Двухкоординатный следящий привод

64029 А ЮЗ СОВЕТСКИХЦИАЛИСТИЧЕСКИХСПУБЛИК 5 0 05 В 11/01 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВ 5ательский институт льство СССР11/00, 1983.льство СССР11/01, 1985.АТНЫЙ СЛЕД т быть использован емах по развороту ие мож щих си(57) Изобретенв точных следя Изобретение относится к автоматическому управлению, в частности к двухкоординатным следящим приводам регулирования положения объекта относительно плоскости горизонта,Следящий привод предназначен для автоматического измерения и выдачи электрических сигналов, пропорциональных функционально или линейно углам отклонения объекта от определенного базового положения, например плоскости горизонта, по двум взаимно перпендикулярным координатным осям.Известен двухдвигательный привод (авт,св. СССР В 1012195, кл, 6 05 В 11/00 имеющий два идентичных канала управления, каждый из которых содержит последовательно соединенные предварительный усилитель, детектор, усилитель мощности, двигатель и редуктор, а также нагрузку, СО- единенную с выходами редукторов первого ,и второго каналов управления, при этом первые входы предварительных усилителей объединены и являются входом привода; контролю положения различных объектов значительной массы (зеркала, астровизиры, телескопы и др,), Целью изобретения является повышение быстродействия привода. Для этого редуктор выполнен с дополнительным выходом, а в каждый канал регулирования введены электромагнитные муфты, два ключа, компаратор, преобразователь угол-напряжение, В результате обеспечивается функционирование двухкоординатного следящего привода на основе одного нерегулируемого нереверсивного электродвигателя и увеличивается угловая скорость обработки углов наклона объекта, 1 ил. привод снабжен двумя детекторами, входы которых соединены с выходами усилителей мощности, а выход - с выходами дифференциального усилителя, выход которого соединен с втОрыми вхОдами предварительных усилителей.Природ содержит два быстродействующих реверсивных электродвигателя, один из которых поочередно работает в генера- Ф" торном режиме, создавая на другой двигатель дополнительный тормозной момент Я для уменьшения динамической ошибки изза влияния люфта редуктора, а также отрицательную обратную связь по скорости.Однако привод имеет недостаточное быстродействие, обусловленное наличием дополнительного тормозного момента, уменьшающего динамическую ошибку привода.Известна двухканальная следящая система (авт,св. СССР М 1193636, кл. 0 05 В 11/01), имеющая два идентичных канала управления, каждый из которых содержит последовательно соединенные задатчик.10 20 25 30 35 50 55 сумматор, усилитель, силовой привод, выход которого кинематически соединен с соответствующим входом объекта регулирования, датчик угла, подключенный выходом к второму входу сумматора, причем выход первого силового привода кинематически соединен с входом третьего датчика угла (в качестве которого используется четырехполюсный синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ),а выход второго силового привода - с тахо- генератором; выходы СКВТ и тахогенератора подключены к соответствующим входам фазочувствительного выпрямителя, выход которого подключен к третьему входу сумматора первого канала управления.Эта следящая система также имеет недостаточное быстродействие, обусловленное реверсированием силового следящего привода, а также сложностью из-за наличия двух реверсивных электроприводов, сложно связанных между собой.Целью изобретения является повышение быстродействия отработки углов наклона.Для этого в двухкоординатном следящем приводе редуктор выполнен с дополнительным выходом, а в каждый канал регулирования введены две электромагнитные муфты, два ключа, компаратор, преобразователь угол-напряжение, кинематически связанный с датчиком угла наклона, причем электрический выход датчика угла наклона соединен с входом компаратора, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих ключей, информационные входы которых соединены с источником питания, выходы ключей соединены с входами соответствующих электромагнитных муфт,ведущие полумуфты которых соединены кинематически между собой и с дополнительным выходом редуктора, а ведомые полумуфты кинематически" связаны с входом преобразователя угол - напряжение. На чертеже показана функциональная схема двухкоординатного следящего йриводаДвухкоординатный следящий привод содержит общий электродвигатель 1, общий редуктор 2 с двумя кинематическимй выходами 3 й 4 в перпендикулярных направлениях, два идентичных канала регулирования 5 и 6,расположенйыхвдвухвз"аймйойерпендикулярных плоскостях х и у объекта 7,Каждый канал регулирования содержит две электромагнитные муфты 8 и 9, датчик 10 угла наклона, преобразователь 11 угол - напряжейие, компаратор 12, два электронных ключа 13,В электромагнитных муфтах 8 и 9 ведущие полумуфты 14 кинематически связанызубчатыми колесами 15 и 16 между собой, азубчатым колесом 15 - с соответствующимкинематическим выходом 3 (4) общего редуктора; ведомые полумуфты 17 кинематически связаны зубчатыми колесами 18 и 19с зубчатым колесом 20, жестко соединенным с осями датчика 10 и преобразователя11.