Следящая система

 

ОПИСАНИЕ

ИЗО6РЕТ ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 533908

Союз. Ооввтвих

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 11.05.75 (21) 2134127/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.76. Б|оллетень № 40

Дата опубликования описания 16.12.76 (51) М, Кл,- G 05В 11,100

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3(088.8) (72) Автор изобретения

Б. В. Новоселов (71) Заявитель (54) СЛ ЕДЯ ШАЯ 6 И СТ ЕМА

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано при построении новых следящих систем или модернизации их в различных отраслях народного хозяйства.

Известен электропривод со счетно-решающим устройством, предназначенный для автоматического управления углепогрузочной машиной.

Известный электропривод не может быть применен непосредственно для создания следящего привода, перемещающего нагрузку в вертикальной плоскости с помощью линейного исполнительного механизма, но сама идея коррекции передаточного числа механизма в функции угла поворота нагрузки может быть использована при создании следящего привода указанного типа.

Наиболее близкая по технической сущности к изобретению следящая система содержит чувствительный элемент, вход которого связан с выходом задатчика, а выход через последовательно соединенные усилитель мощности, исполнительный двигатель, первый и второй редукторы — с объектом, связанным с первым датчиком угла, выход которого подключен к второму входу чувствительного элемента, тахогенераторы, один из которых установлен на валу задатчика, второй — на валу исполнительного двигателя, причем выходы тахогенераторов подсоединены к входам первого сумматора, выход которого связан с входом усилителя мощности.

Однако в такой следящей системе передаточное число редуктора от двигателя до вала объекта является переменным пз-за изменения угла приложения усилия к нагрузке от винта выходного редуктора системы при разных значениях угла поворота объекта, а так1О же за счет кпнематпческпх погрешностей редукторов и возможного проскальзывания гайки относительно винта в редукторе.

Это приводит к тому, что даже при постоянном значении задаваемой скорости для вращеБ нпя с постоянной скоростью объекта двигатель должен вращаться с переменной скоростью. Следовательно, сигнал на выходе тахогенератора, установленного на валу исполнительного двигателя, оказывается перемен20 ным при постоянном уровне сигнала íà Bbtxoде тахогенератора, размещенного на валу задатчика.

Условия компенсации составляющей ошибки, пропорциональной задаваемой скорости, 25 нарушаются, и точность работы следящего привода снижается.

Предлагаемая следящая система отличается тем, что содержит второй датчик угла. установленный на валу исполнительного двп30 гателя, делптельнос устройство, источник эта533908

Ж dt

35 лонного сигнала, второй сумматор и корректирующий привод, причем входы делительного устройства связаны с выходом второго и вторым выходом первого датчиков угла, выход делительного устройства подключен к второму входу второго сумматора, первый вход

«оторого подсоединен к источнику эталонного сигнала, а выход через корректирующий привод — к второму входу второго редуктора.

Зто позволяет повысить точность следящей системы.

Блок-схема следящей системы представлена на чертеже.

Следящая система содержит чувствительный элемент 1, первый датчик 2 угла, объект

3, первый редуктор 4, второй редуктор 5, корректирующий привод 6, первый сумматор 7, делительное устройство 8, источник 9 эталонного сигнала, второй датчик 10 угла, исполнительный двигатель 11, первый тахогенератор 12, второй сумматор 13, второй тахогенератор 14, усилитель 15 мощности.

На чертеже приняты обозначения: Оь О, Π— соответственно входная величина, выходная величина и ошибка следящего привода; и — угол приложения усилия к нагрузке от винта выходного редуктора следящего привода; V„„U„, DU„— сигналы, пропорциональные соответственно эталонному (желаемому), текущему значению передаточного числа i передачи от двигателя до оси вращения и их разности. соответственно задаваемая скорость и скорость нагрузки.

Предлагаемый привод работает следующим образом.

Редуктор 5 является резьбо-колебательной передачей. Движение винту, т. е. выходное движение редуктора, придается вращением гайки, с которой связан выход редуктора 4.

Передаточное число редуктора 5 можно изменять в определенных пределах за счет изменения эксцентриситета оси гайки относительно оси винта, смещения оси гайки, т. е за счет движения, передаваемого от корректирующего привода б.

Движение редуктору 4 передается от двигателя 11, управляемого сигналом рассогласования О, выявленным чувствительным элементом

1 сравнением входной величины О и выходной величины, измеренной датчиком 2 угла, предварительно усиленным усилителем 15 мощности. Для повышения качества переходного процесса привода в схеме предусмотрен тахогенератор 14, а для компенсации составляющей ошибки, пропорциональной скорости входной величины Оь — тахогенератор 12, сигналы с которых после сравнения в сумматоре

13 поступают на второй вход усилителя 15.

С помощью датчиков 2 и 10 угла и делительного устройства 8 определяется как в статических, так и в динамических режимах те5

25 зо

65 кущее значение передаточного числа передачи от двигателя 11 до оси вращения объекта

3, которое в сумматоре 13 сравнивается с эталонным (желаемым) значением передаточного числа, задаваемым источником 9 эталонного сигнала. Выявленная в сумматоре 13 разность

hU„=U„.„— U таким образом воздействует на корректирующий привод б, чтобы он изменял эксцентриситет между гайкой и винтом резьбо-колебательной передачи редуктора 5 до тех пор, пока передаточное число передачи от двигателя 11 до оси вращения объекта не станет равным желаемому значению.

Таким образом, исключается переменность скорости вращения тахогенератора 14 при постоянной скорости 2ь т. е. обеспечивается постоянное выполнение условия комненсации составляющей ошибки пропорциональной скорости 0> сигналом с тахогенератора 12.

Как правило, изменение передаточного числа за счет изменения а сравнительно медленное. Быстродействие привода б должно быть в

5 — 10 раз выше быстродействия основного привода.

Применение предлагаемого у стройства позволяет повысить точность привода, в котором имеет место переменное передаточное число механической передачи, без необходимости разработки и установки на оси вращения нагрузки низкооборотного датчика скорости за счет ввода достаточно простых элементов.

Возможность реализации предлагаемого привода проверена на АВМ.

Формула изобретения

Следящая система, содержащая чувствительный элемент, вход которого связан с выходом задатчика, а выход через последовательно соединенные усилитель мощности, исполнительный двигатель, первый и второй редукторы — с объектом, связанным с первым датчиком угла, выход которого подключен к второму входу чувствительного элемента, тахогенераторы, один из которых установлен на валу задатчика, второй — на валу исполнительного двигателя, причем выходы тахогенераторов подсоединены к входам первого сумматора, выход которого связан с входом усилителя мощности, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности работы следящей системы, она содержит второй датчик угла, установленный на валу исполнительного двигателя, делительное устройство, источник эталонного сигнала, второй сумматор и корректирующий привод, причем входы делительного устройства связаны с выходом второго и вторым выходом первого датчиков угла, выход делительного устройства подключен к второму входу второго сумматора, первый вход которого подсоединен к источнику эталонного сигнала, а выход через корректирующий привод связан с вторым входом второго редуктора.

533908

Составитель Г. Романченко

Текред В. Рыбакова Корректор А. Степанова

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2694/3 Изд. Ме 1831 Ти.раж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5