Способ коррекции замкнутых систем автоматического управления

242380 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскиз Социалистические РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 11.1 Ч,.1966 ЭЙ 1068442/26-2 хл. 21 с, 4650 присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 04,Ч 1.1969. Бюллетень2Дата опубликования описания 27.1.1970 ПК 605 Комитет оо делам зобретеиий и открытий ори Совете Мииистрое СССРУДК 621,3,088.078(088.8) Авторизобретения В, А, Никольск Заявитель ПОСОБ КОРРЕКЦИИ ЗАМКНУТЫХ СИСТЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ1Известны способы коррекции следящих систем с помощь:о временного устройства, которое включается в моменты согласования по сигналу ошибки, уменьшая скорость двигателя на все время переходного процесса.Предложенный способ отличается от известных тем, что непрерывно сравнивают сигналы входного и выходного воздействий в замкнутой системе, размыкают систему при равенстве этих воздействий и периодически замыкаюг систему при превышении выходного воздействия над входным. Такой способ коррекции замкнутых систем позволяез повысить качество переходного процесса при отработке входньх воздействий,Структуоная схема следящей системы, реализующеи данный способ, изображена на чертеже. Под цифрой 1 обозначено логическое сравнивающее устройство, 2 - непрерывный управляощий фильтр, д - диодная ячейка, ко 1 орая совместно с потенциометрическим делителем напряжения 4 и инвертором 5 образует фиксирующее устройство (нелинейный элемент с переменной зоной нечувсгвигельности), 6 - .объект регулирования и часть регулятора. Логическое сравнивающее устройство выполняет; леду ющие функции:а) непрерывно сопоставляет значения входной хи выходной х,координат; б) пропускает сигнал ошибки Лх на вход последующего звена при появлении задающего воздействияв) не пропускает сигнала ошибки с момента, 5 когда выходная координата достигает определенной величины по отношению к входному сигналу;г) пропускает сигнал ошибки на вход последующегс звена в случае превышения выходной 10 координаты над задающим воздействием.Таким образом логическое устройство выполняет в следящей системе операции сравнения и условного перехода в соответствии с временным сосгоянием входной и выходной ко ординат.Для пояснения принципа оаботы следящейсистемы предположим, что на ее вход в какойто момент времени подается ступенчатый сигнал х,положительной полярности. Этот сиг нал наиболее часто используется в практикепри настройке автоматических систем, так как 1 олько при нем представляется возможность дать качестьенную картину процессов, происходящих в рассматриваемой системе. Входной ступенчатый сигнал пройдет на вход управляющего фильтра КС. В начальный момент емкость С как бы замкнута накоротко, и цепь не дает ослабления, С выхода фильтра снимается весь приложенный к его входу сигнал. Однако фиксирующее устройство пропускает на усиРедактор Т. Горшкова Заказ 8589/19 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий прп Совете Министров СССРМссква Ж, Раушскаи наб., д. 45;,.Типографии, пр Саптпова, 2 литель мощности не весь управляющий сигнал, а только ту его частьвеличина которой определяется шириной зоны нечувствительности нелинейного элемента. В силу большого коэффициента усиления регулятора исполнительный двигатель начнет бысгро отрабатывать поступающий сигнал. По мере заряда емкос 1 и С напряжение на выходе фильтра падает, и скоросгь отработки несколько снижается. Одновременно происходи г уменыпенне сигнала ошибки из-за роста выходной величины. При равенстве напряжения ошибки и напряжения на конденсаторе диодный ключ перестает проводить. В этот момент напряжение на выходе фильтра разно нулю, происходит размыкание системы, и она переходит в другой режим работы.Продолжительность первого этапа (система управления замкнуга) определяется, с однсй стороны, постоянными времени объекта регулирования и части, регулятора, объединенных на структурной схеме в виде звена б, с дру. гой - постоянной времени заряда конденсатора С и шириной зоны нечувствительности нелинейного элемента. На втором этапе происходит динамическое торможение исполнительного двигателя и разряд-конденсатора. Действительно в конце первого этапа, когда выходная координата достигает определенной величины по отношению к входному воздействию, при питании двигателя от усилителя мощности цепь якоря не разрывается, а обращается в нуль только напряжение с усилителя, в силу чего электродинамическое торможение обеспечено.Постоянная времени разряда конденсатора выбирается в несколько раз больше электромеханической постоянной времени исполнительного двигателя, поэтому диодный ключ, к аноду которого приложено напряжение ошиб. ки, а к катоду - напряжение конденсатора, на протяжении второго этапа остался запер. тым, и система испытывает динамическое горможение, в конце которого происходит остановка, если только не имеет место перерегулирование. Приближаясь к положению согласования, система может испытать некоторый,действующий в направлении движения, импульс, когда напряжение на конденсаторе падает ниже напряжения ошибки, при условии,если величина сигпалд, возника 1 ощего прнэтом на выходе фильтра, превышает ширинузоны нечувствительности нелинейного элемента, Когда выходная координата превысит значение ступенчатого входного сигнала, сраба 10 тывает второй диодный ключ, и на исполнительный двигатель подается управляющий сшнал, противоположный по знаку, Однако этоне приводи 1 к появлению значительных перерегулирований и возможности новых рассог 15 ласований, так как величина этого сигнала ограничивается диодной фиксирующей ячейкой,т. е. проявляется демг 1 фирующее действие зоны нечувствительности нелинейного элемента,и система управления с незначительным пере 20 регулированием достаточно быстро отрабатывает входной сигнал,При подаче на вход системы сигнала в виде линейной функции времени выходная координаты на начальной стадии совершает дви.25 жение, подобное скользящему режиму, чтоблагоприятно сказывается на качестве переодного процесса. При достижении установившегося режима ошибка слежения сводится кминимуму за счет высокого коэффициента уси 80 ления регулятора, большая величина которогоне приводит к потере системой ее устойчивости. Способ коррекции замкнутых систем автоматического управления, отличаюцийся тем,что, с целью повышения качества переход 40 ного процесса при отработке входных воздействий, непрерывно сравнивают сигналы входного и выходного воздействий в замкнутой системе, размыкают систему при равенстве этихвоздействий и периодически замыкают систе 45 му при превышении выходного воздействиянад входным,