Цифровая следящая система

(19) 05 В 150 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТ ОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) ЦИФРОВАЯ (57) Цифровая с быть использова управления и ре бретения являетс уменьшение кол скоростях движе счет введения в компаратора, дв ИЛИ, блока дифф налогового преоб ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-исследовательский институт автоматических систем(56) Авторское свидетельство СССРМ 489074, кл. 6 05 В 5/01, 1973,Авторское свидетельство СССРМ 1233102, кл. 6 05 В 15/02, 1982. СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА ледящая система может на при построении систем гулирования, Целью иэоя повышение точности и ебательности при малых ния. Цель достигнута эа систему трех регистров, ух сумматоров. элемента еренцирования и цифроаразователя, 1 ил,первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом задатчика угло 40 45 50 ханиэма, выход задающего регистра соединен с вторым входом компаратора, первый выход которого соединен с управля юцим входом первого управляемого регистре, второй и третий выхбды компаратора совдювны с первым и вторым входами элементе ИЛИ, выход которого соединен с упИзобретение относится к автоматике и вцчислительной технике и может быть использовано при построении систем управления и регулирования, в частности, цифровых следящих систем,Известно устройство для управления приводом, содержащее задатчик, цифровой сумматор, цифроаналоговый преобразователь, привод и цифровой датчик,Недостатком известного устройства я в- ляется низкий порог регулирования скорости.Наиболее близкой по технической сущности является цифровая следящая система, содержащая цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные привод, дачик положения и сумматор, логический коммутатор и управляемый делитель напряжения. Недостатком известной системы является невозможность использования средств, реализующих принципы переменной структуры следящей системы, что ограничивает возможность расширения диапазона регулирования скорости в условиях постоянно действующей в машиностроении тенденции к улучшению точностнцх характеристик.Цель изобретения - повышение точности и уменьшение колебательности следя.щей системы при малых скоростях,Поставленная цель достигается тем, что в цифровую следящую систему, содержащую исполнительный механизм, выход которого через датчик положения соединен с вого положения, первый цифроаналоговый преобразователь, в которую дополнительно введены задающий и два управляемых регистра, компаратор, два сумматора, элемент ИЛИ, блок дифференцирования, второй цифроаналоговый преобразователь, причем выход эадатчика углового положения соединен через блок дифференцирования с информационным входом первого управляемого регистра, первым входом компаратора и второго сумматора, выход первого сумматора соединен с первым входом третьего сумматора и через второй управляемый регистр с его вторым входом, выход третьего сумматора через первый цифроаналоговый преобразователь соединен с первым входом исполнительного меУ 5 10 15 20 25 30 равляющим входом второго управляемогорегистра, выход первого управляемого регистра соединен с вторым входом второгосумматора, выход которого через второйцифроаналоговый преобразователь соединен с вторым входом исполнительного механизма.Совокупность новых признаков обеспечивает получение сверхсуммарного эффекта, заключающегося в том, что впредложенной системе происходит повышение плавности скорости на нижнем пороге регулирования, благодаря схемномурешению, в результате которого происходит одновременное в зависимости от скорости изменение добротности и скоростнойкомпенсации, в результате чего уменьшается колебательность следящей системы прималых скоростях при увеличении динамичеСКОЙ ТОЧНОСТИ,На чертеже представлена структурнаясхема цифровой следящей системы,Цифровая следящая система содержитзадатчик 1 углового положения, сумматор 2,датчик 3 положения, блок 4 дифференциро-.вания, первый управляемый регистр 5, компаратор 6, сумматоры 7 и 8, второйуправляемый регистр 9, цифроаналоговыйпреобразователь (ЦАП) 10, исполнительныймеханизм 11, задающий регистр 12, элементИЛИ 13, ЦАП 14.Задатчик 1 углового положения представляет собой цифровой генератор функции или ЭВМ типа "Электроника" синтерфейсом связи и служит для формирования кода, пропорционального заданному.положению.Выход задатчика 1 соединен с вторымвходом сумматора 2, первый вход которогосоединен с выходом датчика 3 положения,Выход задатчика 1 соединен также через блок 4 дифференцирования с входомпервого управляемого регистра 5, первымвходом компаратора 6 и первым входом второго сумматора 7.