Следящая система

 

Соз

Социалистически к

Республик

О Il И С А Н И Е 847275

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. с вид-ву з (22) 3ansaeHo 09. 07. 79 (21) 2792613/18-24 (51) М. Кд . с присоединением заявки ¹

G 05 8 13/02 йаударатеанный камнтет

СССР (23 ) Приоритет

Опубликовано 15.07.81. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 18.07. 81 ао делам нэоаретеннй н открытий (53) УДК 62-50 (088. 8) А.И.Васильев и А.С.михалев (72) Авторы изобретения

Дальневосточный ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В.В. Куйбышева (7! ) Заявитель (54} СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к следящим системам с бесконтактными двигателя ми постоянного тока и может быть использовано в системах автоматичес"т кого регулирования.

Известна бесконтактная следящая система постоянного тока, содержащая тахогеиератор на выходном валу, выход которого отключается от контура системы на тех интервалах времени, 10 на которых знак скорости двигателя не соответствует состоянию реле реверса.

Наиболее близкой по технической сущности является система, содержаl5 щая релейный элемент, последовательно соединительные измеритель рассогласования, усилитель, первый двухполупернодный выпрямитель, первый сумматор, широтно-импульсный модулятор, двигатель постоянного тока с реле реверса и редуктор, выходом соединенный с первым входом измерителя рассогласования, последовательно соединенные тахогене2 ратор, первый блок умножения и первый однополупериодный выпрямитель, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, выход усилителя через дифференциатор соединен с первым входом первого сравнивающего элемента, второй вход которого подключен к выходу усилителя, выход реле реверса соединен со вторыми входами двигателя постоянного тока и первого блока умножения.

Недостаток указанной системы состоит в ее низком быстродействии, так как в режиме вынужденных движений в системе возникает скользящий режим по линии скольжения, имеющей малый наклон.

Цель изобретения — повышение быстродействия системы.

Указанная цель достигается тем, что система содержит последовательно соединенные второй двухполупериодный выпрямитель и второй сравнивающий

84727

35 элемент, последовательно соединенные второй однополупериодный выпрямитель и второй блок умножения и последовательно соединенные третий однополупериодный выпрямитель, третий блок умножения и второй сумматор, выход которого соединен со входом реле реверса, второй вход — с выходом второго блока умножения, выход второго сравнивающего элемента соединен lo ерез релейный элемент со входами второго и третьего однополупериодных выпрямителей, а второй вход — с вы- ходом первого двухполупериодного выпрямителя, выход тахогенератора сое l5 динен со входом второго двухполупериодного выпрямителя, выход дифференциатора соединен со вторым входом второго блока умножения, а выход первого сравнивающего элемента. соединен со 20 вторым входом третьего блока умноже— ния.

На фиг. I представлена структурная схема системы; на фиг. 2 — траектории движения системы в переходном режиме при отработке сигнала с положительной постоянной скоростью заводки.

Следящая система содержит измеритель 1 рассогласования, усилитель 2, дифференциатор 3, первый выпрямитель

4, первый сумматор 5, широтно-импульс ный модулятор 6, бесконтактный двигаМ тель 7 постоянного тока, редуктор 8, тахогенератор 9, первый блок 10 умножения, первый однополупериодный выпрямитель 11, реле 12 реверса,,первый сравнивающий элемент 13, второй блок 14 умножения, третий блок 15 умножения, второй сумматор 16, вто—

4 рой сравнивающий элемент 17, релейный элемент 18, второй однополупериодный выпрямитель 19, третий однополупериодный выпрямитель 20, второй выпрямитель 21.

На фиг.. 2 приняты обозначения, где 9 — производная от угла рассогласования, 8 — угол рассогласования следящей системы, Ь вЂ” линии фазовой плоскости 5<> 7 9.

6,9, на которых изменяются знаки сигналов на выходе первого сравнивающего элемента 13 и дифференцирующего звена 3;

З,Ь,с,о и

d,e,f,g,h,о -характерные точки фазовых траекторий;

5 4

1,2,3,4 — характерные точки кривои получения peл(. !Z реверса, При скачкообразном сигнале система работает следующим образом.

Появившееся в результате скачка рассогласование усиливается усилителем 2, преобразуется первым выпрямителем 4 и через второй сравнивающий элемент 17 переводит в соответствующее положение релейный элемент 18.