Датчик 10 угла наклона кинематическисвязан с преобразователем 11 и расположен на одной оси с ним. В качестве датчика10 угла наклона может быть использовандатчик типа ДЖМ, а в качестве преобразователя 11 - синусно-косинусный вращающийся трансформатор или другойпреобразователь, выдающий электрическиесигналы, пропорциональные функционально или линейно углам отклонения объекта 7от плоскости горизонта.Датчик 10 подключают к компаратору12, Выходы компаратора 12 через электронные ключи 13 связаны с управляющими входами электромагнитных муфт 8, 9.Привод работает следующим образом,Электродвигатель 1 через кинематическиевыходы 3 и 4 редуктора 2 постоянно вращает зубчатые колеса 15, 16 и ведущие полумуфты 14 электромагнитных муфт 8, 9 обоихканалов,При определенном базовом положенииобъекта 7 и датчиков 10 обоих каналов, например в плоскости горизонта, сигналы датчиков 10 равны нулю, электронные ключи 13закрыты, электромагнитные муфты 8 и 9 отключены и их ведомые полумуфты 17 не вращаются, При этом преобразователи 11выдают "нулевые" электрические сигналыпо каждому каналу.При отклонении объекта 7 от плоскостигоризонта в общем случае по обеим осям хи у вместе с ним отклоняются датчики 10обоих каналов, Сигнал датчика 10 каждогоканала, фаза которого зависит от направления наклона, поступает на компаратор 12 ив зависимости от фазы сигнала открываетсоответствующий электронный ключ 13, приэтом включаеться соответствующая электромагнитная муфта 8 или 9, замыкающаякинематическую цепь привода и передающая вращение от полумуфты 14 на ось датчика 10, возвращая его в первоначальноеположение и поворачивая вместе с ним осьпреобразователя 11.При возврате датчика в первоначальное(горизонтальное) положение сигнал с негоуменьшается до нуля, соответствующаяэлектромагнитная муфта отключается, разрывая кинематическую цепь привода; приэтом ось преобразователя 11 оказывается повернутой на угол наклона объекта 7 и с преобразователя 11 снимаются электрические сигналы, пропорциональные функционально или линейно (в зависимости от типа преобразователя) углу отклонения объекта.Изобретение повышает быстродействие привода без снижения точности отработки углов за счет возможности увеличения угловой скорости отработки углов наклона путем исключения реверсирования и перерегулирования привода, а также кинематической развязки (отсоединения) инерционной высокоскоростной части привода по окончании отработки углов наклона объекта,Упрощается электромеханическая и электронная части привода за счет замены следящих приводов по каждому каналу одним нерегулируемым, более простым и дешевым, приводом - общим на оба канала, исключения присущих следящим приводам сумматоров, усилителей, элементов обратной связи и т,п, и, благодаря этому, сокращения количества применяемых элементов, устройств и снижения массогэбаритных и стоимостных показателей привода; повышается надежность привода за счет функциональной простоты и малого количества элементов,Формула изобретения Двухкоординатный следящий привод,содержащий закрепленные на платформе 5 двигатель, кинематически связанный с редуктором, и два канала регулирования, причем каждый канал регулирования содержит датчик угла наклона, соответствующий оси платформы относительно плоскости гори зонта, отл ича ю щи й с я тем, что, с цельюповышения быстродействия, редуктор выполнен с дополнительным выходом, в каждый канал регулирования введены две электромагнитные муфты, два ключа, ком паратор, преобразователь угол-напряжение, кинематически связанный с датчиком угла наклона, электрический выход датчика угла наклона соединен с входом компаратора, первый и второй выходы которого соеди нены с управляющими входамисоответствующих ключей, информационные входы которых соединены с источником питания, выходы ключей соединены с входами соответствующих электромагнитных муфт, 25 ведущие полумуфты которых соединены кинематически между собой и с дополнительным выходом редуктора, а ведомые полумуфты кинематически связаны с входом преобразователя угол-напряжение.30