Следящая система

 

О П И С А Н И Е " 436326

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскими

Социалистических

Республик (б1) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 14.11.72 (21) 1846191, 18-24 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 15.07.74. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 27.02.75 (51) М. Кл. G 05Ь 11/06

Государствеииый комитет

Совета Миииотров СССР ео делам изобретений и открытий,53) УДК 621.316.7 (088.8) i 72) Автор изобретения

С. А. Соколов (71) Заявитель (54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к следящим системам и приводам со скоростной обратной связью, предназначенным для отработки угла или скорости, и может быть применено в счетно-решающих устройствах.

Известная следящая система содержит последовательно соединенные измерительно-преобразовательное устройство, первое сравнивающее устройство, пороговое устройство, усилитель мощности и двигатель, подключенный к датчику скорости и объекту управления, к выходу которого подключен вход измерительно-преобразовательного устройства, генератор пилообразного напряжения. подключенный через второе сравнивающее устройство к другому входу первого сравнивающего устройства, и источник смещения. гтедостатком известной следя цей системы является нелинейная зависимость пускового моменга от сигнала рассогласования М„=

=- t (<).

Целью предложения является повышение динамической точности следящей системы.

Поставленная цель в предлагаемой следящей системе достигается за счет того, что она содержит последовательно соединенные корректирующее устройство и дополнительное сравнивающее устройство, другой вход которого подключен к выходу источника смещения, а выход — к другому входу второго сравт.

2 пивающего устройства. Вход корректирующего устройства соединен с выходом датчика скорости.

Такое построение системы позволяет линеаризовать характеристику iM„= f (в) в зависимости от величины сигнала скорости смещением ее в определенных пределах вдоль оси а б сцисс.

Пределы регулирования определяются из

1р условия получения оптимальной линейности характеристики пускового момента двигателя от сигнала рассогласования. Практически выбор ма,ксимальной величины смещения характеристики осуществляется из условия получе15 ния изменения коэффициента усиления усилительного устройства в заданных пределах.

Подстраивание характеристики M„ = f (e) в зависимости от скорости дает возможность учесть и скомпенсировать нелинейности, свя2р занные с нелинейностью применяемых усилителей, нелинейностью преобразования сигнала рассогласования в напряжении, и нелинейности применяемого способа управления, т.е. при введении управляемого смещения коэффициент усиления в динамике при малых сигналах рассогласования остается таким же, как и при оольших сигналах. В статике энергетика следящей системы не отличается от энергетики следящей системы без скоростной обратной связи, т. е. отсутствуют участки одновремен436326

3 ной работы двух плеч усилителя. Изменение наклона начального участка характеристики в зависимости от скорости повышает динамическую точность, т.е. после отработки сигнала рассогласования следящая система не требует дополнительной мощности.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемой системы; на фиг. 2 — временные диаграммы работы формирователя; на фиг. 3— зависимость пускового момента от сигнала рассогласования М„= f (е).

На фиг. 1 и 2 приняты следующие обозначения: а, b — статические моментные характеристики соответственно при U ..,,= 0 и U,,=

= const 0; с — динамическая моментная характеристика;

U,, — напряжение, пропорциональное ск,"рости;

U„— напряжение пилы;

U,,„— напряжение смещения;

U ф — выходное напряжение формирователя.

Предлагаемая следящая система содержит измерительно-проебразовательный блок 1, сравнивающие устройства 2 и 3, генератор пилообразного напряжения 4, источник смещения 5, формирователь 6, состоящий из двух пороговых устройств 7 и 8, подключенных к усилителю мощности 9, связанного через двигатель 10 с нагрузкой 11 и измерителем (датчиком) акоростного сигнала 12. В,качестве измерителя скоростного сигнала 12 может быть использован тахогенератор, тахометрический мост или любой другой измеритель скорости. Измеритель скоростного сигнала связан через дополнительно установленные последовательно соединенные корректирующее устройство 13 и третье сравнивающее устройство 14.

Функциями корректирующего устройства 13 являются выпрямление напряжения с выхода устройства полу.чения скоростного сигнала, регулирование коэффициента передачи выпрямленного сигнала, коррекция и ограничение.

Работает следящая система следующим обр азом.

При отсутствии сигнала рассогласования в нулевом сигнале с датчика скоростного сигнала напряжение срабатывания пороговых устройств формирователя равно: U„,ð )

) U„— U,„, поэтому плечи усилителя мощности не работают, и двигатель стоит. При появлении только сигнала рассогласования напряжение срабатывания порогового устройства становится равным: U„, (U„— U,.„+ е.

Срабатывает то пороговое устройство формирователя, для которого полярность сигнала рассогласования является «срабатывающей».

Открывается одно плечо усилителя мощности, и двигатель вращается в одном направлении.

Момент на валу двигателя изменяется согласно статической моментной характеристике (кривая а). При другой полярности сигнала

l5

4 рассогласования срабатывает второе пороговое устройство, которое обеспечивает работоспособность второго плеча усилителя мощности и вращение двигателя в другом направлении.

При появлении только скоростного сигнала происходит сложение двух разнополярных сигналов на устройстве 14: сигнала U„, и сигнала, пропорционального скорости. Результирующий сигнал (U„,— U ) не компенсирует сигнал генератора пилообразного напряжения, поэтому происходиf срабатывание обоих пороговых устройств формирователя.

При этом открываются оба плеча реверсивного усилителя мощности, но двигатель не вращается. При наличии сигнала рассогласования и сигнала, пропорционального скорости, происходит смещение статической моментной характеристики на величину, пропорциональную скорости; в этом случае одно плечо усилителя открывается больше, а второе меньше:

U«р U„— U,„+ в + U.. Рост величины скоростного сигнала ограничивается на заданном уровне. При вращении двигателя с увеличением сигнала рассогласования момент на валу двигателя растет согласно динамической моментной характеристике (кривая с) .

Если в согласованном положении двигатель продолжает вращаться, то скоростной сигнал открывает одновременно оба плеча усилителя мощности, при этом получается эффект, подобный динамическому торможению, двигатель останавливается, и обмотка двигателя отключается от усилителя. Последнее особенно важно для асинхронных двухфазных двигателей с критическим скольжением, близким к единице, у которых при малых сигналах рассогласования появляется на механической характеристике участок с отрицательным самовыравниванием, а это, как следствие, приводит,к самоходу двигателя.

Предмет изобретения

Следящая система, содержащая последовательно соединенные измврительно-преобр азовательное устройство, первое сравнивающее устройство, пороговое устройство, усилитель мощности и двигатель, подключенный 1к датчику скорости и объекту управления, к выходу которого подключен вход измерительно-преобразовательного устройства, генератор пилообразного напряжения, подключенный через второе сравнивающее устройство к другому входу первого сравнивающего устройства, и источник смещения, отличающаяся тем, что, с целью повышения динамической точности системы, она содержит, последовательно соединенные корректирующее устройство и дополнительное сравнивающее устройство, другой вход кото рого подключен к выходу источника смещения, а выход — к другому входу второго сравнивающего устройства, вход корректирующего устройства соединен с выходом датчика скорости.

Приоритет исчислять с 16.12.71.

436326

Фиг 1

Уф

4иг 2

Составитель С. Соколов

Техред 3. Тараненко

Корректор Е. Рогайлина

Редактор E. Семанова

Заказ 6375/9 Изд. № 1866 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

МОТ, Загорский цех