Система управления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 996991

Союз. Советских

С @и@@@@Фических

Республик (63) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 21,07.81(21) 3317902/18-24

{и м.кл.

G 05 В 11/01 с присоединением заявки ¹

Гоеударствеииый комитет. CCC Р но демам изобретений и открытий (23) Приоритет -.

Опубликовано 150233. Бюллетень. ¹ 6 (53) УДК 62.50 (088. 8}

Дата опубликования описания 15.02.83 (72) Авторы изобретения

В К Стеклов и С Г Воробье@

/«,, "" il« /;- ф

Одесский электротехнический институт,. --:связи йм;«:А . . Попова " .«,0 . " . (73) Заявитель (54} СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относятся к автоматическому управлению и может« быть. Вспользовано при построении высокоточ-. ных быстродействующих следящих систем.

Известна система управления, содержащая последовательно соединенные датчик расаогласавания, усилитель и отрабатывающий блок, замкнутые обратной связью с параллельной корректирующей цепью. Уменьшение динамической ошибки в такой системе достигается за счет порогового устройства и двух фиксаторов, включенных в параллельную корректирующую цепь. При достижении выходным сигналом усилителя заданной величины, срабатывает пороговое устройство, выход которого через формирователь. импульсов подсоединен к двум фиксаторам, и разрешает их работу. В момент поступления импульса первый фиксатор фикси- . рует мгновенное значение входного сигнала усилителя, которое затем вычитается из текущего значения сигнала рассогласования, т.е. каждый раз при достижении выходным сигналом усилителя poporosoro значения, входной сигнал уменьшается в результате действия коррекции. Второй фиксатор в момент импульса фиксирует мгновен ное значение выходного сигнала усилителя, которое затем суммируется

5 .с текущим значением выходного сигнала усилителя 1 .

Однако в данной системе корректирующая цепь содержит два фиксатора, для входной и выходной цепей усилителя,.что делает ее достаточно сложной и снижает, точность ра6оты.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система управления, содержащая последовательно соединенные датчик рассогласования, вычитатель, усилитель, сумматор и отрабатывающее устройство, выход которого подключен к другому входу. датчика рассогласования., и пороговое устройство, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход через формирователь им-, пульсов подключен р первому входу фиксатора, второй вход которого соединен с входом отрабатывающего уст25 ройства, а выход подключен к второму входу сумматора f2). . Недостатком известной системы является сложная корректирующая цель, вносящая дополнительную погреш. ность и снижающая точность работы.

996991 цель изобретения — повышение точ- ности и упрощение системы.

Эта цель достигается тем, что в систему управления, содержащую последовательно соединенные датчик рассогласования, вычитатель, усилитель, сумматор и отрабатывающее устройство, выход которого соединен

1 с входом датчика рассогласования, пороговое устройство, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход через формирователь импульсов подключен к управляющему входу фиксатора, информационный вход и выход которого соответственно соединены с выходом и с вторым входом сумматора, введен делитель напряжения, вход которого подключен к выходу Фиксатора, а выход — к второму входу вычитателя, На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемой системы управления; на фиг. 2 - ее функциональная схема..

Система содержит датчик рассогласования 1„ вычитатель 2, усилитель 3 сумматор 4,, отрабатывающее устрой- 25 ство 5, пороговое устройство б, Формирователь импульсов 7, фиксатор 8, делитель напряжения 9, вычитатель 10, усилительное звено 11, сумматор 12, отрабатывающее звено 13, звено пе- 3Р редачи возмущения 14.

На датчике рассогласования 1 сравниваются текущие значения входного и выходного сигналов. При наличии рассогласования между ними на 35 выходе датчика рассогласования появляется сигнал, пропорциональный величине рассогласования, ксуорый усиливается усилителем 3 и подается по прямой цепи на отрабатывающее устрой- 4О ство 5, которое уменьшает возникшее рассогласование.

