Следящая система

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

501 (61) дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.04.77 (21) 2483386/18-24 (51) М. Кл с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет —..

G 05 В 11/01

Гюсудюрствюв«ый «юивтют

СССР юю делам изююрвтюннй и юткрыт«й (53) УДК 62-50 (088.8) Опубликовано 05.05.79. бюллетень №17

Дата опубликования описания 15.05.79 (72) Авторы изобретения

М. В. Филипьев, Б. С. Седых и Г. А. Столярова (71) Заявитель (54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Предлагаемое изобретение относится к области систем управления, в частности, к следящим системам с тахометрической обратной связью.

Известны следящие системы с тахометрической обратной связью, содержащие последовательно соединенные измеритель рассогласования,, блок сравнения, усилитель и исполнительный механизм, имеющий общий вал с тахогенератором, выход которого через переключатель подключен ко второму входу блока сравнения, а выход измерения рассогласования через пороговое устройство и формирователь импульсов соединен с управляющим входом переключателя (1) и (2).

Недостатком известных систем является то, что в них включение форсированного торможения происходит вне зависимости, от энергетических соотношений в системе, которые. могут сильно меняться при изменении внешних условий и параметров системы, обусловленных наличием помех и технологическими допусками.

Из известных систем наиболее близкой по технической сущности является следящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, выход которого подключен к выпрямителю, первый переключатель, второй переключатель, первый сумматор, усилитель и исполнительный механизм, выход которого непосредственно соединен с одним из входов измерителя рассогласования и через тахогенератор, третий и четвертый переключатели подключены ко второму входу первого сумматора, источник опорного напряжения, выходы которого соединены с первыми входами соответственно второго и третьего сумматоров, выходы которых подключены ко входам соответственно первого и второго ключей, управляющие входы которых подключены к выходам соответственно первого и вто15 рого формирователей импульсов, а выход— через третий формирователь импульсов подключен к управляющим входам первого и четвертого переключателей, а через четвертый формирователь импульсов к управляющим входам второго и третьего пере20 ключателей (3).

Недостатком известной системы является низкое быстродействие.

Целью настоящего изобретения является повышение быстродействия.

661501

Поставленная цель достигается тем, что в системе установлен дифференциатор, вход которого соединен с выходом выпрямителя, а выход с входами первого и второго формирователей импульсов и вторыми входами второго и третьего сумматоров.

Блок-схема системы представлена на фиг. 1; на фиг. 2 представлены эпюры напряжений.

Система содержит измеритель рассогласования 1, первый, второй, третий и четв ертый переключатели 2 3, 4, 5, первый, второй, третий сумматоры 6, 7, 8, усилитель 9, исполнительный механизм 10, тахогенератор 11, первый, второй, третий и четвертый формирователи импульсов 12,13 14, 15, первый и второй ключи 16, 17, источник опорного напряжения 18, выпрямитель 19, дифференциатор 20, U выходное напряжение i-го блока.

Система работает следующим образом.

При появлении на выходе измерителя рассогласования 1 U сигнала рассогласования сигнал с выхода выпрямителя 19 Uqe на фиг. 2а — сплошная линия) дифференцируется. Сигнал Uzp с выхода дифференциатора 20 (фиг. 2 б), пропорциональный производной сигнала Uqg с выхода выпрямителя 19, суммируется с постоянным по величине опорным напряжением U g в сумматоре 7 (фиг. 2 в) и с постоянным по велиI чине опорным напряжением U q в сумматоре 8 и инвертируется в нем (фиг. 2 r). Формирователь импульсов 12 через ключ 16 подключает выход сумматора 7 ко входам формирователей импульсов 14, 15 при положительной производной выходного сигнала выпрямителя 19 (фиг. 2д). При отрицательной производной выходного сигнала выпрямителя 19 формирователь импульсов

13 через ключ 17 подключает выход сумматора 8 ко входам формирователя импульсов 14, 15 (фиг. 2 е) . Таким образом, на входы формирователей импульсов 14, 15 поступает управляющий сигнал У» q,< T (фиг. 2 ж), пропорциональный отклонению

I сигнала Uzp от постоянного Urg на участке возрастания U и пропорциональный отклонению сигнала от Uze постоянного сигнала Uiq на участке убывания U>. Сигнал 11 в, у пропорционален отклонению сгибающей выпрямленного сигнала рассогласования от эталона, изображенного на фиг. 2 а пунктиром, производная которого пропорциональна U g на участке убывания, 1 и пропорционален отклонению огибающей выпрямленного сигнала рассогласования от эталона, изображенного на фиг. 2 а пунктиром, производная которого пропорциональная U

