Способ демпфирования вынужденных систем регулированияколебаний

Восоюз: ."япй:;.лг,о -,хпич о.с 1 я био огя ж 0 Союз Советскик Социалистически Республиквисимое от авт. свидетельстваКл, 21 с, 46 1247723/18-24 Заявлено 13.Ч 1,196 с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 30,1 Х.1969. Бюллетень3Дата опубликования описания 23,1 Ъ.1970 Козтитет пс асламизоорвтвний и открытийпри Совете МинистровСССР Авторыизобретен. С. Черешкин и В, А. Есако отехиический институ аявител осковски СПО МПФИРОВАН СИСТЕМВЪ 1 НУЖДЕННЪ УЛИРОВАНИЯ ОЛЕБАНИИ замкнутая система регулирования из объекта регулирования, измериустройства, усилителя-преобразоватеюлнительного двигателя, имеющего о характеристику.еренциальное уравнение движения регулирования имеет вид Пусть состоит тельного ля и ис релейнуДифф объекта т (1ение объекта регули Ю: Ил10 где: ср - угловое отклорования от заданного; тнв -1Ф и объек егулиромент инер вания;- движущно двумя Л 4, Мл аздел ями; Мв щий м В зазмущаю- постоянно деиствующииомент,висимости от управляющееля (сигнал У ) момент,елем, будет равен: о сигнала с развиваемый силит вигат Это обеавтоколебаными релевами и погельных уции о скодаты. печиваений в с йными вышени стройств рости дв т уменьшение а истеме с двумя н исполнительнымиэкономичности при отсутствии ижеиия выходно мплитудыереверсивустр ойстисполниинформа. и коордиМпри У )ООприУ =ОМ,при У(Остройство имеет+6. При этом зона зону,н,нечувс Измерительное0 чувствительности Изобретение относм автоматического регу и систем стабилизации.Известные способы демпфирования вынужденных колебаний систем регулирования, в которых для управления амплитудой автоколебаний используют сигналы, пропорциональные скорости движения выходной координаты, неэффективны в условиях отсутствия информации о скорости.Предложенный способ отличается от извест,ных тем, что при нем измеряют раздельно длительность полуцикла автоколебания каждого исполнительного устройства, преобразуют результаты измерения в электрические сигналы, сравнивают эти сигналы и в соответствии со знаком разпостного сигнала на границе зо. ны чувствительности дополнительно включают двигатель с большой длительностью полуцикла и выключают двигатель при достижении выходной координатой противоположной границы зоны нечувствительности. МПК 6 051УДК 621.3.078-752 (088.8 моменты, создаваемые реверсивными двигате35 40 45 50 вительности двигателя меньше зоны нечувствительности измерительного устройства, и ее множно не учитывать.Измерительное устройство выдает сигнал Уу, пропорциональный угловому отклонению объекта от заданного: Кпри )+ оО при - о (в (+б (3) - Кпри р( - о,где К - крутизна измерительного устройства,Усилитель-преобразователь усиливает сигнал, поступающий с измерительного устройства, и преобразует его в форму, необходимую для управления двигателем:У, = К, К (4) где К - коэффициент передачи усилителя- преобразователя.Уравнения (1) - (4), описывающие движение замкнутой системы, можно свести к виду:щ: гггд - ггг при ( - опри - о (р (+д= - (ог, + ггг,) при )о По полученной системе уравнений (5) можно построить фазовый портрет системы.Фазовый портрет (см, чертеж) представляет собой семейство замкнутых фазовыхтраекторий типа центр; в системе имеетсябесчисленное множество периодических движений, определяемых, начальными условиями.Фазовая траектория состоит из трех участков,Как только угловое отклонение объекта отзаданногс станет больше величины зоны нечувствительности р)6, включается двигатель,создающий момент на уменьшение угловогоотклонения (участок 1). При ср(б двигательвыключается, и объект движется под действием возмущающего момента (участок 2).В момент времени, когда ( - б, двигательсоздает момент противоположного знакавозвращая объект к заданному положению (участок 3). Таким образом, устанавливается колебательный режим с поочередным включением двигателя в одну или другую сторону.Пусть гри некоторых начальных условияхо о(у=Хо и =Х=У, в системе возникают автоколебания. При постоянно действующем моменте М, время работы двигателя в одну сто 5 10 15 20 25 30 рону будет меньше, чем в другую. Измеряя время работы двигателя в одну и другую стороны за един полный цикл и сравнивая эти времена, получают косвенную оценку направления возмущающего момента М, и информацию для изменения параметров имеющегося пределвного цикла. Если двигатель .на участке 1 работает большее время, чем на участке 2, то, преобразовав полученную разность времен в электрический сигнал, по его знаку подают команду,на включение двигателя на участке 2 (который обычно включается при значении сигнала Х( - о) при значении Л.=б, т. е, в тот момент, когда производится отключение двигателя на участке 1 (точка Л). Отклонение объекта от заданного положения уменьшается, так как происходит парирование возмущающего момента в зоне нечувствительности, что прежде не обеспечивалось (участок 4).В момент времени, когда Х - б, двигатель отключаегся (точка В), и объект движется под действием возмущающего момента, причем угловое отклонение не превышает величины Х=б, т. е. включения двигателя на работу в противоположном направлении не происходит.Таким образом, в системе устанавливается новый предельный цикл с включением только одного двигателя, Параметры предельного цикла можно свести к допустимым соответствующим выбором величин движущих моментов Ми коэффициентов передачи системы. Предмет изобретенияСпособ демпфирования вынужденных колебаний систем регулирования, отличающийся тем, что, с целью уменьшения амплитуды автоколебаний в системе с двумя нереверсивными репейными исполнительными устройствами и повышения экономичности исполнительных устройств при отсутствии информации о скорости движения выходной координаты, измеряют, раздельно длительность полу- цикла автоколебания каждого исполнительного устройства, преобразуют результаты измерения в электрические сигналы, сравнивают эти сигналы и в соответствии со знаком раз,ностного сигнала на границе зоны чувствительности дополнительно включают двигатель с большей длительностью полуцикла и выключают двигатель при достижении выходной координатой противоположной границы зоны нечувствительности.Заказ 2891 ЦНИИПИ Тираж 480 митета по делам изобретений и открытий при Совете Москва К, Раушская наб., д, 4/5