Устройство для формирования управляющего воздействия следящего привода
"И °
ОП И И М
ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 11 5 I 6016
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.12.73 (21) 1976072/24 (51) М. Кл з G 05В 11/01 с присоединением заявки ¹
Гввударатвенный комитет
Совета Министров СССР (23) Приоритет
Опубликовано 30.05.76. Бюллетень № 20
Дата опубликования описания 24.06.76 (53) УДК 621.3(088.8) по лолам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
В. М. Винниченко и Б. В. Новоселов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ
УПРАВЛЯЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СЛЕДЯЩЕГО ПРИВОДА
Изобретение относится к области систем автоматического регулирования и может быть применено при управлении объектами с помощью двухдвигательных дифференциальных следящих приводов.
Известно устройство для формирования управляющего воздействия следящего привода, содержащее опорный и силовой каналы, соединенные с объектом через дифференциал, счетно-решающий блок, выходами соединенный со входом элемента И, со входом компаратора, с датчиком входного воздействия привода, выход которого через чувствительный элемент и сумматор подключен ко второму входу следящего силового привода, реле реверса, соединенное со входом первого триггера, второй триггер, реле индикации и реле запуска, подключенное к источнику питания, В таком приводе движение объекта регулирования обеспечивается за счет разности вращений выходных валов опорного и следящего каналов, причем скорость вращения вала опорного канала сохраняется постоянной.
Датчик входного воздействия представляет собой интегратор.
Максимальная скорость движения выходного вала такого привода может быть увеличена при изменении в случае необходимости направлений и скоростей вращения исполнительных двигателей каналов. Такое увеличение скорости может быть необходимым при выполнении приводом наведения объекта регулирования в заданную точку за заданное время с обеспечением в ней заданной скорос5 ти дальнейшего движения.
Однако известное устройство не может обеспечить подачу требуемого сигнала на вход опорного канала.
Цель изобретения — повышение надежнос10 ти работы устройства, Это достигается введением блока ограничения тока управления выход которого соединен со входом опорного канала, а вход — с выходом компаратора н через реле реверса с
15 первым входом второго триггера, второй вход которого подключен к выходу реле запуска.
На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — - временные диаграммы работы устройства, 20 где р; — требуемыи угол наведения объекта регулирования;
Т вЂ” требуемое время наведения; урн — треоуемая скорость движения в заданной точке в конце наведения; ср„, „и ср„н„— минимальные необходимые значения максимальных скорости и ускорения движения объекта регулирования;
