Следящий привод

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСКИХ, СПУБЛИК О 104986 зд) б 05 В 13/00 1 ъ1.1ЮЪ РЕТЕ СТВ ское бюро станко инвариантировании и ние, 1972. ые системы лектропри (протоПринцип м регул инострое Адаптивн ления э 1975, с,РИВОД, содержадиненные задатчик, регулятор положеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И ОРСНОМЪГ, СВИДЕТ(54) (57) СЛЕДЯЩИИщий последовательно сопервый блок сравнения,ния, сумматор, второй блок сравнения, привод, подключенный к объекту управления, датчик положения объекта, выход которого подключен к второму входу первого блока сравнения, выход привода через датчик скорости соединен с вторым входом второго блока сравнения, выход задатчика через последовательно соединенные дифференциальное звено и усилитель с переменным коэффициентом соединен с вторым входом сумматора, отличающийся тем, что, с целью упрощения привода и повышения качества регулирования, в него введено апериодическое звено, вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, а выход - с управляющим входом усилителя с переменным коэффициентом,5 10 15 45 50 Изобретение относится к автоматическому регулированию, а именно, к следящим системам и может быть использовано в любой отрасли техники, где требуется автоматически воспроизводить какую-либо величину, меняющуюся по произвольному закону, В частности, изобретение может быть использовано в металлорежущих станках с программным управлением для управления положением подвижного органа станка.Известны системы, в которых для повышения точности применяется компенсация скоростной ошибки, что осуществляется путем формирования из сигнала задания скорости изменения задания, который и используется для компенсации сигнала обратной связи по скорости объекта регулирования. Это позволяет сделать ошибку регулирования независимой (инвариантной) от скорости изменения заданного положения.Однако для обеспечения точности следящей системы блок формирования скоростной компенсации требует специальной подстрой ки под конкретный привод, что усложняет настройку следящей системы и, кроме того, всегда существует опасность перекомпенсации системы при стремлении к точной настройке цепи компенсации.Кроме того, существенным недостатком этой системы является то, что крутизна характеристики тахогенератора не является постоянной величиной.Наиболее близким к изобретению является самонастраивающийся следящий привод, в котором коэффициент передачи цепи скоростной компенсации изменяется автоматически в зависимости от величины сигнала ошибки,В известном приводе блок формирования задания своим выходом соединен с прямым входом блока сравнения следящей системы, с прямым входом блока сравнения модели следящей системы, и с входом цепи компенсации (блока дифференцирования задания), выход блока сравнения соединен с входом преобразователя входной информации (регулятора положения), выход которого соединен с первым входом сумматора,выход сумматора соединен с входом привода, охваченного отрицательной обратной связью по скорости и кинематически связанного с объектом регулирования, с которым связан датчик положения, выход датчика положения соединен с инвертирующим входом блока сравнения следящей системы, выход цепи компенсации соединен с входом блока с переменным коэффициентом усиления, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход блока сравнения модели следящей системы соединен с входом модели, выход модели соединен с инверсным входом блока сравнения модели, выходы блока сравнения следящей системы и блока сравнения модели соединены соот 20 25 30 35 40 ветственно с прямым и инверсным входами блока сравнения ошибок следящей системы и ее модели, выход блока сравнения ошибок соединен через блок масштабного коэффициента с управляющим входом блока с переменным коэффициентом усиления 2.Однако ошибка модели не может полностью скомпенсировать ошибку системы, так как невозможно создать идеальную модель. Поэтому на управляющий вход блока с переменным коэффициентом усиления, кроме медленно меняющейся ошибки от параметрического возмущения, поступает и нескомпенсированная часть ошибки системы по управляющему и возмущающему воздействию.