Следящая система
ОПИСА
ИЗОБРЕТЕНИЯ
nneTOHtH в-техн„;,, нблн ""еснал
НИЕСоюз Советскик
Социалистических
Республик
<,746405
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 130378 (21) 2589676/18-24 (51) М: - Кл.2
G 05 В 11/01 с присоединенИем заявки ¹â€” (23) Приоритет—
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий
Опубликовано 070780.. Бюллетень № 25 (53) УДК 62-50 (088. 8) Дата опубликования описания 10 . 07. 80 (72) Авторы изобретения
Л. И. Матюхина и A. С. Михалев
Дальневосточный ордена Трудового Красного Знамени-... политехнический институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54 ) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА
Изобретение относится к высокоточным следящим системам с бесконтактными двигателями постоянного тока (БДПТ) .
Известны следящие системы с ВДПТ в качестве исполнительных двигателей, в которых, с целью повышения точности, вход тахогенератора, установленного на входном валу системы, через выпрямитель соединен с сумматором, установ- 1 ленным в основном контуре регулирования (1) .
Этим системам присуща низкая точность, поскольку в режиме вынужденных движений они являются автоколебательными. 15
Поскольку характеристика нелинейной части указанных систем представляет собой нечетно-симметричную функцию, центр автоколебаний в режиме вынужденных движений смещается, и 20 они принципиально имеют ошибку.
Известны следящие системы, содержащие измеритель рассогласования, усилитель, функциональный преобразователь, исполнительный двигатель и редуктор, выход которого соединен с одним из входов измерителя рассогласования.
Точность таких систем повышена. благодаря введению в контур управ- 30 ления сигнала, пропорционального производной от сигнала рассогласования, который формируется с помощью дифференциатора,(2).
Из известных систем по технической сущности наиболее близкой является следящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель, первый выпрямитель, первый сумматор, широтноимпульсный модулятор, блок умножения, второй вход которого соединен с выходом релейного блока, исполнительный двигатель и редуктор, выход которого соединен с.одним из входов измерителя рассогласования.,, другой вход которого соединен со входом тахогенератора, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом усилителя, а выход через дифференциатор соединен с первым входом трегьего сумматора, второй вход которо- . го соединен с выходом тахогенератора, а выход через второй выпрямитель соединен со вторым входом первого сумматора (.3)
У этой систеьы недостаточно высокая точность.
146405 4 цель иэобре тенйя"" — пэны1ябни4 точ- йости системы.
Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемой системе вход релейного блока соедийен с выходом третьего сумматора.
Структурная электрическая схема
Сиистсемы представлена на фиг. 1, осшие принцип действия системы, приведены на фиг ° 2.
Система содержит измеритель рассогласонания 1, усилитель 2, первый и второй выпрямители — 3, 4, первый, нторой и третий сумматоры 5-7, широтно-импульсный модулятор 8, блок умножения 9, исполнительный двигатель 10, редуктор 11, тахогенератор 12, дифференциатор 13, релейный блок 14.
8„, 8,8- соответственно входной и выходной сигналы и сигнал рассогласоааиии систееы.
Система работает следующим образом. При подаче на вход системы скачкообразного сигнала тахогенератор 12 вырабатывает импульсный сигнал, который практически не влияет на работу системы. Качество переходных процессов в системе определяется тем, что благодаря дифференциатору 13 релейный блок переключается раньше, чем сигнал рассогласования уменьшится до нуля, и система, подтормаживаясь за счет противовыключения двигателя, приходит к установившемуся состоя vaio с меньшими запасами кинематичес кой энергии. Это уменьшает перерегулирование и время переходного процесса.
В реЖиме вынужденных движений, например, при линейной заводке, тахогенератор 12 вырабатывает сигнал U 9, т. е. для управления исполнительйым двигателем 10, и компенсировать скоростную ошибку и уменьшить ошибку or уссскоретнися входного вала системы. Работа системы н этом режиме иллюстрируется эпюрами сигналов на фиг. 2. Предположим,что при линейной заводке, т. е. при постоянном выходном напряжении тахогенератора 12, система ра,ботает" в автоколебательном режиме беэ средней составляющей ошибки. Тогда V = ASinV, а выходной сигнал сумматора 7 имеет вид, представленный на фиг. 2,.так как О- = U . + + ASin(% + 9 ), где 9 — фазовый сдвиг, вносимый дифференциатором 13. Выходной сигнал блока умножения, как показано на фиг. 2, складывается из двух составляющих. Первая H3 ННх (Ug) Sign Vz определяет прохождение -игнала ошибки 0 1, а вторая — компенФормула 1 зобретения Следящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель, первый 30 выпрямитель, первый сумматор, широтно-импульсный модулятор, блок умноже35 ния, нторсй вход которого соединен с выходом релейного блока, исполнительный двигатель и редуктор, выход которого соединен с одним из входов измерителя рассогласования, другой вход которого соединен со входом тахогенератора, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом 40 усилителя, а выход через дифференциатор соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом тахогенератора, а выход через второй выпрямитель соединен со вторым входом первого сумматора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности системы, в ней вход релейного блока соединен с выходом третьего сумматора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское сви1 етельстно СССР 9 435501, кл. G 05 В 11/26, 12.06.72. 2. Воронов A. A. Осноны теории автоматического управления. Ч. 1, 50 М.-Л., Энергия, 1965, с. 15-34. 3. Бесекерский В. A. Динамический синтез систем автоматического регулирования. М., Наука, 1970, с. 110116, 200-206 (прототип). :"сирующего сигнала и ранна И .. :з«;i д 4 ((1 1) Таким образом, сигнал Ут,а сл ::донательно и компенсирующий сигнал U,> про12 ходит на выход блока умножения 9, т. е. на вход исполнительного двигателя 10 без ослабления, что дает возможность полностью исключить скоростную ошибку системы. Кроме того, в системе возможна частичная компенсация ошибки от ускорения входного нала. Действительно если Ё„ 4 О, выходной сигнал тахогене- ратора 12, проходя через дифференциатор 13, создает в сигнале U coc1З тавляющую, пропорциональную ускорению 15 входного вала системы с некоторой ошибкой из-за неидеальнбсти дифференциатора 13. Проходя на выход блока умножения 9, эта составляющая управляющего сиг20 нала двигателя 10 обеспечивает частичную компенсацию ошибки от ускорения входного вала системы. Укаэанные выше особенности предлагаемой системы позволяют повысить ее точность на 15%. 746405 Составитель Г. Нефедова Редактор Б. Федотов Техред М. Петко Корректо М. Нигула Подписное Заказ 3g40/35 Тираж 956 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