Uy(t) — текущее значение напряжения, про30 порциональное текущей скорости движения;
516016
U(f) — - ТЕ)С> IЦСС 3)litñ!С .НИЕ НЯПрЯЖС. НИЯ t)H движке Г(отенциометр!);
U (t) -- теку!Цсс 3)I )»åf!)« II i!Ipslж fill»
J) H !3Ы КОД(> С Тp0)ICТБЛ, )35):)HI J ) IOIXt <. 0 f)XO,(OX)
<)1)0()))0Г0 Kcl II cl. IH Д)3)< . >>, (131!(Л I (, II)IIOI 0 Дl«fi((>(Р till!IH,)i)IIOI с;)»Д5)н(сг0 IIP)t)30;( Г! > r <(><)„) И « f „„„— ))HIIJ>sfiK(ПНЯ, IIPOI«)PIII«)II <), II)II I>l(:) II c) 1 С )I II H М (f >iiiii )I ((>);))), ((< — I I ñI I l f > 51 >fC» f I J I », Гl Р О И О Р Ц И 0 Н сl Г l I ) I I O <. (f i;, () ) 3 <. K\ Н(С(:311rl I(II J« ) Г. Л Il cl!3<,i(С Н(! и; С «)) <. — I I
7, — COCT05!I)lf(i-ГO ЭЛСМЕ)ПЯ Сч РойСтБ;1 («(» »003 !3()ТС 1)3»СТ 13 Е )1)он»Ином> СОС"1 05I lllll0 «0» 131>l КЛ IO I»II БОММ ) . ,«ПРОЙС Г130 Д. I 5) (()OP Xl lfP0 I)cl l I ll sl )> II f) il H, I )I 10И (»ГО 1303;(1«. TI))I H;l )3 ) К. (!3 И ГiiÒÑ I l) l «» 0 Дf «j)(f!»P<. I I II f) ß, l l>l)OÃÎ СЛ(<ДЯ И (С ГО ПРИ Бо (<3 СОС Он Г 113 с « 1 )10- рси)с))Он((Го О, )Ока 1, потc f)циом() f) л 2 С II(ПОД))и f< It)>I )I CP»i) II )! XI )3)>f )30;(0 )I,, (БИГсl3 i., I » 8 C f)(Д> Е Ором, Был ко 1 ОрОГО со(;11! И сll ,i)3 f1iK K<)) I но) <. 1!1(110 <1<. (p сl, p<., I(. 4 за нм(Е<), р(Г! С i> 1)рс м< it!i, элемента И (>, рслс 7 рс)3< рсч), ) ()»tг< рон 8 li,!), ком»яра !Ор;! 10, рсл< 11 ни,(ие lilt l3I)I X 0;I cl Xt ll <. СOO I HC l Ñт)3), )ОН(и Г>! И f)<., « ., С )30 )I XI 131>!КОДО. >) OC. 111) I(11 С и(Р ВЫ М 13." 0:(О М I) l3< 1 ))и 1(льиОГО э.(с .м(1)TH 14 днм."д!)иг<1 !с льБОГО Ди(1><()С РЕП Цис)ЛЬ) )OTO С )С. ДЯ!ЦС. Го ПР fl f)0, (il. 13тOpOJJ 13XO;I, )унс гH)lò»ëü)fîã0 элем lll;! 14 0(ди!« Il с 1)ыкодом дсl!чика 15 ) гл 0(гь(K) л 1«Г,)и P 013<) I I )! 51, (ОСДИ Н(I I! )ОГО С 13))l >>С), (0!<1 (I «(><(>(f)<. lI III! cl,1Л 1(>. l3x0;1l>I диффср(!)Ill)Hëë соедин»III>I с ))ы о;l 0 XI сл»ДЯ и(»ГО 1 7 JI OHOf) I)0 I 0 l 8 Ел н Я;10 Ii Il f>ll)н>д !. (3.<0,(с.зсдя)цсго (си.)о Бого) KH !! H, f H 17 чср< 13 сумматор (с) сос;1ин ll с выко:(ом чу))стВ)пель»ого элеме)па 14. Источник 20 сигналоБ, ироиорционяльные ТРс. <>) с мОЙ Hc. Ill I)111(0(IQP))ÎII KoPocT)f, тсl еж(r3xc) lsf t)()fr! H c0c ГЯ В дВ) x;r H fir Г(- н>f)OFO -)и(1)(1 P(. (И1и аль )!0ГО с, i(. ДЯ)1(с ГО ИP))ВОДсl, со(;Li! «» )! J30)Ix)f1;((3% мЯ Бы."ОДыми с ВЕОДО)) с) м. )лто()H )с0 и первым и.;одом опорного кянлля 18. С Ч (<1 I)0-p()1)1 HIOI)11) lt <)лок 1 П f)C. Ll)
0)r P(. .(Е. « )I!Is! Но ПОС > ))el)Of)(I)XI f) II(. 0 (И Г на, I Ы )! о треоуемык угле наведения <(, Бр(м I)ll 7 JI а В(;1 111151 И СКОPОСТИ C(><,(Б 1 ЖС Il I)Я t3:3ЯД СKOPOCT)1 (1) >) li )>)О. (> ЛЯ Мсl ЕС И М <1, И) НОГО X< KOP(.<11115! (j )» ДH ) ) Ж C. H ilsl OOТ>сктс) P(. ÃМГ! )l f) О ))Л I I )15! И фОР М И РОВ Я НИ Я Ilс! C1301)X COOTf3(. ТCT)3) tOII I Jl X )3)>f. ОДЯК НаПРЯЖЕНИй, ПРОИОРЦИОНЯ II>I!1>IX Этllsi Б(.ЛИЧИНЯМ. ПЕ(3)3Ь!Й 1311XOД C « Tl)O-J)(. !Ilñ)K)lll(1 0 <>ЛОКя 1, Нсl КОТОрь(11 ПОС Г) ПяС. Т Ня и() яЖСНИС U,.: пропорциональное требуемой скорости q>< ДВИЖЕНИЯ В ЗЯДЯИНОЙ TO
