Система автоматического управления

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<п 446031

Союз Советских

Социалистических

Реепублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 29.12.72 (21) 1869550/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.10.74. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 05.08.75 (51) М. Кл. G 05b 17!02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 623.1(088.8) (72) Авторы изобретения Ц. И, Вайсберг, В. А. Песков, H. И. Якубовская и Н. П. Бойко (71) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ,1

Известная система автоматического управления, содержащая последовательно соединенные задающее устройство, чувствительный элемент, сумматор, схему управления и объект управления, замкнутые обратной связью, не обеспечивает высокой точности.

Предлагаемая система для увеличения точности работы в установившемся .режиме содерж ит последовательно соединенные сглаживающий фильтр |и сравнивающее устройство, входы которых соединены с выходом чувствительного элемента, нуль — орган и дифференциатор, входы которых подключены к выходу сравнивающего устройства, .пороговое устройство, два ключа, диоды,и триггер, выходы которого через соответствующий ключ соединены с сумматором, а управляющие входы ключей и порогового устройства через противоположно включенные диоды соединены с .выходом дифференциатора, блок опорного сигнала, связанный со входом порогового устройства, причем первый вход триггера соединен с выходом нуль-органа, а второй — с выходом порогового устройства.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства. Она содержит задающее устройство 1, чувствительный элемент 2, сглаживающий фильтр 3, сравнивающее устройство 4, нуль-орган 5, дифференциатор 6, диоды 7 |и 8, триггер 9, ключи 1О и

11, пороговое устройство 12, блок опорного сигнала 13, систему управления 14 и объект управления 15.

На фиг. 2 изображены временные диаграм5 мыа — диаграмма задающего воздействия; б — диаграмма ошибки линейной системы (сглаженная кривая ошибки нелинейной системы);

1о в — диаграмма ошибки нелинейной системы; г — корректирующие импульсы; д — диаграмма ошибки скорректированной нелинейной оистемы.

Система автоматического управления рабо15 тает следующим образом.

Например, объект управления 15 должен с высокой точностью отслеживать движение задающего устройства 1 по закону a(t). Система замкнута по углу и при слеженииимеетди20 намическую ошибку, характер которой показан на кривой е„,„. (1) (фиг. 2в). Величина и форма динамической ошибки зависит от вида управляющего воздействия a(t) и параметров системы. Если бы система была линейной, 25 т. е. отсутствовали бы люфт, зона нечувствительности и другие, то динамическая ошибка имела бы гладкий характер при гладком управляющем воздействии. Однако электромеханических линейных систем практически нет, В зо нелинейных системах на динамическую ошиб446031 ку накладываются автоколеба ния, вызванные иел инейностью системы.

Экспериментальные и теоретические исследования показывают, что эти колебания накладываются на всю кривую изменения динамической ошибки и имеют максимальные значения в моменты максимальных ускорений объекта управления. Эти автоколебания существенно увеличивают динамическую ошибку системы. Для.исключения автоколебаний сглаживающий фильтр 3, в качестве которого могут служить сглаживающие фильтрующие устройства ил и линейная модель системы, формирует сглаженный сигнал ошибки, характер которой показан кривой в„„„() (фиг. 2 б) .

Далее сигналы с выходов чувствительного элемента в„,,„(() (фиг. 2 в),и сглаживающего фильтра e„„(t),фиг. 2б) сравниваются между собой в устройстве 4.

В момент отклонения кривой в„,л(/) от

a „„„(t), вызванного колебательным процессом, который фиксируется нуль-органом 5, триггер 9 .срабатывает и на входы подается разнополярный сигнал. В зависимости от знака GHlнала с дифференциатора 6 открывается ключ

10 или 11 и на вход системы управления подается положительный или отрицательный сигнал (импульс). Этот сигнал, поступая в систему, противодействует отклонению объекта управления 15, вызванному колебательным процессом, Длительность сигнала определяется по результату оравнен ия текущего значения скорости Отклонения кривой Ене„(t) от влин(1) с опорным сигналом, поступающим с блока 13.

При уменьшении скорости отклонения (по абсолютной величине) до значения, заданного в блоке опорного сигнала, срабатывает пороговое устройство, выходной сигнал с которого

5 поступает на сбрасывающий вход триггера 9, и напряжение на выходе триггера пропадает.

Таким образом формируется корректирующий сигнал, под действием которого исключаются автоколебания нелинейной системы.

Предмет изобретения

Система автоматического управления, содержащая последовательно соединенные зада15 ющее устройство, чувствительный элемент, схему управления и объект управления, замкнутые обратной связью, о т л,и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения точности работы системы автоматического управления в устано20 впившемся режиме, она содержит последовательно соединенные сглаживающий фильтр и сравнивающее устройство, входы которых соединены с выходом чувствительного элемента, нуль-орган и дифференциатор, входы кото25,рых подключены к выходу сравнивающего устройства, пороговое устройство, два ключа, диоды и триггер, выходы которого через соответствующий ключ соединены с сумматором, а управляющие входы ключей и порогового уст30 ройства через противоположно включенные диоды соединены с выходом дифференциатора, блок опорного сигнала, связанный со входом порогового устройства, причем первый вход триггера соединен с выходом нуль-органа, а

35 второй — с выходом порогового устройства.

446031 с (6! нее,/Ю

1 г ååï сто(/

Составитель Н. Бойко

Техред А, Дроздова

Редактор О. Филиппова

Корректор Л. Брахнина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1911/7 Изд. ¹ 542 Тираж 760 Подписное

° ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5