Следящая система

 

Л. Л. Зубарькова, А. A. Кошевой, Н. Ф. лысенко, В, М. Пиевский и В. К. Стеклов ( (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (S4) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в следящих системах, подверженных различным воздействиям - возмущающих С((4 ) и управляющих сК®, содержащих скачки по положению и по скорости.

Известна следящая система, которы содержит замкнутый контур регулирования с целью коррекции. Замкнутый контур ре10

;гулированйя содержит цифференцируюшее звено, усилитель, исполнительный элемент и .объект регулирования. Цепь коррекции включает в себя два нелинейных звена и интегрирующее звено. Введение искусст

15 венных нелинейностей в цепи коррекции позволяет за счет изменения параметров автоматического регулирования во время переходного процесса улучшить качество системы. Одним из таких переменных параметров является коэффициент усиления дифференцируюшего звена, скачкообразно изменяемый во время переходного процес" ti) Однако корректирующие звенья следя шей системы не позволяют получить пе реходной процесс без перерегулирования и не изб авляют от необходимости компро» миссной настройки замкнутого контура регулирования из условия получения требуемых показателей качества в переходном и установившихся режимах.

Наиболее близкой по технической сущ ности к изобретению является следящая система, содержашая первый элемент сравнения, первый вход которого подкшочен к выходу сумматора, а второй входчерез последовательно соединенные обьект регулирования, двигатель, усилитель мощности и предварительный усилитель - к

1выходу первого элемента сравнения. Эта система обеспечивает достаточно высокую точность в переходном режиме при управ ляюшем воздействии типа скачка, что достигается за счет цепи коррекции в разомкнутом канаж, срабатывающей только от данного управляющего воздействия f2).

Однако в данной следящей системе не учитывается влияние действующих на систему возмущений, что может значительно ухудшить точность системы. Для устранения этого влияния необходимо изменять параметры системы, что ухудшает ее устойчив ость.

Целью изобретения является повыше» ние точности системы в установившемся и переходном режимах, при управляющих Fî воздействиях, содержащих скачки по положению и по скорости, без изменения параметров замкнутого контура.

Цель достигается тем, что в следящую систему введены второй элемент сравнения, модель обьекта регулирования, первый и второй триггеры, первый и второй формирователи, импульсоц и вычислитель, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с пер выми входами первого и второго триггеров, с выходом второго элемента сравнения и первым входом сумматора, а первый, второй, третий и четвертый выходы - с первым"; и вторым входами первого формирователя импульсов и первым и вторым вхо» дами второго формирователя импульсов, третий и четвертый входы первого формирователя импульсов соединены соответственно со вторыми выходами: первого и второго

30 триггеров, а выход - с третьим входом второго формирователя импульсов и со вторым входом сумматора, третий вход . которого соединен с выходом второго фор мирователя импульсов, выход первого эле мента сравнения подключен ко входам первого и второго триггеров, первый вход второго элемента сравнения сЬединен с выходом обьекта регулирования, вход которого соединен через модель обьекта регулирования со вторым входом второго

40 элемента сравнения.

На фиг. 1 приведена функциональная схема следящей системы; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие ее работу.

43

Система содержит первый элемент сравнения 1» предварительный усилитель 2, усилитель мощности 3, двигатель 4, обьект регулирования 5, образующие замкнутый контур регулирования, сумматор 6, первый и второй формирователи импульсов 7 и 8, 50 вычислитель 9, первый и второй триггеры

10 и 11, второй элемент сравнения 12 и модель обьекта регулирования 13, входящие в корректирующую цепь, управляющее воздействие Ы(Ц 14, изменение ошибки системы при отсутствии цепи коррекции 15, изменение ошибки скорректированной системы Qg 16.

881657

Работа следящей системы при управляющем воздействии, содержащем скачки по скорости, о((Ц (фиг. 2, график 14) заключается в следующем.