И 6, с первым вкодом компаратора 10 и через ПаРаЛЛЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫЕ РЯЗМ)!!Ссиои(нй Кои 1 як 1 21 р< . <)C зли, сКЛ И 3H rl)>IKc)K)ll(fllf КОИТHKT 22 f)C).1<. КОМИ с! f) с1ТО f) я <. !3. ;О, (0.)), (сlТЧ)! Кcl 1 3 ! )ко, (ного и> )д<.нетH)lsi. (3 OJ)0)t l)l>IXO;t, сч TI)0Р Illcll0)ll(Го <)Лок!! 1 НС ИОСРЕ. (С) Б Ill)0, с3 1 !>СТ И Й I 3)>I X 0, 1 1(! ) (".3 3 H X f I > t )C cl IO l I L f t f I Е О н 1 ci К г 23 p (. Г«. -1 .)яНМСК<) Со(;(ИНС НЫ С;(1)ММя П(. р(.КрС(Tl«)»ОСЬ(fl l l(. I I II I>I.")! It 1 Р МИН с! XIII Н 110:L)3) liK НЬI > KOI IT
l3l>II)0.ll)l K0г0Рь!. »0c,IJi)I»III>I со СР»дн(Й тОчкОЙ 1() II 0F> f)Cuff) « I! Ill>I. >I JI JC() H fl l l lf Xl1f ВЬ! В<):(Я м И И(>3 (. ) Il(ll0 X« 1 J) cl >. 1 j H HTII X 131>)130;l c) X <. « TI«)-p(. I)le) )0. i i(»i 0 i>.i<»<;i 0F>p;i:3x» f «sf ii;t tips) æ(-нис U „, rrpoПОРЦИО)П).l!)I«)(тРС ОУС МОМ) 3)lr)Ч< If!))0 МаКСИXf iI, I l>i!Off (K0()0<. TlI,IHIfiK» ll ll5l 0<>l>Ñ ЕТЛ P(ГМЛИРОБH II J)5), 1< гн(ртый Бы:од С «Tli0-р(III Ili. ff0cPc;(с) !« )ll!0, ПЯ 1 )ЯЙ чеР(3 3 K0J! I iiK l 2;> ji< . «4 )лн) CKH < 0<;(ill« lll>l Xl 51 ИС Р(Е()(»1! 0-СОСДИ l«. ll Ill>l !)) II ГР > ПИЛ М ll I)(2н f)C K. l l0 I cl l0IlJ !I X K0IIТс) ЕТОБ 2<> Р(., « !!(РВОГО тPIJI Гс j) cl 8. 1«),(Биж «1>«. еон ГЯ Е1 ы э !и >. ГР) пи (О(. l li i«. Ill)l (0 IJXO;(OXI .(ВИГ)! С, I sf 3 с J)C ;1) ЕТО()<>М ..< )(Ж, (М ЭТI1 М II HI>IX<>, 1<) М lt I С T!IΠ— Р()II с)10l! l < <> О, «».Л OF> J) it. 3) (ТС5I Jf it ff (> 5) if>»I) If( ) <> >< ) ИРО)«>РЦиои;) II)IIO(xi0;Lh 110 млк IINIiiльного ) сК < ) Р С i I I I 5 I, ()3 J I it<» f t f f 5) OF> ЬС Е Т <1 J) Ñ Ã)), I i l P 0)3 cl l I J 51. с:(>(llfsl)l т0 l 3 l >l X 0;L p (, « 7 р» ») р с с) C O <);1 I i l l C) I l с 0 В.: 0 10 XI 10 1«pi)0) 0 I f) ill I <)pH 8. я TH K)K(c IJ(. рВБ)м 13. содо . Второго триггера > через размь!какнций к(н)тHKT 80 реле элементы И и с Бкодом реле 11 И Н;1! K ñl Ö J I ) I 0 КО I I × ß It f t 5) Р Я () 0 T 1>1 I (. P (. 3 3 Я М 1>I Ê Я Н)и(ий ко)пакт 30 рслс элемента И. (ы 11(ноднижный Раз мыкс)!Он(и Й контакт 22 Р(, I i< Ео М!)Я Р<3 ОРсl (. P<. 3 110С 1(!OH ß Ò(, 1 Ь1 1 О СОСдиненнl>I<) разны)ся)ощии ко)пакт 31 реле Второго триггер -i,:Jc) 3f I>I KH IO)I(If)i KOII THKТ 32 реле :3c1 II) (KH 1l О, I OK 1 2 ОГJ) ß И ИЧ(н ИЯ ТОК Я ) Ïp H Вл(. <>() lf !!5) 0(ÄfI!! H < HT0P)>f! CË» (stillÑÃÎ ПРИВОДЯ. Рс ле 4 3 )ltd cK;) через размыкающий контакт <» 88 pC, « 1 1 И н.(il)LH l(fl fl 0KOf)Чсl н И Я р сlООТЫ и 34 )3K,I)0 lc ИПЯ > стрОЙ»тВЯ, 3H)tth итиро)«! н и У )О 3 м ь) е л )О н (и м Ko I )T H K To AI 3 5 P (..3 с 3 аИ ) (Кл, СО(;(и ИС .I «) С И(I Î l II JI KOXI JI )IT H II I)51. ЭТОТ Ж< 13ХО;1 РС, и 3 i!)I) СЕЯ СОС. l)f f)»l l С J)TOP)>lilt ВХО6(! дом второго триггера 9. Вео 1 рс лс 5 времени соединен с перекл)оcIHIoJI(èìJJ контактами 36 реле 4 запуска. С цельlo компснcà)11!