выходом первого сумматора.

407286

Риг /

Составитель В. Лукашин

Техред Е. Борисова

Корректор А. Дзесова

Редактор Л. Цветкова

Подписное

Заказ 1285 Изд. М 1063 Тираж 768

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Загорская типография