Следящая система

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИ ИТО}ЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рвспублик

<1>822148 (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлвио020779 (21) 2791656/18-24 (51)М, Кл э

Я 05 В 17/02 с присоединением заявки 89

Государстаеииый комитет

СССР яо делам изобретеииа и открыти и (23) Приоритет .

Опубликовано 15.04ф1, Ьюллетеиь HQ 14 (53) УДК 62-50 (088. 8) Дата опубликования описания 180431 (72) Авторы изобретения

A. A. KcmeaoA и В. К. Стеклов (7 Ц Заявитель

I ! (54 ) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к автомати. ческому регулированию и может быть использовано, например, при реализа- ции мощных следящих электроприводов нагрузки которых подвергаются действию сильных возмущений.

Известна следящая система, содержащая последовательно соединенные .устройство сравнения, усилитель, первый сумматор, нелинейное звено с нелинейностью типа зона нечувствительности, второй сумматор и двигатель, выход которого подключен ко входу. устройства сравнения, выход которого через последовательно соединенные 15 первый и второй дифференциаторы соединен с другим входом первого сумматора,.выход первого дифференциатора соединен с третьим входом пер- вого сумматора и через реле - с дру- 20 гим входом второго сумматора (1 ..

Недостатком данной системы является, то, что при наличии возмущений условия линеаризации нелинейности нарушаются, и ошибка, вызываемая этой нелинейностью, не устраняется.

Известна также следящая система, содержащая последовательно соединенные первый сумматор, первый уси,литель, второй . сумматор, третий 30 сумматор, исйЪлнительный двигатель, нелинейный блок, выход которого соединен со входом объекта, выход которого соединен с одним из входов первого сумматора, выход которого через последовательно соединенные согласующее устройство, первый дифференциатор, второй усилитель, релейный элемент, третий усилитель, четвертый сумматор,,второй и третий дифференциаторы соединен со вторым входом третьего сумматора, третий вход которого соединен с выходом второго дифференциатора, четвертый вход. с выходом четвертого сумматора, пятый выход через модель. — с выходом первого усилителя (2)., Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является следящая система, содержащая последовательно соединенные первый сумматор, усилитель, второй сумматор> третий сумматор, нелинейное инерционное звено, четвертый сумматор и исполнительный двигатель, выход которого соединен с одним из входов первого суыеатора и через последовательно соединенные пятый сумматор, первый и второй дифференциаторы — со вторым входом второго сумматора, тре822148 тий. вход которого соединен с выходом первого дифференциатора, выход второго сумматора соединен со входом модели линеаризованного инерционного звена, второй вход третьего сумматора соединен с выхсдом реле, а выход . ,первого сумматора соединен со вторым входом пятого сумматора (3).

В данной системе компенсируется безынерционная зона нечувствительности и устраняется ошибка, вызываемая этой зоной. Однако если нелиней.— ное звено с зоной нечувствительности является инерционным, например магнитный усилитель, то ошибка, вызываемая зоной нечувствительности, устраняется не полностью. Промежуток вре- )5 мени, в течение которого зона не- чувствительности не компенсируется, будет определяться длительностью переходного процесса в инерционном звене, отражающем инерционные свойства нелинейности.

Цель изобретения †. повышение точности системы.

Поставленная цель достигается тем, что в системе установлен формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом реле, .а выход — с третьим входом третьего сумматора, выход модели лннеаризованного инерционного звена соединен со входом реле.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы; на фиг. 2 — графики переходных процессов.

Схема содержит первый сумматор

1, усилитель 2, второй, третий, . 35 четвертый и пятый сумматоры 3-6, нелинейное инерционное звено 7, . двигатель 8, первый и второй дифференциаторы 9 и 10, реле 11, форми рователь .12 импульсов, инерционное 4Р звено .13, модель 14 инерционного звена, звено с зоной нечувствительности 15, с, 0 9, Х вЂ” задающее воздействие, ошибка системы, управляемая величина, возмущение, 45 соответственно U; . — выходной сигнал 1 -oro блока.

Следящая система работает следующим рбразом.