и скоростной ошибки и rl РП130, 1 1)Всдс Il cиГII Hл, пРОпОРциоll Яль)I (>I Й (3> сеоJ)ос тil 1)ЕÎ, 1! IОГО ВОЗ;1(. ЙстыиЯ. ЭTО Ос>) )r(сст— 516016 65 влено соединением входа датчика 13 входного воздействия с третьим входом сумматора 19. Работа устройства для формирования управляющего воздействия двухдвигательпого дифференциального следящего привода происходит следующим образом. Счетно-решающий блок 1 по полученным сигналам о требуемых угле наведения, времени Т и требуемой скорости ср, дальнейшего движения объекта регулирования в этот момент определяет величину и знак требуемой максимальной скорсти ср„движения и величину модуля максимального ускорения р„движения; эти величины в виде напряжений U и U „ïoÿвляются ме?кдх Вторым и третьим и между четвертым и пятым выходами счетнорешающего блока. Команда на включение устройства подается нажатием кнопки 34 (в момент времени 4 на фиг. 2). При этом происходит включение реле 4 запуска, которое производит следующие операции: контактами 35 шунтирует кнопку 34, обеспечивая тем самым свое включенное состояние до окончания наведения и подготовки устройства к выполнению следующего цикла работы; замыкая контакт 23, подводит напряжение U Ä, к среднему и объединенным крайним выводам потенциометра 2; замыкая контакт 25, подводит напряжение /..„к входу двигателя 3, который начинает перемещение движка потенциометра 2; размыкая контакты 21 и замыкая контакты 29, отключает вход датчика 13 входного воздействия от первого выхода счетно-решающего блока 1, на котором появилось напряжение UyÄ-, и подключает его к движку потенциометра 2; замыкая контакты 31, подключает к движку потенциометра 2 последовательно соединенные блок 12 ограничения тока управления и вход опорного канала 18 двухдвигательного дифференциального следящего привода; с помощью контактов 36 включает реле 5 времени, что приводит к отключению контактом 27 первого входа элемента «И» 6 от средней точки потснциометра 2 на время. определяемое временем срабатывания реле времени. Одновременно с этим триггер 9 устанавливается в исходное состояние, когда его контакты 24 окажутся в исходном, заранее определенном состоянии, а контакт 32 — замкнутым. Движок потенциометра 2, находившийся в момент времени /о в крайнем положении, при движении до средней точки линейно увеличивает снимаемое с его выхода напряжение U(t) до величины U (â момент времени 1 ), а затем так же линейно уменьшает его, продолжая перемещаться в том же направлении; при этом скорость его перемещения определяетс 45 скоростью вращения вала двигателя 3, т. е. требуемым ускорением <р„движения объекта рег лирования. Напряжение U(i) с движка потенциометра 2 подводится к входу датчика 13 входного