Следящая система

 

Союз Советскии

Социалистическии

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ti)826269 (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 331366 (5I)M. Кл. а 05 В 11/01 (22) Заявлено 2 9.07.79 (2 1 ) 28 23857/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

5Ьлударетвениый комитет

СССР ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.04.81. Бюллетень № 16 (53) УДК. 62-50 (088.8) Дата опубликования описания 05.05.81

Г. Ф. Зайцев, В. К. Стеклов и P. А. Харжевск и

Л (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СЛЕДЯШАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к системам для регулирования и управления, в частности к автоматическим регуляторам.

По основному авт. св. % 331366 известна следящая система, содержащая замкнутый контур регулирования, состоящий З из последовательно соединенных элемента сравнения, усилителя и исполнительного элемента, сумматор на входе замкнутого контура, дифференциатор, ключ и мультивибратор подключенные ко входу системы, то четыре преобразователя амплитуды сигнала в длительность импульсов, выходы которых подсоединены ко входам сумматора, входы первого и второго преобразователей соединенных последовательно, соединены тз с первым выходом ключа, входы третьего и четвертого преобразователей, соединенных также последовательно, соединены со вторым выходом ключа, а вторые входы

l26 первого и третьего преобразователей соединены с выходом дифференциагора Iij.

Поскольку сигналы с выходов. преобразователей (1) на интервалах Г и

2 имеют различную полярность, а игнал

g(t) не изменяет полярности на интервале времени (," —,, то суммарный сиг2 нал на выходе сумматорами(с() имеет: различную амплитуду на промежутках С.т и C . Это приводит к отклонению от оптимальности по . быстродействию, r.е. к увеличению длительности переходного процесса, так как в оптимальной системе сигнал на интервалах С и 3 2,должен быть постоянной амплитуды (максимально возможной при заданных ограничениях на координаты системы). Кроме того, непостоянство амплигудыс((t) не интервалах (,",т и нарушает пропорциональность длительности импульсов or амплитуды

А(4), что приводит к усложнению преобразователей амплитуды сигнала в ддительн ость импульсов.

Бель изобретения — повышение точности системы в переходных режимах при любых амплитудах скачков управляющего воздействия.

826269

4 пропорциональное величине скачка с{ {1} положительной полярности поступает на преобразователь 10, запускаюшийся выходным импульсом дифференциатора 5. На выходе преобразователя 10 формируется импульс напряжения положительной полярности, длительность которого С<зависит

or амплитуды входного напряжения. Преобразователь 12 запускается задним фронтом импульса C . На выходе преобразователя 12 появляется импульс отрицательной полярности с длительностью пропорциональной амплитуде скачка управляющего воздействия 4{4). При этом выходное напряжение на втором выходе ключа равно нулю. Преобразователи 9 и

11 не работают. В сумматоре 8 управляюшее воздействие с{.(Ь ) и сигналы с выходов преобразователей g(t) складываются.

Суммарный выходной сигнал корректирующего устройства 4 с{. (1 ) поступает на вход замкнутого контура. Корректирующее устройство обеспечивает такое преобразо. вание входного сигнала, чтобы получить оптимальный переходной процесс в системе, не влияя на замкнутый контур корректируемой системы. При отрицательном скачке система работает аналогичным образом, но срабатывают преобразователи 9 и 11..

При 4. {т,) < ((.) влиянием о{() можно пренебречь,а прй с{.(4), соизмеримых по амплитуде с q,({; ), необходимо устранить влияние d ($) на (ф(6) во время переходного процесса.

Йля исключения этого влияния используется управляемый коммутатор 13. Передаточная функция коммутатора равна

1 при ц О, g> 4 0; (1)

0 при О =0, 0

Таким образом, на выходе сумматора

8 во иммя переходного процесса имеем

Ык(Ц= ()-акА(И Е u„. = {® "К0 ®+5Ю

4 где g(%) = g О.

1l 1

Учитывая формулу (1), дпя переходного процесса имеем

ы и)= e().

Использование нового элемента — управляемого коммутатора — выгодно отличает предлагаемую следяшую систему от известной, так как во время переходного процесса исключено влияние управляюшеПоставленная цель достигается тем, -что в систему введен управляемый коммутатар, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами ключа, третий вход соединен со входом системы, а выход — со входом сумматора.

Введение дополнительного управляемого коммутатора, передаточная функция которого равна

U P 0; 0 ()3 =

{)

0 =О, 1 при !

0 при позволяет полностью устранить влияние управляющего воздействия с{ (ф, } на сигнал q, (- ) на время длитепьности переходного процесса, так как на выходе сумматора во время переходного процесса имеем

d,® = ®-а„.{. (x) -q() 20

Учитывая формулу (1) для переходного процесса, имеем с{ ($) = g(t).

Таким образом, как сигнал разгона, ! так и сигнал торможения имеют одинако-

Вую амплитуду следовательно и MHHHMBJlb ную длительность переходного процесса при любых амплитудах скачков управляющего воздействия д.(4 ).

На чертеже представлена блок-схема предлагаемой следящей системы.

Следящая система содержит элемент 1 сравнения, усилитель 2, исполнительный элемент 3, корректирующее устройство

4, дифференциатор 5, ключ 6, мультивибратор 7, сумматор 8, четыре преобразователя 9-12 амплитуды сигнала в дли35 тельность импульсов ((t ), управляемый коммутатор 13.

При медленно меняющихся управляющих воздействиях с{(Ь) следящая система работает так, что корректируюшее уст Ц) ройство 4 не преобразовывает сигнал, т.е. с((с) = o{(4 ), где о ($ ) — выходной сигнал корректирующего устройства

4. Ошибка, обусловленная медленно меняюшимся управляющим воздействием, будет определяться параметрами замкнутого контура, которые выбираются так, чтобы эта ошибка была минимальной.

При ступенчатых управляюших воздействиях. корректирующее устройство 4 следя- 50 щей системы преобразовывает el(k ). Теперь уже al(4 ) ф с (.t,).

При поступлении положительного скачка управляющего воздействия; +($ ) мультивибратор 7 генерирует импульс :., ко- 55 торый открывает ключ 6 на время, рав- ное длительности упомянутого импульса

При этом с выхода ключа напряжение, 826260

Следящая система по авт. св.

ВНИИПИ Заказ 237 5/34 Тираж 940 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 го воздействия на амплитуду сигнала

Q(6 ), т.е. не нарушаются условия оптимальности. При этом переходная составляющая погрешности при больших скачках управляюшего воздействия уменьшается

1 в 2-3 раза, причем это уменьшение reM больше, чем больше амплитуда скачка..Ф о р м у л а изобретен и я tO что, с целью повышения точности в переходных режимах в систему введен управ,4 ляемый коммутатор, первый и второй входы которого соединены с выходами ключа, третий вход соединен со входом системы, а выход — со входом сумматора.

Источники информации, принятые во внимание tlpg экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

% 331366, кл. G 05 В 11/01, 1972 (прототип).