Блок 4 дифференцирования служит дляформирования кода, пропорциональногозаданному значению скорости входногосигнала.Компаратор 6 может быть вцполнен, например, на микросхеме 564 ИП 2.Выход первого сумматора 2 соединен с,первым входом третьего сумматора 8 и через второй управляемый регистр 9 - с вторым входом третьего сумматора 8.Выход сумматора 8 через первый ЦАП10 соединен с первым входом исполнительного механизма 11.Вцход задающего регистра 12 соединенс вторым входом компаратора 6, первый выход которого соединен с управляющим входом первого регистра 5, второй и третийвыходы компаратора 6 соответственно спервым и вторым входом элемента 13 ИЛИ,Выход элемента 13 ИЛИ соединен с управляющим входом второго управляемого 5регистра 9,Выход первого управляемого регистра5 соединен с вторым входом сумматора,выход которого через второй ЦАП 14 - с вторым входом исполнительного механизма 1011.Выход исполнительного механизма 11соединен с входом датчика 3 положения.Устройство работает следующим образом, 15С выхода задатчика 1 положения навход сумматора 2 поступает код, пропорциональный заданному положению. На второй вход сумматора 2 поступает код,формируемый датчиком 3 положения. 20С выхода сумматора 2 код, пропорциональный ошибке следящей системы, черезрегистр 9 и сумматор 8 поступает на входЦАП 10, с выхода которого аналоговый сигнал поступает на один из входов исполнительного механизма 11. Выходное звеномеханизма 11 перемещается со скоростью,пропорциональной напряжению этого аналогового сигнала.На второй вход исполнительного механизма 11 для компенсации динамическойошибки поступает аналоговый сигнал с выхода ЦАП 14, на вход которого от задатчикэ1, через блок 4 дифференцирования, управляемый регистр 5 и сумматор 7 поступает 35код, пропорциональный заданной скорости. При поступлении управляющего сигнала с выхода элемента ИЛИ 13 на входуправляемого регистра 9 через управляемый регистр 9, сумматор 8 и ЦАП 10 на вход 40исполнительного механизма не поступаетдополнительная часть кода ошибки, чтоуменьшает значение добротности в зонемалых скоростей.Управляющий сигнал с выхода элемента ИЛИ 13 формируется следующим образом.На входы элемента ИЛИ 13 поступаютвыходные сигналы с компаратора 6, появляющиеся в случае, если код пропорционэльный заданному значению скорости, навходе компаратора 6 равен или меньше, чемкод, поступающий с выхода.задающего регистра 12 на второй вход компаратора 6,Одновременно с первого выхода компаратора 6 поступает управляющий код на управляемый регистр 5, который пропускает на вход сумматора 7 код, пропорциональный заданной скорости, что увеличивает в 2 раза сигнал скоростной компенсации,Известно, что для повышения плавности движения на нижнем пороге регулирования необходимо снижать значение колебательности (добротности) углового контура, выбранное исходя иэ требований динамической точности, что реализуется в предлагаемом устройстве за счет отключения выхода управляемого регистра 9 от первого входа сумматора 8 в цепи ошибки, Одновременно для сохранения динамической точности усиливается скоростная компенсация зэ счет подключения выхода управляемого регистра 5 к второму входу сумматора 7.Формула изобретения Цифровая следящая система, содержащая исполнительный механизм, выход которого через датчик положения соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом задатчика углового положения, первый цифроаналоговый преобразователь, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности и уменьшения колебательности при малых скоростях в нее введены задающий и два управляемых регистра, компаратор, два сумматора, элемент .ИЛИ, блок дифференцирования, второй цифроаналоговый преобразователь, причем выход задатчика углового положения соединен через блок дифференцирования с информационным входом первого управляемого регистра, первыми входами компаратора и второго сумматора, выход первого сумматора соединен с первым входом третьего сумматора и через второй управляемый регистр с его вторым входом, выход третьего сумматора через первый цифроаналоговый преобразователь соединен с первым входом исполнительного механизма, выход задающего регистра - с вторым входом компэратора, первый выход которого соединен с управляющим входом первого управляемого регистра, второй и третий выходы компаратора соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом второго управляемого регистра, выход первого управляемого регистра соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого через второй цифроаналоговый преобразователь соединен с вторым входом исполнительного механизма.