воздействия и к корректирующему входу привода (т. е. третьему входу сумматора 19) полностью, а ко второму входу опорного канала 18 — через делитель, образованный блоком 12 ограничения тока управления и входным сопротивлением канала. При равенстве этих сопротивлений величина напряжения на этом входе опорного канала вдвое меньше, чем на корректирующем входе привода. В момент времени 1. (см. фиг. 2) после окончания возбужденного состояния реле 5 времени его контакт 27 замыкается и подключает вход элемента «И» 6 к средней точке потенциометра 2; в результате, имеющееся в этой точке напряжение U оказывается подключенным к второму входу элемента «И», на первом входе которого имеется напряжение У, „, пропорциональное требуемой конечной скорости движения. Дальнейшая работа устройства зависит от соотношения знаков этих напряжений, Если знаки совпадают, т. е. если совпадают знаки максимальной и требуемой конечной скорости движения объекта регулирования (см. фиг. 2), то в момент времени lг элемент И 6 обеспечит срабатывание своего реле, в результате чего его контакты 28 и 30 изменят свое состояние. При этом первый вход компаратора 10 окажется подключенным к движку потенцнометра 2, первый вход второго триггера 9 отключится от выхода реле 7 реверса, а на его место подключится вход реле 11 индикации окончания работы устройства. В момент времени /з, когда напряжение U(t) на движке потенциометра 2 станет равным напряжению U.,, компаратор 10 отключит с помощью контактов 22 вход датчика 13 входного воздействия от движка потенциометра 2 и подключит его к первому выходу счет«о-решающего блока 1. Однако двигатель 3 продолжает вращать движок потенциометра 2, и напряжение с его движка по-прежнему подведено к входу опорного канала 18. В момент времени t4 это напряжение приобретает нулевое значение, в результате чего реле 7 реверса формирует на своем выходе сигнал управления, изменяющий состояние триггера 8 и ведущий к срабатываншо реле индикации окончания работы. В результате изменения триггером 8 своего состояния его контакты 26 изменят свое положение, подготовив двигатель 3 к вращенгпо в обратном направлении, а реле индикации разомкнет свой контакт 33, расположенный в цепи включения реле 4 запуска. В итоге последнее изменит положение своих контактов 21, 23, 25, 29, 31 и 35, вернув их в исходное состояние, 516016 T. С. COCTO?IIII((ГОТОВИОС ГИ < С ГPOflE"Т(3<) К С, I((".10 И СС Х! ) Ц И К. I >, f) < f 0 0 Ò l >l . СЛМ IHС, ССЛII 3(IЯКII II tiff)H)K IIIIII (> „И (. В (!«IIT ВР(М< Il f1 < > ОКЯЖ>ЛГСЯ 1);1.3111>1 " 6 контакты 28 и 30 останутся в исход!юм coE. тояпии, Тогда в момент времени t, когда движок потсициометра 2 окажется B крайисм поГ!Ожении и папряжение с> ((1 станет равиым нулю, реле реверса измецит состояние как триггера 8, так и триггера 9. В резуill>THòñ Koliтакты 24 и 26 одновременно изменят свое положение, изменив поляриость напряжений кяк иа д!3?