При сигнале U а, т положительной полярности формирователь импульсов 14 подает управляющий сигнал на переключатели 2 и 5, которые, переключая коэффициенты

55 так как в этом случае исполнительное устройство большую часть времени работает в режиме форсированного ускорения. На фиг. 2 к пунктиром показана кривая переходного процесса в системе без применения формированных режимов, здесь же сплошной линией показана кривая переходного процесса в системе с применением форсированных режимов. По тем же причинам из-за уменьшения демпфирования в системе увеличивается перерегулирование и время переходного процесса (на фиг. 2 л пунктиром показана огибающая сигнала рассогласования без применения форсированных режимов). Наличие форсированных режимов в предлагаемой системе, а именно, режима форсированного торможения, уменьшает пеусиления в прямой и обратной связях системы, осуществляют уменьшение уровня сигнала рассогласования U(относительно уровня сигнала тахогенератора, что вызывает форсированное торможение исполнительно :го механизма 10 при отработке сигнала рассогласования. При сигнале 14, т отрицательной полярности формирователь импульсов 15 подает управляющий сигнал на переключатели 3 и 4, которые, переключая коэффициенты усиления в прямой и обратной связи системы осуществляют увеличение уровня сигнала рассогласования U относительно уровня сигнала тахогенератора, что вызывает форсированное ускорение

15 исполнительного механизма 10 при отработке сигнала рассогласования. Таким образом, при отработке сигнала рассогласования в системе формируется управляющий сигнал 1116,1 вызывающий форсированное торможение и форсированное ускорение исполнительного механизма 10. Благодаря этому, предлагаемая следящая система стремится приблизить кривую переходного процесса к эталону, изображенному на фиг. 2 а, пунктиром.

При увеличении наклона огибающей сигнала рассогласования сигнал с выхода дифференциатора 20 становится по, величине больше эталонного напряжения Ugg или Uig формирователь импульсов 14 включает режим форсированного торможения, что приЗО водит к резкому уменьшению наклона огибающей сигнала рассогласования. И, наоборот, при уменьшении наклона огибающей сигнала рассогласования сигнал с выхода дифференциатора 20 становится по величине

1 и меньше эталонного напряжения U g иди Uqg и формирователь импульсов 15 включает режим форсированного ускорения, что приводит к резкому увеличению наклона огибающей сигнала рассогласования.

С другой стороны указанные функциональные блоки позволяют уменьшить затягивание переходного процесса при увеличении демпфирования следящей системы от изменения внешних условии, наличия помех и технологического разброса параметров, 661501 ререгулирование и время переходного процесса (сплошная линия на фиг. 2 л) .

Следовательно, как видно из фиг. 2 к и фиг. 2л введение форсированных режимов работы повышает быстродействие и помехозащищенность системы при изменении ее энергетических соотношений.

Формула изобретения

Следящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, выход которого подключен к выпрямителю, первый переключатель, второй переключатель, первый сумматор, уси- 15 литель и исполнительный механизм, выход которого непосредственно соединен с одним из входов измерителя рассогласования и через тахогенератор, третий и четвертый переключатели подключен ко второму входу первого сумматора, источник опорного напряжения, выходы которого соединены с первыми входами соответственно второго и третьего сумматора, выходы которых подключены ко входам соответственно первого и второго ключей, управляющие входы которых подключены к выходам первого и второго формирователей импульсов, а выходы через третий формирователь импульсов подключены к управляющим входам первого и четвертого переключателей, а через четвертый формирователь импульсов — к управляющим входам второго и третьего переключателей, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия системы, в ней установлен дифференциатор, вход которого соединен с выходом выпрямителя, а выход— с входами первого и второго формирователей импульсов и вторыми входами второго и третьего сумматоров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 482716, кл. G 05 В 11/01, 19.10.73.

2. Заявка № 2432293/18 — 24, кл. G 05 В 11/01, 20.12.76, по которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства.

3. Заявка № 2432294/18 — 24, кл. G 05 В 11/01, по которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства.

Составитель Г. Нефедова

Редактор С. Равна Техред O. Дуговая Корректор A

Заказ 2472 49 Тираж 1014 Подписное

ЦН ИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4