Следящая система

 

ОП ИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ceso3 Советск и к

Социапкетнческнк

Рес убпик

<щ993202 (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 08.10.81 {21) 3347404/18-24 с присоединением заявки М (23) П риоритет

Опубликовано 30.01,83. Бюллетень М 4 (51)М. К.п,.

6 05 В 11/01

Г4Ф7Айрстее»»ы» кем»тет

СССР ае аелам »эебрете»»»

» еткрытий (53) УДКб2"So (088. 8) Дата. опубликования описания 30.01.83

Н.Ю, Музыченко и Б.Н. Ковалев (72) Авторы изобретения

Ъ (7l ) Заявитель (54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к системам автоматического управления, а именно к следящим системам управления объектами, обладающими нелинейной характеристикой типа "люфт" и может использоваться в системах, требующих высокой надежности и минимальной сложности.

Известна следящая система, содержащая последовательно соединенные ! о блок формирования сигнала ошибки, звено типа "эона нечувствительности", предварительный усилитель, усилитель мощности, исполнительный двигатель, вал которого связан с тахогенератором и через механическую передачу с лкфтом - с объектом, на выходном валу которого установлен датчиК ускорения и датчик угла, выход которого подключен к входу блока формирования so сигнала ошибки, выход тахогенератора подключен к дифференцирующему звену и последовательно соединенными с ним масштабирующим усилителем, инвертором и выпрямителем, выходы которого подключены к второму и третьему вхо" дам звена типа "зона нечувствитель" ности", а вход масштабирующего усилителя соединен с выходом датчика ускорения f! ).

Недостатком этой системы является то, что на больших скоростях система имеет дополнительную динамическую ошибку, вызванную сигналом тахогенератора, что снижает качество ее ра" боты.

Наиболее близкой по структуре к предлагаемой является система, содержащая последовательно соединенные из-.

t меритель рассогласования, исполнительный привод, тахогенератор, установленный на валу исполнительного двигатепя, выход которого соединен с входом нелинейного звена с "зоной не" чувствительности" и выходом нелинейно" го звена с "зоной ограничения", выход которого соединен с первым входом сум" матора, а выход звена с "зоной не9932 чувствительности" через последователь" но соединенные инвертор и звено с "зо" ной ограничения" подключен к второму входу сумматора, выход которого соединен с вторым входом усилителя 12).

Недостатком этой системы является необходимость в формировании совокуп" ности нелинейных сиГналов для реализации демпфирующего сигнала, что повышает сложность системы и отрицатель 1О но влияет на надежность ее работы.

Цель изобретения " повышение надежности и упрощение следящей системы.

Поставленная цель достигается тем, что в следящую cèñòåèó, содер>кащую 1$ последовательно соединенные измеритель рассогласования, первый усилитель, исполнительный двигатель, редуктор„ выход которого соединен с вторым вхо" дом измерителя рассогласования, выход 29 исполнительного двигателя через тахогенератор соединен с входом звена с ограничением, введены последовательно соединенные сумматор, второй усилитель и звено с переменным коэффи" 2$ циентом передачи, второй вход которого подключен к выходу тахогенератора, а выход - к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выхо" дом звена с ограничением, причем вы- 30 ход второго усилителя соединен со вторым входом первого усилителя, На фиг, 1 изображена структурная схема предлагаемой следящей системы; на фиг. 2 " эпюры напряжений; на фиг. 3 - принципиальная схема звена с переменным коэффициентом передачи, Система содержит последовательно соединенные измеритель 1 рассогласования, первый усилитель 2, исполни40 тельный двигатель 3, редуктор 4, выход которого соединен с вторым входом измерителя 1.рассогласования. Выход исполнительного двигателя 3 через тахогенератор 5 соединен с входом эве4$ на с ограничением 6, выход которого подключен к последовательно соединенным сумматору 7 и второму усилителю 8, Кроме того, выход двигателя 3 подключен к звену с переменным коэффи" циентом передачи 9, второй вход которого подключен к выходу тахогенератора 5, а выход - к первому входу сум" матора 7. Выход второго усилителя 8 соединен с вторым входом первого уси- $$ лителя 2. Звено 9 с переменным коэффициентом передачи предназначено для формирования на втором входе усилите02 ф ля 2 демпфирующего сигнала (фиг.2 в), позволяющего исключить автоколебания выходного вала объекта в зоне люфта.

Следящая система работает следующим образом.

Сигнал ошибки с измерителя рас" согласования поступает на первый вход первого усилителя 2, где происходит суммирование его с демпфирующим. сигналом, поступающим на второй вход этого элемента. Усиленный сигнал по" ступает на двигатель 3 и приводит его во вращение. Двигатель 3 поворачивает вал объекта на величину угла, пропор" ционального рассогласованию, т.е. до тех пор, пока разность между величиной входного воздействия и углом поворота объекта не станет равной ну" лю. Вал двигателя 3 механически свя= зан с входом тахогенератора 5, который вырабатывает напряжение (фиг. 2а), пропорциональное скорости вращения двигателя. Величина этого сигнала огра ° ничивается нелинейным звеном типа

"зона насыщения" 6 (фиг. 2 б) и посту" гает через сумматор 7 на вход усилителя 8, Звено 9 с переменным коэффи" циентом передачи формирует демпфирую" щий сигнал на втором входе усилителя 2. При увеличении скорости враще" ния двигателя 3 больше величины "зоны ограничения", на входе усилителя 8 сигнал остается постоянным, в то вре" мя как с ростом скорости уменьшает-. ся коэффициент передачи звена 9 за счет увеличения управляющего сигнала с выхода тахогенератора.

Звено 9 с переменным коэффициентом передачи работает следующим образом (фиг. 3).

Сигнал с тахогенератора 5 Цт поступает на диод ×! и на сопротивление цепи отрицательной обратной связи усилителя 8 (с резистора оптрона Ч2).

В зоне линейного участка характеристики звена 6 (фиг. 2 б) диод 1 заперт напряжением, поступающим с делителя Я,! и L2 При выходе звена 6 в зону насыщения диод /! отпирается и через диод оптрона V2 начинает проте" кать ток, величина которого пропорциональна U>g что приводит к изменению сопротивления оптрона Y 2.

Предлагаемая схема системы за счет эффективного подавления автоколеба" ний в приводах с люфтом в силовой пе" редаче по сравнению с прототипом имеет меньшую динамическую ошибку, явля5 993202 б ется более простой в реализации и об- тельно соединенные сумматор, второй ладает более высокой надежностью. усилитель и звено с переменным коэффициентом передачи, второй вход которого подключен к выходу тахогенератора, а

Формула изобретения выход - к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом

Следящая система, содержащая по" звена с ограничением, причем выход следовательно соединенные измеритель второго усилителя соединен с вторым рассогласования, первый усилитель, входом первого усилителя. исполнительный двигатель, редуктор, выход которого соединен с вторым вхо- Источники информации, дом измерителя рассогласования, выход принятые во внимание при экспертизе исполнительного двигателя через тахо- 1 Авторское свидетельство СССР генератор соединен с входом звена с У 718833, кл. G 05 В 11/01, 1980. ограничением, отличающаяся 1 2. Авторское свидетельство СССР тем, что, с целью повышения надежности У 711546, кл. G 05 В 11/01, 1977 и упрощения, в нее введены последова" (прототип).