Сигнал ошибки поступает на вход усилителя 2, а усиленный сигнал ошибки — на вход сумматора 3. На два др гие входа через дифференциаторы

" 9 10 поступают сигналы, равные пр изводным от сигнала U< где

I — .55

U =8+ Р-гЯ, 6

Дифференциаторы 9 и 10 служат для получения первой и второй производных от задающего воздействия а, которые обеспечивают повышение по- 60 рядка. астатиэма системы на два порядка fc первого до третьего).

Повышение порядка астатизма до третьего обуславливает устранение .скоростной составляющей ошибки и состав- 65 ляющей ошибки, вызываемой ускорением изменения задающего воздействия.

Для линеаризации нелинейного инерционного звена 7 служат модель линеаризованного инерционного звена 14, поляризованное реле 11 и формирователь 12 импульсов.

Модель 14, являющаяся моделью инерционного звена 13, отражающего инерционные свойства нелинейного звена 7 (звенья 13 и 18 представ.— ляют собой одно целое нелинейное инер.*чонное звено 7 . Следовательно, 14 3(()0® где Ф (p) — оператор модели . 14; 4(Р); оператор инерционной части 13 нелинейного ,инерционного звена 7.

На выходе поляризованного реле 11

1 сигнал U (C) определяется выражением где 5> — половина ширины зоны нечувствительности реле 11.

При.передаче на выход нелинейного инерционного звена 7 сигнала U„ (C)i в инерционном звене 13 возникает переходный процесс. При У „(Ф))0, этот процесс показан на фйг. 2 а (крйвая 16). В течение промежутка времени длительности переходного процесса нелинейность не компенсируется. Чем быстрее заканчивается переходный процесс, .тем быстрее начинает компенсироваться инерционная зона нечувствительности. Для увеличения быстродействия служит формирователь 12 импульсов, генерирующий импульс М (C), полярность которого совпадает с.полярностью сигнала, т. е. U„z(C)>0 при U«(CJ)oq (фиг. 2 б),U<>(t) с при V (C)co(фиг ° 2 в).

Амплитуда A сигналами<(t) выбирается максимально возможной и определяется предельно допустимыми режимами работы элементов системы.

В сумматоре 4 сигналы U (C) и

" (C) складываются. Переходный процесс инерционного звена 13, обусловленный суммарным сигналом О, (.О+

+ЩЦбудет протекать значительно быстрее, чем при наличии только одного сигнала И (С), На фиг. 2 r изображен график -переходного процесса инерционного звена 13, вызванный суммарным сигналом U (t}iU„ (C). Длительность переходного процесса в этом случае t g„((4< т. е. с формирователем 12 ймпульсов компенсация инерционной нелинейности типа эоны нечувствительности достигается быстрее, а следовательно и быстрее устраняется ошибка, вызываемая этой зоной нечувствительности.

Предлагаемая система обеспечивает повышение точности на 2,5% по сравнению с известной системой. 82214.9

Составитель Г.Нефедова

РедакторА.Наурсков Техред А.Бабинец КорректорВ. Бутяга

Заказ 1853/73 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушскак наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. ужгород, ул. Проектная,4

Формула изобретений

Следящая система, содержащая последовательно соединенные первыи сумматор, усилитель, второй сумматор, третий сумматор,нелинейное инерцюГонное звено, четвертый сумматор и исполнительный двигатель, выход которого соедин н с одним иэ. входов первого сумматора и, через последовательно : соединенные пятый сумматор, первый . и второй дифференциаторы -,со вторьвл. сходом второго: сумматора, третий вход которого соединен с выходом первого днфференцнатора, выход второго сумматора соединен со входом модели лннеариэованнаго инерционного звена, второй вход третьего сумматора соединен с выходом реле, а выход первого сумматора соединен со вторым входом пятого сумматора, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьыения точности системы, в ней установлен формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом. реле, а выход — с третьим входом третьего. сумматора, выход

> модели линеаризованного инерционного звена соединен со входом реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Стеклов В. К. Метод линеа ризации нелинейностей типа эоны нечувствительности — Электрическая связь. Техника.:К., 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

15i по заявке В 2553089, Я 05 В 11/01, «1212.77. . 3. Авторское свидетельство СССР

,М 407286, кл. 0 05 В 17/02, 181071 (прототип).