Следящая система с цифровым отсчетом

 

1и1 419730

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сов@таких

Социалистииеских

Реслублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 24.05.72 (21) 1788296/IS-24 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 15.03,74. Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 19.08.74 (51) М. Кл. G Old 5/12

G 01b 7/02

G 05b 11/01

Гасударствеииый камитвт

Саавта Миииатраа СССР аа делам изааратвиий и аткрытий (53) УДК 621.3(088.8) (72) Автор изобретения

А, И. Савич (71) Заявитель

Омский политехнический институт (54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА С ЦИФРОВЪ|М ОТСЧЕТОМ

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к измерению ли,нейных размеров и перемещений.

Известны следящие системы с цифровым отсчетом, содержащие формирователь, соединенный со счетчиком, и измеритель рассогласования, связанный через усилители напряжения и мощности с двигателем, на валу которого установлен тахогенератор, подключенный через нелинейное корректирующее устройство к входу усилителя мощности. При этом выход двигателя через редуктор связан с преобразователем угла, соединенным с выпрямителем. В таких системах амплитуда и фаза сигнала, поступающего со схемы включения преобразователя угла на формирователь, зависят от скорости вращения исполнительного двигателя, .которая при измерении в динамическом .режиме изменяется в широком диапазоне. Это вызывает динамическую погрешность контроля.

Предлагаемая следящая система отличается от известных тем, что она содержит функциональный преобразователь и сумматор, один вход которого соединен с выходом выпрямителя, другой — с выходом тахогенератора, а выход — с входом формирователя.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемой следящей системы.

Измеритель 1 рассогласования, представляющий собой, например, бесконтактный индуктивный дагчик и воспринимающий изменение размера детали или ее перемещение, через усилители 2 напряжения и 3 мощности подключен к исполнительному двигателю 4, который через редуктор 5 связан с измерителем рассогласования.

Для улучшения качества переходного про10 цесса и устранения автоколебаний в системе применена нелинейная отрицательная обратная связь по скорости исполнительного двигателя, осуществляемая с помощью тахогенератора 6, вал которого связан с валом исполни15 тельного двигателя. Выход тахогенераторз через нелинейный корректирующий элемент 7 соединен с входом усилителя мощности.

Величина перемещения первичного преобразователя регистрируется с помощью цифро20 вого отсчетного устройства, состоящего из индуктивного преобразователя 8 угла, представляющего собой индуктивный многополюсный преобразователь, ротор которого связан с валом исполнительного двигателя, и фазо25 чувствительного выпрямителя 9, включенного на выходе преобразователя угла. Выход выпрямителя соединен с одним входом сумматора 10, другой вход которого подключен к выходу функционального преобразователя 11, а

30 выход сумматора соединен с формирователем

419730 где (!ср

u, =are sin Cm

12, включенным пВ входе реверсивного счетчика 13.

Вследствие затух!!!!ия и запаздывания, вносимого фильтром, обычно стоящим из выходе выпрямителя, напряжение на его выходе в динамическом режиме работы U отличается по амплитуде и сдвинуто по фазе rp относительно напряжения в статическом режиме работы U,. Эти изменения обусловливают динамическую погрешность цифрового отсчета системы Ла,„которая равна величине смещения одного из фронтов импульсов на выходе формирователя, имеющего порог срабатывания

U,ð (переднего при вращении вала двигателя в одну сторону и заднего при вращении в другую сторону).

Компенсация динамической погрешности может быть осуществлена за счет сдвига сигнала с выхода фазочувствительного выпрямителя на величину („„зависящую в основном от скорости вращения исполнительного двигателя и типа фильтра па выходе выпрямителя. Поэтому характеристика функционального преобразователя рассчитывается в зависимости от типа фильтра на выходе выпрямителя.

Так, например, для простейшего RC-фильтра напряжение на выходе функционального преобразователя в зависимости от напряжения на входе (напряжения с выхода тахогеператора) должно изменяться по закону

U„, U,ð — U,„, sin(а, — 9), q = агс1дКУг, ттТ

301Кг

T=RC — постоянная времени фильтра, U„„ — напряжение на выходе функционального преобразователя, U ð — порог срабатывания формирователя, U! !,„è U,„— амплитуды огибающих модулированного напряжения на выходе фазочувствительного выпрямителя в динамическом и статическом режимах работы системы сооТветственно, К@ — коэффициент передачи фильтра, Ur. — напряжение на выходе тахогенератора, m количество зубьев индуктивного преобразователя угла, ! — передаточное отношение редуктора.

Работает система следующим ооразом, 5

Вначале настраива!от систему так, чтооы при определенном зазоре между торцом пср вичпого преобразователя и поверхность!о измеряемой детали напряжение IIH выходе измерителя 1 рассогласования была равно нулю.

Тогда напряжение на обмотке управления исполнительного двигателя 4 отсутствует и система неподвижна.

При изменении размера детали или ее перемещении на выходе измерителя рассогласования возникает сигнал, который после усиления в усилителях 2 напряжения и 3 мощности поступает в обмотку управления исполнительного двигателя. Последний через редуктор 5 перемещает измеритель рассогласования в направлении изменения размера детали до устранения сигнала рассогласования на входе системы.

Вместе с валом исполнительного двигателя вращается ротор индуктивного многополюсного преобразователя 8, осуществляя модуляцию напряжения на выходе фазочувствительного выпрямителя 9, огибающая которого поступает на один из входов сумматора 10.

При вращении исполнительного двигателя вращается и тахогенератор 6, напряжение с выхода которого, пропорциональное скорости вращения двигателя, проходит на нелинейный корректирующий элемент 7, а затем на вход усилителя мощности и используется для стабилизации следящей системы. Кроме того, напряжение с выхода тахогенератора через функциональный преобразователь 11 подается на другой вход сумматора, где складывается с напряжением, поступающим с выхода выпрямителя, осуществляя тем самым коррекцию динамической погрешности цифрового отсчета системы.

Количество импульсов на выходе формирователя 12 подсчитывается реверсивным счетчиком 13.

Предмет изобретения

Следящая система с цифровым отсчетом, содержащая формирователь, соединенный со счетчиком, измеритель рассогласования, выход которого через усилитель напряжения и усилитель мощности соединен с двигателем, на валу которого установлен тахогенератор, выход которого через нелинейное корректирующее устройство подключен к входу усилителя мощности, при этом выход двигателя через редуктор связан с преобразователем угла, соединенным с выпрямителем, о т л и ч а юща я ся тем, что, с целью повышения точности цифрового отсчета в динамическом режиме работы системы, она содержит функциональный преобразователь и сумматор, один вход которого соединен с выходом выпрямителя, другой — с выходом тахогенератора, а выход — с входом формирователя.

419730

Составитель 3. Маркова

Редактор Т. Юрчикова Техред А. Васильева Корректор Л. Чуркина

Заказ 1870/14 Изд. № 1376 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2