Следящая система

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнелнстнческнх

Веспублнк

«i> 750424 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 25.10 77 (21) 25 3754 3/18-2 4 с присоединением эаявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 230780. Бюллетень М9 27

Дата опубликования описания 250780 (51)М. Кл.з

G 05 В 11/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий (53) УДК 621.525 (088. 8) (72) Автор изобретения

В. С. Томский (73) Заявитель (5 4 ) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и мажет быть использовано в следящих системах, на которые действуют внешние возмущающие воздействия с большим ди- 5 намическим диапазоном.

Известны устройства, в которых с целью обеспечения воэможности работы при больших возмущающих воздействиях вводятся дополнительные обрат- l0 ные связи, измерители, интеграторы и функциональные преобразователи. С их помощью перестраивается структура регулятора и снижается действие возмущающих моментов (1) . 15

Иедостатки этих устройств — сложность регулятора и значительные энергетические затраты со стороны исполнительных элементов, за счет которых происходит компенсация возмущения. 20

Известно также устройство, содержащее блок управления, исполнительный двигатель и поворотный объект управления с инерционным демпфированием, в котором демпфер выполнен в виде 25 электромагнитной вихревой муфты, обмотка которой подключена к блоку управления (2) °

Недос татк ом э того устройств а является то,что оно неудовлетворительно30

2 работает в широком диапазоне возмущений и требует значительной мощности от двигателя, так как компенсация происходит эа счет энергии исполнительного устройства.

Цель изобретения — повышение точности в широком диапазоне ветровых возмущений и снижение энергопотребления систеьы.

Поставленная цель достигается тем, что в системе установлен компенсатор возмущающих воздействий, состоящий из воздухозаборника, установленного на подвижном корпусе и соединенного с помощью воэдухопровода с форсункой, установленной перпендикулярно плоскости оси поворота объекта управления.

Мощность приводного двигателя блока уттравления рассчитываем по формуле

Ям

М з у 975 где Я - скорость исполнительной оси, об/мин;

М вЂ” момент н агрузки, кгм;

КПД редуктора (0,8 — 0,9);

N - мощность, квт.

Для следящей системы, объектом управления в которой является пароболи750424

ЗО

Формула из о брет ени я

d0

1, Авторское . 9 326551, кл, G

2, Авторское

9 288081, кл, G свидетельство СССР

05 В 13/02, 1973.. свидетельство СССР

05 В 11/06 1967. ческая антенна p = 1,5 м с плечом неуравновешенности Р относительно исполнительной оси, момент статической нагрузки подсчитываем по формуле 2

4 = С z — В . I? Со В еС, 16 где С„- аэродинамический коэффициент (1, 1 — 1, 3);

V - скорость ветра, и/с;

S - площадь нагрузки, м

Х - плечо неуравновешенности,м;

aG — угол между нормалью к плоскости н агруэ ки и н аправленивм ветр,а

Тогда при скоростях ветра до 30м/с и 3 = 0,8 момент М достигает величин

100 кгм. При скорости оси 4 — 5об/мин. что соответствует 25 — 30 гр/с, мощность двигателя составляет 600-650Вт, С учетом КПД источников питания и запасом на динамику и перегрузки мощность на оси должна быть более 1 квт.

При размещении современных следящих систем на подвижных Объектах с весьма .ограниченными возможностями источников питания на борту такое потребление энергии исполнительными элементами следящей системы с тремя исполнительными бсями является недопус тимым, Кроме того, при действии значительных по величине возмущающих воздействий растет. величина ошибки следящего привода.

На чертеже схематически изображен а предлагаемая сис тема, Система содержит блок 1 управления, исполнительный двигатель 2, поворотный объект 3 управления, измерительное устройство 4, воздухозаборник 5, воздухопрсвод 6, форсунка 7, ось псворота 8, элемент 9 сравнения, подвижный корпус 10.

Максимальный возмущающий момент на поворотной оси в результате действия ветра будет иметь место при такой ориентации антенны, как показано на чертеже, когда аэродинамическая наг* рузка в результате собственного движения складывается со встречным природным ветром.При всех других pasaopo тах антенны ветровой напор будет мень ше.

Устройство работает следующим образом.

Замкнутый контур следящей систеьн обрабатывает задающее воздействие, поступающее на элемент 9 сравнения обычным способом. Ветровой напор соэдает иа валу исполнительного двигателя 2 возмущающий момент М, который вызывает моментную ошибку и отбирает часть мощности у двигателя. Часть ветрсвого напора попадает в воздухо. заборник 5 и через воздухопрсвод 6 переносится на противоположную сторону зеркала антенны, где с помощью форсунки 7 направляется на зеркало и уравновешивает часть возмущающей силы, уменьшая, тем саум, вомущающнй момент на исполнительной оси. В результате этого эффекта уменьшается нагруэочный момент на двигатель и составляющая ошибки слежения, вызв анная моментом нагрузки.

Расчеты показывают, что при площади воздухозаборника 1 м можно при скорости 30 м/с сформировать скоростной напор, который на 50% снижает уровень возмущающего воздействия и позволяет ограничиться разумными требованиями к мощности исполнительных двигателей.

Устройство может найти применение как для стационарных так и для подвижных объектов связи с целью уменьшения ветровых воздействий на антенну.

Преимущественная область применения— псдвижные средства связи.

Применение устройства позволяет получить положительный технико-экономический эффект в результате уменьшения потребляемой двигателями мощности и снижения требования к жесткости конструкции поднеса антенны.

В предлагаемом устройстве баланс энергий сохраняется в результате того, что компенсация возмущения обеспечивается тем, что возрастает миделево сечение автомобиля и несколько возрастает нагрузка на его двигатель.

В данном случае это допустимо, так как благодаря этому обеспечивается работоспособность привода наведения антенны.

Следящая система, содержащая блбк управления, связанный через исполнительный двигатель с размещенным на подвижном корпусе поворотным объектом управления, например параболической антенной, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения точности в широком диапазоне ветровых возмущений и снижения энергопотребления систеьы, в ней установлен компенсатор возмущающих воздействий, состоящий из воэдухозаборника, установленного на подвижном корпусе и соединенного с помощью воэдухопровода с форсункой, установленной перпендикулярно плоскости оси поворота объекта . управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

750424

Составитель О. Гудкова

Редактор B. Зарванская Текред Н,Ковалева

Корректор IO ° Макаренко

Подпнсн ое

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4462/17 Тираж 956

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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