Фазовая следящая система с комбинированным

( 1428744/18 аявлено 23.1 У,1 1 ПК присоединением заявкиоритет Комитет по делам ойретеиий и атнрцтий. Я, Барменков, В, Н, Василье аявите АЗОВАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА С КОМБИНИРОВАННЬМ УП РАВА ЕН И ЕМ, сост1 и и трим принцип деиствия вающего электрический с льный скорости вращения оящего из фазовращательн еобразователя б.ащении командной оси д о л 1 его выходные напря строиств игнал, пр командно ого датч оси каП атчиени скоростныу - аутВ щ (о о + ")+ Ро о - оизи фомеж ряж фазовыи сдв м и опорным начальныи иг управляющи н ниями;управляющее напряжение; опорное напряжение фаз тельного датчика;угловая частота опорного н ния фазовращательного датч угловая частота, пр опор ци скорости вращения входного равная е;р овращ апряжика;нальнвала о -идентичяжение и 30 ависимое от авт, свидетельстваИзобретение относится к системам автоматического управления.Известны фазовые следящие системы, содержащие фазовращательные датчик и приемник,соединенные с фазовым детектором, подключенным через усилитель к исполнительномудвигателю, и блок с дифференцирующимизвеньями,Предлагаемая система отличается тем, чтов нее включен дифференциальный преобразователь частоты в напряжение, входы которогосоединены с опорным и управляющим выходами фазовращательного датчика, а выход - совходом усилителя и входом блока с дифференцирующими звеньями.Это повышает динамическую точность системы.На фследящелениемальногоние,Следящая система содержит фазовращательные датчик 1 и приемник 2, фазовый детектор 3, усилитель 4, исполнительный двигатель 5, дифференциальный преобразовательчастоты в напряжение б и блок с дифференцирующими звеньями 7,Преобразователь б содержит дваных преобразователя частоты в напр иг. 1 представлена блок-схема фазовой й системы с комбинированным управна фиг. 2 - блок-схема дифференципреобразователя частоты в папряжез ключевых модуляторов 8 и 9, ди ующих цепочек 10 и 1, выпрямит 13, фильтров 14 и 15 и источник пит15 где К, и К - коэффициенты пропорциональ ности. 60 65 где Й, - скорость вращения входного вала;Ко р - коэффициент электрической редукции фазовращательного датчика (при использовании датчиков без электрической редукции Кэ.р=1) Эти напряжения подаются на коммутирующие входы модуляторов 8 и 9, управляющие входы которых подключены к одному стабилизированному источнику питания постоянного тока б. Модуляторы формируют напряжения прямоугольной формы с частотой, равной (р,о+ й) и жо. Напряжения прямоугольной формы дифференцируются дифференцирующими цепочками 10 и П, выпрямляются выпрямителями 12 и 13 и сглаживаются фильтрами 14 и 15. Выходные напряжения постоянного тока фильтров Уф, и Уф, пропорциональны частоте напряжений Ь, и Уоф, = К (о + )иУф, - К,о (4) Вычитая из напряжения Уф, напряжение Уф, при К = Кэ.= К, получим0 р - Уф, - Уф - Кй. (5)Следовательно, выходное напряжение дифференциального преобразователя изменяется пропорционально скорости вращения входного вала,Можно показать, что передаточная функция дифференциального преобразователя частоты в напряжение, изображенного на фиг, 2, равна у р У. (Р) Кч.пР(Р) (Тэ.ф, Р + 1) (Тэ.ф,Р + 1)где К - коэффициент передачи преобразователя, равный К и Кф ( рад где Кф - коэффициент передачи двухзвенногофильтра 1 б, (15);т - постоянная времени дифференцирующей цепочки 10, 111, равнаят= СР СГ;О - коэффициент, зависящий от соотношения постоянной времени т и частоты юо (можно показать, что при1т= - б 1,7) Т,ф Тф, - эквивалентные постоянные времени двухзвенного фильтра 14, 15. На практике опорное и управляющее напряжения фазовращательного датчика имеют значительный уровень частотных шумов, обусловленных, например, неравномерностью вращения синхронного двигателя в емкостном фазо 30 35 40 45 50 55 вращателе с электрической редукцией или нестабильностью частоты напряжения питания фазовращательного датчика, что может привести к неудовлетворительной работе следящей системы.Описанный дифференциальный частотный преобразователь позволяет исключить влияние частотных шумов и нестабильности частоты напряжения датчика на работу системы, Действительно, пусть выходные напряжения фильтров 14 и 15 равны:Цф, :К , со до) (Е) й+ й (г);Уф = К,ао+ дно(1)+(1),где Да(1) - нестабильность частоты напряжения питания фазо вращательногодатчика;Й(1) - частотный шум фазовращательного датчика. Вычитая из напряжения Уф, напряжениеУф при К,=Ко=К, получим т. е. выходное напряжение дифференциального частотного преобразователя изменяется пропорционально только скорости вращения входного вала.Система работает следующим образом.В исходном состоянии фазо вращательные датчик 1 и приемник 2 находятся в согласованном положении, При повороте ротора датчика на угол р фаза У и Г, (выходное напряжение фазовращательного приемника) сдвигается относительно фазы опорного напря.- жения У, на угол ср=Кэр р (в случае использования фазовращательного датчика без электрической редукции К,р -- 1). При этом на выходе фазового детектора 3 и усилителя 4 возникает напряжение рассогласования ДУ и ДУ и двигатель б поворачивает ротор приемника на угол и=Кэрр (или а= Р), Если входную ось датчика вращать со скоростью Йто на выходе дифференциального частотного преобразователя возникает сигнал У, пропорциональный скорости вращения командного вала. Этот сигнал непосредственно и через дифференцирующие звенья 7 суммируется с выходным напряжением фазового детектора, пропорциональным углу рассогласования системы и в соответствии с принципами комбинированного управления создаются условия для компенсации динамической ошибки системы. Предмет изобретения Фазовая следящая система с комбинированным управлением, содержащая фазовращательные датчик и приемник, соединенные с фазовым детектором, подключенным через усилитель к исполнительному двигателю, и блок с дифференцирующими звеньями, выход которого связан со входом усилителя, отличающая318016 Риг. 2 оставитель 3, МарковТехред Е. Борисова Корректор Е Зимина ктор Л. Утехин ПодписноеМинистров СССР Изд,1549 Тираж 473 лам изобретений и открытий при Сове Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 3793/13 ЦНИИПИ Комитеипография, пр. Сапунова, 2 ся тем, что, с целью повышения динамической точности системы, в нее включен дифференциальный преобразователь частоты в напряжение, входы которого соединены с опорным и 6управляющим выходами фазовращательного датчика, а выход - со входом усилителя и входом блока с дифференцирующими звеньями.