Система автоматического регулирования

 

Ц

1 с. м. °

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>568936

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.06.75 (21) 2143665/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 27.12.77 (51)М.Кл. G 05 В 13/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 621.3 (088.8) и открытии (72) Авторы из о б ретвн и я

Г. И. Петрова, В. П. Петухов и Н. А. Тимашов (71) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к системам автома тического регулирования углового положения объекта и может быть использовано при построении систем, близких по быстродействию к оптимальным, работающих при ступенчатом изменении входного воздействия.

Известна система, близкая по быстродействию к оптимальным при ступенчатом изменении входного воздействия, выполненная по принципу регулирования по отклонению (1).

Недостатком этой системы является невысокое быстродействие.

Из известных систем автоматического ре. гулирования наиболее близкими по технической сущности к предлагаемой системе являются системы с комбинированным принципом управления (2).

Известная система содержит сумматор, выход которого через усилитель подключен ко входу первого двигателя, объект регулирования и датчик обратной связи, связанные с валом двигателя, источник напряжения и задающее устройство, при этом входы сумматора подключены к выходам задающего устройства и датчика обратной связи.

Однако в известных схемах комбинированных систем, также как и систем с регулированием по отклонению, возможности повышения быстродействия ограничены. Это объясняется тем, что в известных схемах выходной сигнал регулирующего устройства отрабатывается двигателем, находящимся в замкнутом контуре регулирования. Поэтому попытки увеличить быстродействие системы при ступенчатом воздействии за счет повышения мощности исполнительного двигателя и усилительного устройства, питающего двигатель, приводят к увеличению инерционности электрических цепей, входящих в замкнутый кон10 тур регулирования.

Это вызывает увеличение времени успокоения системы после подхода к согласованному полсокению, что не позволяет существенно сократить общее время переходного процесса.

Цель изобретенпя — .повышение быстродействия системы автоматического регулирования при ступенчатом изменении углового положения объекта.

Эта цель достигается тем, что в систему дополнительно введены второй двигатель и коммутатор, причем первый вход коммутатора подключен к выходу задающего устройства, второй вход подсоединен к источнику напряжения, а выход — к якорю второго двигателя, вал которого связан с валом первого двигателя.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемой системы регулирования.

3о Система содержит задающее устройство 1, 568936

45 сумматор 2, усилитель 8, первый двигатель 4, второй двигатель 5, коммутатор 6, датчик 7 обратной связи, объект регулирования 8, источник напряжения 9, Система автоматического регулирования работает следующим образом.

При .поступлении с задающего устройства ступенчатого воздействия на выходе коммутатора формируются два следующих один за другим импульса тока противоположного направления. Первый импульс тока при проте1кании по обмотке двигателя 5 создает момент, обеспечивающий необходимое ускорение разгона двигателя и связанного с ним вала объекта регулирования. Следующий за ним импульс противоположной полярности обеспечивает необходимое ускорение торможения. Параметры импульсов выбираются таким образом, чтобы при обработке фиксированного ступенчатого воздействия скорость при подходе системы,к согласованному положению была близка к нулю.

Окончательное согласование и удержание объекта в заданном положении обеспечивается замкнутым контуром регулирования.

Сигнал ошибки, пропорциональный разности между значением входного воздействия, поступающего с задающего устройства 1, и значением углового положения объекта, снимаемого с датчика 7 обратной связи, поступает на вход усилителя 8, усиливается им и поступает на обмотку двигателя 4. Двигатель

4 доворачивает вал объекта на величину остаточного рассогласования, т. е. до тех пор, пока разность,меж1ду величиной входного воздействия и углам поворота объекта не станет равной нулю.

Применение предлагаемой системы автоматического регулирования позволяет существенно уменьшить длительность переходного процесса за счет повышенной мощности дополнительного двигателя 5 и коммутатора 6, поскольку условия устойчивости и качества согласования в линейной зоне, определяемые только .постоянными времени элементов, входящих в замкнутый контур регулирования, не накладывает ограничений на параметры двигателя 5 и коммутатора 6.

Количественное значение повышения быстродействия зависит от параметров объекта регулирования и дополнительных требований к системе.

Наибольший технико-экономический эффект достигается при использовании предлагаемой системы в быстродействующих устройствах, в которых требуется осуществлять периодическую переустановку малоинерционных исполнительных, элементов за время, измеряемое единицами миллисекунд.

Так, например, при использовании в устройствах сканирования и модуляции светового потока предлагаемая система незначительно уступает по быстродействию немеханическим средствам отклонения светового луча, существенно превосходя последние по диапазону углов отклонения, надежности и другим показателям.

Формула изобретения

Система автоматического регулирования, содержащая сумматор, выход которого через усилитель подключен,к входу первого двигателя, объект регулирования и датчик обратной связи, связанные с валом двигателя, источник напряжения и задающее устройство, при этом входы сумматора подключены к выходам задающего устройства и датчика обратной связи, отл ич а ю ща я с я тем, что, с целью повышения быстродействия при ступенчатом изменении углавого положения объекта, система дополнительно содержит второй двигатель и коммутатор, причем первый вход ком мутатора подключен к выходу задающего устройства, второй вход подсоединен к источнику напряжения, а выход —,к якорю второго двигателя, вал которого связан с валам первого двигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ЧССР № 127472, кл. G 05 С (42r, 4), 1968 г.

2. «Самонастраивающаяся оптимальная по быстродействию комбинированная система» в сб. «Известия вузов», Электромеханика, Kо 10, 1972, стр. 1121 — 1127.

568936

Составитель Г. Романченко

Техред М. Семенов

Редактор Н. Каменская

Корректор В. Гутман

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент»

Заказ 675/1708 Изд. № 684 Тира>к 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5