Следящая система двустороннего действия

(57) Изобретробототехникзовано при с пуляторов. Ц упрощение ус динамической чения датчик ие содержит суммния, два ртока, двигзователь,положен ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Донецкое отделение Института(56) Электрогидравлические следящсистемы./ Под ред, В,А.Хохлова. ММашиностроение, 1971, с. 145Проектирование следящих системдвустороннего действия/ Под ред.В.С.Кулешова. М.: Машиностроение,1980, с71. ЩАЯ СИСТЕМА ДВУСТОРОННЕГОение относится к областии может быть испольоздании копирующих мани- елью изобретения является тройства и повышение еготочности за счет исклюов нагрузки. Устройствоатор, блок интегрироваулятора, преобразователь ель, электрогидропреобраидродвигатель и два датчиИзобретение относится к робототехнике и может быть использованопри создании копирующих манипуляторов.Цель изобретения - упрощение и повышение динамической точности устройства эа счет исключения датчиков давления.На чертеже изображена функциональная схема следящей системы двусто роннего действия,Система содержит задающий 1 и исполнительный 2 следящие приводы, блок 3 интегрирования, первый 4 и второй 5 регуляторы, исполнительные части 6 и 7, преобразователь 8 тока, двигатель 9, электрогидропреобразователь 10, гидродвигатель 11, первый 12 и второй 13 датчики положения, сумматор 14.Следящая система двухстороннего действия работает следующим образом.При отсутствии нагрузки привод 1 находится в согласованном положении, сигналы Б на выходе регулятора 4 и 1 на выходе преобразователМ 8 тока нулевые, величина выходной координаты хц равна уставке х, ошибка равна нулю.При возникновении момента внешней нагрузки на выходном валу привода 1 в первый момент времени эа счет люфтов и упругости кинематической передачи выходная координата хнезначительно "проседает" в сторойу действия момента внешней нагрузки. При этом возникает ненулевое рассогласование на входе регулятора 4 (напри мер ПИД-регулятора), который вырабатывает сигнал Б, воздействующий на преоброзователь 8 тока. Последний создает в двигателе 9 (например двигателе постоянного тока) ток 1, определяющий момент противодействия на валу двигателя 9 моменту внешней нагрузки, Ток 1 растет до тех пор, пока моменты: приложенный к валу задающего органа оператором (момент нагрузки задающего следящего привода 1) и противодействующий ему со стоРоны двигателя 9, не уравновесятся. Увеличение "проседания", а вместе с ним и ошибки рассогласования на входе регулятора 4 прекращается.Таким образом, указанная ошибка отрабатывается регулятором 4 так, что момент на выходном валу компенсирует приложенную извне нагрузку, При этом статическая ошибка задающего следящего привода 1 может остаться ненулевой (если привод 1 не обладает ас-. татизмом) либо исчезнуть в случае астатического привода 1. В любом иэ описанных случаев привод 1 переходит в новое установившееся состояние,Для того, чтобы на выходном валу поддерживать уравновешивающий внешнюю нагрузку момент, постоянная составляющая тока 1, а следовательно, и выходного сигнала регулятора 4 - П (при условии линейности характеристики преобразователя 8) независимо от алгоритма его функционирования и ошибки в установившемся режиме должна быть пропорциональна внешней нагрузке на валу следящего привода 1.Работа исполнительного следящего привода 2 прн: компенсации внешних нагрузок, вызванных перемещаемым гру" зом, аналогична описанной с той лишь разницей, что преобразователь 10 преобразует выходной сигнал Б регулятора 5 в пропорциональный перепад давлений ьР в полостях гидродвигателя 11, который создает пропорциональный перепаду Ь Р момент противодействия нйгрузке на выходном валу исполнительного следящего привода 2.Таким образом, при приложении к выходным валам следящих приводов 1 и 2 внешних нагрузок на выходе регуляторов 4 н 5 возникают сигналы Б и Б, постоянные составляющие которых содержат информацию об этих нагрузках, а точнее им пропорциональны.В зависимости от разности сигна-, лов Б и П, выделяемой в сумматоре 14, блок 3 интегрирования (например блок двойного интегрирования) изменяет уставку х в направлении и со скоростью, пропорциональной указанной разности. Скорость движения выходных валов исполнительного 2 и задающего 1 следящих приводов пропорциональна разности моментных воздействий со стороны оператора и перемещаемой нагрузки.В случае наличия в сигналах Б и Бп высокочастотных составляющих, присутствующих при широтно- или частотноимпульсном управлении исполнительными частями 6 и 7 приводов 1 и 2, указанные составляющие не оказывают влияния на систему двустороннего действия, поскольку ослабляются в блоке.Ко каз 708/20 ВНИИПИ Гос по делам 113035 Моск-35, Раушска Пета СССРрытийнаб., д. исное ул. Проектная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. У 3 12964 3 интегрирования, имеющем свойства фильтра нижних частот, а также в самих следящих приводах 1 и 2 за счет их линейных, нелинейных искажений и ограниченности частотного спектра полосы пропускания.Реальные исполнительные части 6 и 7 всегда имеют запаздывание (инерцию), поэтому общие передаточные функции замкнутых по положению сле : дящих приводов 1 и 2 от сигнала Х к сигналам 11 и Ц будут иметь фазовое опережение, поскольку исполнительные части 6 и 7 включены в обратную связь при формировании ука, 15 занных передаточных функций, т.е. сигналы О и 0 возникают чуть раньше, чем компенсирующие моменты на валах следящих приводов 1 и 2, что благотворно сказывается на устойчивости внешнего контура системы двустороннего действия.При необходимости реализации задающего следящего привода 1 в виде электрогидро- либо электропневматического необходимо выполнить его исполнительную часть 6 аналогично исполнительной части 7 исполнительного следящего привода 2. При этом работа предлагаемой системы ни по функциям,ни по достигаемому результату не отличается от описанной. Формула изобретения Следящая система двустороннего действия, содержащая на задающей стороне последовательно соединенные первый регулятор, преобразователь тока и двигатель, связанный с первым датчиком положения, выход которого подключен к первому входу первого регулятора, на исполнительной стороне последовательно соединенные второй регулятор, электрогидропреобразователь и гидродвигатель, связанный с вторым датчиком положения, выход которого подключен к первому входу второго регулятора, а также последовательно соединенные сумматор и блок интегрирования, подключенный выходом к второму входу первого и второго регулятора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения и повыше ния динамической точности системы, в ней первый и второй входы сумматора соединены соответственно с выходом первого и второго регулятора.