Устройство автоматического управления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистичеснми

Республии (i ii 954927

=е (6!) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 09.01.8 1 (21) 3234283/18-24 (5 I ) М. Кл.

Су 05 В 11/01 с присоединением заявки РЙ

3Ьоудорстееииый комитет

СССР (23) Приоритет ио делом изабретеиий и открытий

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 01 09 82 (53) УДК 62.50 . (088.8) (72) Автор изобретения

В. С. Смирнов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматичес кому управлению и может быть использовано в системах автоматического регулирования повышенной точности и плавности.

Известно устройство автоматического управления, содержащее сельсин-датчик, сельсин-приемник, усилитель, исполнительный механизм, а также эталонную модель и механизм настройки различных корректирующих звеньев tlj .

Недостаток известного устройства— низкая точность устройства в связи с изменением крутизны выходной характеристики сельсина-датчика, обусловленная изменением нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее дистанционную передачу, состоящую из сельсина-датчика H 2a сельсина-приемника, усилитель мощности и ксполнит мьный механизм, кинематически связанный с аельсином-приемником и с н:.1(рузкой L2j.

Недостаток известного устройства заключается в том, что сигнал ошибки 6 снимаемый с выхода сельсина-приемника после усиления, подается на исполнительный механизм, который вращает ось приемника со скоростью, равной скорости вращения сельсина-датчика. Если бы крутизна выходной характеристики дистанционной передачи была величиной постоянной, то сигнал рассогласования g при вращении сельсина-датчика с постоянной скоростью был бы также величиной постоянной.

Однако некоторые сельсины (например, сельсины типа 913А, 575МА, 507 и др.) имеют не постоянную, а пульсирующую крутизну выходной характеристики дистапионной передачи датчик-приемник, величина которой зависит от угла поворота датчика, причем частота пульс шнй за один оборот датчика равна числу его пар полюсов.

В этих датчиках крутизна вь1ходной характеристики изменяется в ) „5-:.(раз».

3 (3,".) 49

Скоростная ошибка устройства определяется из формулы где Я вЂ” скорость слежения„

К 1 — добротность системы по скорости, которая пропорциональна крутизне выходной характерис10 тики.

Наличие пульсаций крутизны выходной характеристики в известном устройстве приводит к пульсациям динамической ошибки и, как следствие, ухудшению плавности работы устройства.

Кроме того, недостатком устройства является низкая точность, обуЬловленная изменением крутизны выходной характеристики сельсина-датчика при изменении нагрузки дистанционной передачи.

Цель изобретения — увеличение точности устройства автоматического управления с одновременным улучшением плавности его работы при изменении крутизны выходной характеристики дистанционной передачи.

Поставленная цель достигается тем, что,в устройство автоматического управления, содержащее дистанционную передачу, состоящую из сельсина-датчика и первого сельсина-приемника, и усилитель мошности, последовательно соединенный с исполнительным механизмом, выход котарого кинематически связан с нагрузкой и сельсином-приемником, введены источ35 ник постоянного напряжения, и последовательно соединенные второй сельсин-приемник, выпрямитель, сумматор и усилитель с переменным коэффициентом, втс рой вход которого подключен к выходу фо первого сельсина-приемника, а выходк входу усилителя мощности, к второму входу сумматора подключен выход источ,ника напряжения, причем роторы сельсинов-приемников механически связаны, ста- «5 торы развернуты под углом, а входные обмотки включены параллельно.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит сельсин-датчик 1 и сельсин-приемник,2, усилитель З мощности, соединенный последовательно с исполнительным механизмом 4. Выход исполнительного механизма 4 кинематически связан с нагрузкой 5 и сельсином-прием- 55 ником 2, второй сельсин-приемник 6, выпрямитель 7-, сумматор 8, усилитель 9 с переменным коэффициентом усиления и источник 10 постоянного напряжения, выход которого подключен к второму входу сумматора 8. При этом роторы сельсинов 2 и 6 механически соединены, статоры развернуты один относительно другого, а входные обмотки включены параллельно. Первый вход усилителя 9 соединен с выходом сельсина-приемника 2, второй

axon — с выходом сумматора 8, а выход — с входом усилителя мощности 3.

Устройство автоматического управл ния работает следующим образом.

Статор второго сельсина-приемника 6, как уже указывалось выше, развернут относительно статора основного сельсинаприемника 2 на некоторый угол. Такое положение сельсина-приемника 6 дает возможность получения на его выходе напряжения, пропорционального крутизне выходной характеристики дистанционной передачи, в режиме слежения устройства.

Это напряжение, выпрямленное и просуммированное с постоянным напряжением от источника 10, поступает на управляющий вход усилителя 9 с переменным коэффициентом усиления, на первый вход которого приходит сигнал рассогласования с выхода сельсина-приемника 2,.

При увеличении нагрузки дистанционной передачи, а соответственно и:крутизны ее выходной характеристики напряжение на выходе сельсина-приемника 6 растет.

Это в свою очередь приводит к уменьшению коэффициента усиления 8, причем эквивалентная крутизна дистанционной передачи, равная произведению текущих значений крутизны выходной характеристики дистанционной передачи и коэффициента усиления усилителя 9, остается практически неизменной..

Таким образом, изменение нагрузки дистанционной передачи, выполненной на сельсинах, практически не оказывает влияния на точность работы устройства автоматического управления, Кроме того, предлагаемое устройство исключает влияние пульсаций выходной характеристики дистанционной передачи на сельсинах на плавность работы устройства.

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства Ьо сравнению с известным заключается в увеличении точности отработки входного воздействия устройством автоматического управления примерно в 2 раза при изменении крутизны выходной характеристики дистанционной передачи. Результаты ла27 е с я тем, что, с целью увеличения точности отработки входного воздействия устройством с одновременным улучшением плавности его работы при изменении кру. тизны выходной характеристики дистанционной передачи, в него введены источ ник постоянного напряжения и последовательно соединенные второй сельсин-приемник, выпрямитель, сумматор и усилитель с переменным коэффициентом, второй вход которого подключен к выходу первого сельсин-приемника, а выход— к входу усилителя мощности, к второму входу сумматора подключен выход источника напряжения, причем роторы сельсин-приемников механически связаны,статоры развернуты под углом, а входные сб мотки включены параллельно.

5 9549 бораторных испытаний макета, проведен ные на предприятии, показали, что при изменении крутизны выходной характеристики дистанционной передачи, выполненной на сельсинах на Ф 50%, эквивалентная крутизна выходной характеристики дистанционной передачи изменяется в пределах +5% при скорости вращения д задающей оси 20 /с и частоте пульсаций 0,5 Гц (сельсин типа 575M), При tO этом точность отработки сигнала предлагаемым устройством автоматического управления равна 10, в то время,. как известное устройство отрабатывает сигнал с точностью 20. 15

Фор мула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз.

1. Патент США % 3149270, кл. 318-233а, опублик, 1964.

2. Арендт В. P.. Сэвент К, Дж.

Практика следящих систем. М., Госэнергоиздат, 1962,-с. 508, рис. 15-10 (прототип).

Устройство автоматического управле- 20 ния, содержащее дистанционную передачу состоящую из сельсин-датчика и первого сельсин-приемника, и усилитель мощности, последовательно соединенный с исполнительным механизмом, выход которого 25 кинематически связан с нагрузкой и сельсин-приемником, о т л и ч а ю щ е е—

Заказ 6431/47 Тираж 9 14 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель В. Грибова

Редактор А. Мотыль Твхред А.Бабинец Корректор М. Щарощи