При достижении выходным сигналом усилителя 3 заданной величины, соответствующей предельному значению линейного участка усилителя, срабатывает пороговое устройство б, которое разрешает работу формирователю импульсов 7, вырабатывающему серию импульсов.

Фиксатор 8 представляет собой фиксатор нулевого порядка. В момент поступления на его первый вход импульса от формирователя импульсов 7, он запоминает мгновенное значение выходного сигнала усилителя 3, поступающее на его второй вход, и сохраняет его до поступления следующего импульса. Зафиксированное значение выходного сигнала усилителя 3 через делитель напряжения 9 с коэффициен- gp том делания, равным коэффициенту усиления К усилителя 3, поступает на второй вход вычитателя 2, где вычитается иэ текущего значения сигнала рассогласования, а также на второй вход сумматора 4, где суммируется с текущим значением выходного сигнала усилителя 3.

Следовательно, в момент.поступления на фиксатор 8 импульса, входной сигнал усилителя 3, уменьшается на величину сигнала, зафиксированного на фиксаторе 8 и уменьшенного в К раз, а текущее значение выходного сигнала усилителя 3 суммируется с сигналом, зафиксированным на фиксаторе 8. Таким образом, усилитель работает без захода в насыщение.

Исключение иэ системы управления одного фиксатора и сумматора позволяет избавиться от ошибки, вносимой этими узлами, что повыаает точность работы системы в целом. Учитывая, что введенный в систему делитель нанряжения построен на базе усилителя постоянного тока, но вносимая им погрешность эквивалентна погрешности исключенного из системы сумматора, имеющего такую же структуру. Поэтому точность работы системы повышается лишь эа счет исключения фиксатора.

Поскольку Фиксатор нулевого порядка представляет собой емкостную цепь, то величина вносимой им погрешности зависит как от постоянной времени заряда и разряда, так и от величины паразитных сопротивлений, вызывающих разряд емкости в интервале между импульсами.

Для оценки величины погрешности, вносимой фиксатором, рассмотрим функциональную схему системы управления (фиг. 2).

Сигнал, пропорциональный изменению емкости фиксатора ЬСО, прикладывается к системе в виде возмущения

Ь COЯ; где - передаточная функция звена .передачи возмущения-14. Это возмущение вызывает установившуюся и переходную составляющую ошибки.

Пусть передаточные функции звеньев системы имеют вид: усилительного звена 11

W3(P) - Кх отрабатывающего звена 13

W (Р)

К (Т +1)Р + К где К = KK> - коэффициент усиления всей цепи, К„Т - коэффициент передачи и постоянная времени отрабатывающего звена.

Тогда изображение ошибки имеет вид о() = - - - —

TP +Р+К„

В установившемся состоянии при с-ецио, Р 0 и ошибка равна

Лаз К

Кл

996991

Формула изобретения фиг. 1

Составитель В. Грибова

Редактор М. Бандура Техред Т.Фанта Корректор О. Билак

Заказ 932/65 Тираж 872 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

При изменении емкости скачком, .т.е. дС () T(t) АС появляется также переходная составляющая ошибки, которая определяется выражением

9 = A е + А е

tl 4,1 t где -А и A - соответствующие коэффициенты.

Таким образом, исключение из системы фиксатора йулевого порядка позволяет уменьшить общую ошибку системы на величину Ое+ 9,в результате чего точность работы системы возрастает в 1,25 раза.

Система управления, содержащая последовательно соединенные датчик рассогласования, вычитатель, усилитель, сумматор н отрабатывенщее устройство, выход которого соединен с входом датчика рассогласования; пороговое устройство, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход через формирователь импульсов подключен к управляющему входу фиксатора, информационный вход и выход которого соответственно соединены с выходом и с вторым входом сумматора, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повыаения точности и упрощения системы, в нее введен делитель напряжения, вход которого. подключен к выходу фиксатора, а выход — к второму входу вычитателя.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 451051, кл. С 05 В 11/01, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

З) В 739470, кл. 6 05 В 11/01, 1980 (прототип).