(?!скс потсициомстра, так и ttB»KOлс двиГciTE .ЛЯ. СЛЕЛОВатСЛЫ!О, ЛИНЕйНОСтЬ ИЗМЕИ 111151 ItBIIP5IiKcIIItH с> (<) сох1запитс51, Я само Otto 111)ltобретет противоположный знак. Олиовремсиио с этим триггер 9 разомкнет свой контакт 32 в цепи ),ïðBJ)itÿfoùcãO сигнала 20 ;J,.t5f 0?101)tfoTo JEBf1BTtB Jt B;THльисйшсм скорость лвижcfllIH двигателя этого капала со. ; P <1 1111 1 С H П ОСТО Я 11110 й. В этот же момент t)f)citctfII «раб(?г(!ва«т элсмсит «И» 6, в результате чего контакты 28 30 113<)I«II?IIOT Ct)OC TIO>IO)IECItlfC, OTK,TIO 1I (. Ч 1113 сl 5! ТС Х(С Я М Ы М (3 03 31 О Ж 110 < 1 1> С Р сl О cl 1 1>113 c i— 11 1151 В мО(>!Си г ВРсмсии <, КОГда Ь (! = Ь КОМП ар аторс! ?I pB 3 .>It>t KH If f 1 )l С IIOXIOII(t>IO (Г(> контактов 22 цепи: движок погсиги!им«тря ВХ 0 Д Л с? Т Ч И К сl В Х О, и !0 Г О 13 0;3.1 С и С 1 13 И и, И С О, l I l () - 3 5 l! f)< l i l I I I I>l 3t И(>и К, I IO× E I I I I« М:1H TH11KH К ПЕРВО(<() 1)ХО, I \ (1(Г(I() — Pi. I II <11<) Ill(Г(> (), I 0 Kñl 1. j30.3 13рс!Т I «1 рОВ С 1 l!H 13 Я СKO;1,110«СОС 1 OH II I(<.. (3 -.> I О >1 С, 1(I cl(. . KH 1 fl PH I IC(IJ j)E) II«).0 J l! 1 ИОС, I( лос I Jlæ<. 111151 лвиж).йм 11()ч (II I(tfo3(cтра 2 !cpaul I<. I 0 ll0 tOiJE« fI tt 5I (t3 3!0.">(« JfÒ (<> и сl фиГ. 2. ) . 13 э I сгг момс(гг рслс 7 реверса формирует комя((лу JIH г!ср«брс)с tpllrr«pH 8 в другое полоit(E llJIE ll Jlc3 СрабятЫВаИИС РЕЛЕ 11 ИИЛИКацИИ Око» (аиия рясн>ты устройства, последнее отключает рсл« -) запуска, и устройство оказывается полготовлеи!!ым к слслхющему сраба1 Ь(!3;1 I I I I IO. Ф 0 p .,! \ л cl I l 3 0 б р С T (. I I и 5(", «I 1)0lfCT130 ITI?t )Oj)3! IIPOJ)HI!I!5("< IIPHB.IHIOи(«го t)oç,?céc Вия следящего привода, содержа!ц««оиориый и с((ловой каналы, соелииеииыс с Осгьсктом через лиффсрс)(циал, счетнор IBilкиц!(й блок, выходами сос:ц!иеииый с первым входом элсмсIIT I И, со входом компара1 OP ii, С ЛсlТЧ И КОМ 13." ОДИОГО 1303,1СЙСТВИ Я ПРИВО;(я, вь(хол которогo черсз чу!)с (1)и !«ль!!ый элс t(lfт и «3 ммятор полклк>ч II ко второму I)холу сllëoBîã0 кяияля, р«лс рсвср H. соелиисии<н со входом первого триггера, второй тригГ(f), 1)E,1<,! КЯ !ГИ И РСЛС ЗЯ 3 KH> ОДКЛ!Очс !и(<к к ис!Очии!с) иитHIfitH. с) т л и ч я ю щ с с« я тсм. что, с целью повышения надежности работы, otto «Ол«ржит Олок ограиичсиия тока уир;)вл f11151. Выход которого сос 1HIIcll со вхоЛОМ ОИОРИОГО Кс(ВЯЛЯ, и J3XO>l, . — С ВЫХОЛОХ( к<>мияра IOfðH и через реле реверса с первым вхолох! второгo триггера, второй вход котороГО II(>, (t<, IO ICII K 131>(ХО:!м рСГIС зап CKH. 516016 17уг 1 Уя //(c) о Ипя.РРедактор Э, Кононович Типография, пр. Сапунова, 2 г Zb Z7g Z / f v(t Z4 Z$ Б в Составитель Г, Беликов Техред 3. Тараненко Корректор И. Позняковская Заказ 1355/6 Изд, № 1379 Тираж 1029 Подписное UHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5