Сигнал с выхода усилителя 2 преобразуется дифференцирующим звеном 3 и через второй блок 14 умножения и второй сумматор 16 переводит в соответствующее положение реле 12 реверса.

Одновременно сигнал с выхода первого выпрямителя 4 через первый сумматор

5 и широтно-импульсный модулятор 6 поступает на двигатель 7. Двигатель

7 вращается в необходимом направлении и отрабатывает рассогласование.

При этом сигналы на выходах второго выпрямителя 21 и первого однополупериодного выпрямителя равны нулю, так как напряжение на выходе тахогенератора 9 равно нулю в течение всего переходного процесса, обусловленного скачкообразным сигналом.

В режиме отработки, например линейно нарастающего сигнала, в системе реализуется такой алгоритм управления, когда напряжение с выхода первого выпрямителя 4 складывается с выходным напряжением первого однополупериодного выпрямителя ll на интервалах времени, где знак напряжения с выхода тахогенератора 9 совпадает с положением реле 12 реверса.

Подбор параметров дифференцирующего звена обеспечивает такое положение линий S и S>, что на линии 5,1 в системе возникает скользящий режим. Ширина зоны скольжения (участок 2 и 3 на линии Ь ) зависит от скорости заводки входного сигнала.

В переходном режиме при отработке линейно-нарастающего сигнала следящая система работает следующим образом.

Движение из точки а (фиг.2) происходит по фазовой траектории, соответствующей работе системы при подключенном инвариантном входе, когда состояние репе 12 реверса соответствует знаку сигнала рассогласования.

В точке происходит переключение

847275

Формула изобретения реле l2 реверс" и движение продолжается по траектории, характеризующей работу системы при отключенном инвариантном входе, когда состояние реле l2 реверса не соответствует знаку сигнала рассогласования до точки С.

Дальнейшее движение происходит по линии ОС (фиг.2) в начало координат, так как в системе возникает скользящий режим. Причем быстродействие системы увеличивается по сравнению с известной системой, так как движение происходит по траектории сЬ с большей скоростью, а скользящий режим возникает вблизи начала координат. Подбором параметров системы обеспечивают высокое быстро- действие системы и монотонность переходного процесса в широком диапазоне изменения скорости заводки входного сигнала. Возможно движение системы, когда первое переключение происходит на линии 5 . В этом случае движение происходит в колебательном режиме (траектория d,е,f,g,h). Однако на участке- h,о возникает скользящий режим . установившемся движении система работает в скользящем режиме, при котором напряжение тахогенератора 9 с большой частотой подключается к сумматору 5.

Предлагаемая система имеет высокие динамические показатели, что обуславливает ее экономическую эффективность.

Следящая сист а, содержащая релейный элемент, последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель, первый двухполупериодный вы прямитель, первый сумматор, широтноимпульсный модулятор, двигатель постоянного тока с реле реверса и редуктор, выходом соединенный с первым входом измерителя рассогласования, последовательно соединенные тахогенератор, первый блок умножения и первый однополупериодный выпрямитель, 10 выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, выход усилителя через дифференциатор соединен с первым входом первого сравнивающего элемента, второй вход которо1З го подключен к выходу усилителя, вы1 ход реле реверса соединен со вторыми входами двигателя постоянного тока и первого блока умножения, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повьш ения

20 быстродействия системы, она содержит последовательно соединенные второй двухполупериодный выпрямитель и второй сравнивающий элемент, последовательно. соединенные второй однополупериодный выпрямитель и второй блок умножения и последовательно соединенные третий однополупериодный выпрямитель, третий блок умножения и второй сумматор, выход которого соединен со входом реле реверса, второй вход — с выходом второго блока умножения, выход второго сравнивающего элемента соединен через релейный элемент со входами второго и третьего однополупериод35 ных выпрямителей, а второй вход— с выходом первого двухполупериодного выпрямителя, выход тахогенератора соединен со входом второго двухполупери-, одного выпрямителя, выход дифференци40 атора соединен со вторым входом второго блока умножения, а выход первого сравнивающего элемента соединен со вторым входом третьего блока умноженияe

847275

Составитель А.Лащев

Редактор Т.Гыршкан Техред А. Савка Корректор

Заказ 5497/74 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", F ° Ужгород,ул.Проектная,4