Изменение ошибки 9(Ц системы при отсутствии цепи коррекции представлено на фиг. 2, график 15. При появлении положительной (ошибки в системе, содержащей в разомкнутом канале цепь коррекции, срабатывает первый триггер 10, вырабатывающий положительный импульс И, передним фронтом которого дается команда вычислителю 9 выдать положительные И,, И и И7 и отрицательный И 6 управ ляюшие импульсы на первом и втором формирователе импульсов 7 и 8 и запускается первый формирователь импульсов

7. Вычислитель 6 импульсов 9 постоянно работает, периодически замеряя управляющее и возмущающее воздействие, вычисляет амплитуду, полярность, дж тельность импульсов <, K первый и второй формирователей импульсов 7 и 8, в зависимости от величины воздействия обоих типов параметров замкнутого контура полярности ошибки таким образом, чтобы обеспечить наиболее возможную точность системы в переходном режиме.

На первый формирователь импульсов

7 выдается управгцпбший импульс И4, позволяющий сформировать положительный импульс И, амплитуда которого является максимально возможной для элементов замкнутого контура. Управляющий импульс И позволяет сформировать им+пульс И такой длительности, чтобы обеспечить максимальный разгон двигателя 4, а при проходе системы к согласованному положению импульс И@ снимается. Своим задним фронтом импульс И запускает второй формирователь импульсов 8. Управляющие импульсы И6 и И формируют импульс Ио отрицательной полярности, максимально возможной амплитуды для данного замкнутого контура длительности, обеспечивающей торможение и плавный подход двигателя 4 к согласованному положению.

При отрицательной ошибке срабатывае г второй триггер 11, который вырабатывает отрицательный импульс И>, передний афронт которого дает команду вычислителю 9 выдать отрицательный И4 и положительные Ик, И - и И7 управляющие импульсы первому и второму формирователям импульсов 7 и 8 и запускает первый формирователь импульсов 7. Работа остальных блоков аналогична их работе при положительной ошибке. Таким

81657 6 первый и второй триггеры, первый и втэpoN формирователи импульсов и вычислитель, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго триггеров, с выходом второго эи.мента сравнения и первым входом сумматора, а первый, второй, третий и четвертый вы ходы - с первым и вторым выходамн пер

to вого формирователя импульсов и первым и вторым входами второго формирователя импульсов, третий и четвертый входы первого формирователя импульсов соеди иены соответственно со вторыми выходами первого и второго триггеров, à samoac третьим входом второго формирователя импульсов и со вторым входом сумматора, третий вход которого соединен с выходом второго формирователя импуа сов, выход первого элемента сравнения подключен ко входам первого и второго триггеров, первый вход второго элемента сравнения соеа нен с выходом обьекта регулировайня, вход которого соединен через модель объейд TB регулирования со вторым входом втО рого элемента сравнения.

Следящая система, содержащая первый элемент сравнения, первый вход ко торого подключен к выходу сумматора, а второй вход - через последовательно соединенные объект регулирования, двигатель, усилитель мощности и предварительный усилитель — к выходу первого элемента сравнения, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности системы, она содержит второй элемент сравнения, модель обьекта регулирования, 5 и образом, корректирующая цепь работает как при положительной, так и прн отрицательной полярности управляющего возде йстви я.

В такой следящей системе с коррекц ей в разомкнутом канале без изменения параметров замкнутого контура обеспечивается высокая точность в переходном режиме (фиг. 2, график 16). Причем, сигнал цепи коррекции действует только во время переходного режима. Так как величина управляющего сигнала корректирующего устройства формируется в зависимости от возмущающего и управляющего воздействий, то предлагаемая система является самонастраивающейся, что.обеспечивает работоспособность системы в широком диапазоне изменения воздействия обоих типов.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Автоматика и телемеханика, 1958, ¹ 4.

2. Авторское свидетельство СССР № 331366, кл. G 05 В 11/01, 1871 (прототип).