Цель изобретения - упрощение привода и повышение качества регулирования путем повышения эффективности самонастройки по параметрическим возмущениям при сохранении запаса устойчивости системы;Поставленная цель достигается тем, что в следящий привод, содержащий последовательно соединенные задатчик, первый блок сравнения, регулятор положения, сумматор второй блок сравнения, привод, подключенный к объекту управления, датчик положения объекта, выход которого подключен к второму входу первого блока сравнения, выход привода через датчик скорости соединен с вторым входом второго блока сравнения, выход задатчика через последовательно соединенные дифференциальное звено и усилитель с переменным коэффициентом соединен с вторым входом сумматора, введено апериодическое звено, вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, а выход - с управляющим входом усилителя с переменным коэффициентом. На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого следящего привода; на фиг. 2 - зависимость коэффициента передачи блока с переменным коэффициентом усиления от сигнала на управляющем входе.Предлагаемый следящий привод (фиг. 1) содержит задатчик 1, выход которого соединен с входом дифференцирующего звена 2 и с прямым входом блока 3 сравнения. Выход блока 3 сравнения соединен с входом регулятора 4 положения, выход которого соединен с первым входом сумматора 5. Выход сумматора 5 соединен с входом привода 6. кинематически связанного с объектом 7 регулирования, с которым связан датчик 8 положения. Выход датчика 8 соединен с инвертирующим входом блока 3. Выход блока 2 соединен с входом усилителя 9 с переменным коэффициентом усиления. Выход усилителя 9 соединен с вторым входом сумматора 5. К выходу блока 3 подключен вход апериодического звена 10, выход которого подключен к управляющеМу входу усилителя, Выход привода 6 чеоез1049864 Составитель В. ГрибоТехред И. ВересТираж 874дарственного комитетаизобретений и открыЖ - 35, Раушская нант, г. Ужгород, ул. ваКорректор О. ТигоПодписноеСССРтийб., д. 4/5Проектная 4 3датчик 11 скорости соединен с инвертирующим входом второго блока 12 сравнения,Следящий привод работает следующим образом.Сигнал задания 53 (фиг. 1) .с выхода задатчика 1 поступает на вход дифферен- циального звена 2, а также на прямой вход блока 3, где сравнивается с сигналом Яо, фактического положения объекта 7 регули рования, поступающим на инверсный вход блока 3 от задатчика 8 положения. На выходе блока 3 имеет место сигнал ошибки положенияд=Ь-БЭтот сигнал поступает на вход регулятора 4 положения, а также через апериодическое звено 10 - на управляющий вход усилителя 9. С выхода звена 2 на вход усилителя 9 поступает сигнал задания скорости Чз (фиг. 1), полученный в результате дифференцирования сигнала задания. Характеристика зависимости коэффициента передачи усилителя 9 от величины ЬЯ (фиг. 1) представлена на фиг. 2, С выхода блока 9 сигнал КЧ 3 (фиг. 1) поступает на второй вход сумматора 5, а на первый вход его поступает сигнал от регулятора 4 положения.С сумматора 5 сигнал поступает на вход привода 6, который перемещает объект 7 регулирования в направлении уменьшения величины Д Я.В процессе движения объекта регулирования на привод 6 должен быть подан Редактор О. ЮрковецкаяЗаказ 8424/44ВНИИПИ Госупо делам113035, Москва,Филиал ППП Пате 4тем больший сигнал, чем меньше коэффициент передачи привода, охваченного отрицательной обратной связью по скорости.В результате этих причин возрастает величина ДЬ. Но медленное увеличение ЬБ 5 характерное для параметрических возмущений, приводит к возрастанию сигнала КЧ 3 на выходе усилителя 9. Это увеличивает скорость привода, что приводит к уменьшению величины ЬЯ. Напротив, уменьшение 0 алгебраической .величины ЬЬ приводит, куменьшению величины КЧ 3. Быстрое же изменение ЬЬ, характерное для управляющих воздействий и возмущений по нагрузке, задерживается инерционным звеном,Таким образом, осуществляется автома-5 тическая настройка коэффициента передачи цепи скоростной компенсации в функции величины ошибки положения, обеспечивающая минимально возможную ошибку следящего привода.Инерционное звено 10 позволяет следяо щему приводу оставаться устойчивым дажепри весьма высоких коэффициентах передачи звеньев в цепи управления величиной скоростной компенсации. Изобретение позволяет создать следящий привод, инвариантный к параметрическим возмущениям в системе, сохранить запас устойчивости и упростить устройство, что снижает затраты на изготовление и наладку следящего привода, а также повышаЗ 0 ет точность и надежность его при эксплуатации.