Следящая система

О П И С А Н И Е 436326ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Заявлено 14.11.72 (21) 1846191,18-24 присоединением заяв Государствеииый комитет Совета Миииотров СССР пе делам изобретений и открытий(71 итель ЕМА 4) СЛЕДЯЩАЯ едящим систеной обратной тработки угла менено в счетИзооретение относится к слмам и приводам со скоростсвязью, предназначенным для оили скорости, и может быть прино-решающих устройствах.Известная следящая система содержит последовательно соединенные измерительно-преобразовательное устройство, первое сравнивающее устройство, пороговое устройство, усилитель мощности и двигатель, подключенный к датчику скорости и объекту управления, к выходу которого подключен вход измеритель- но-преобразовательного устройства, генератор пилообразного напряжения. подключенный через второе сравнивающее устройство к другому входу первого сравнивающего устройства, и источник смещения.гтедостатком известной следяцей системы является нелинейная зависимость пускового моменга от сигнала рассогласования М= = Г Ж).Целью предложения является повышение динамической точности следящей системы.Поставленная цель в предлагаемой следящей системе достигается за счет того, что она содержит последовательно соединенные корректирующее устройство и дополнительное сравнивающее устройство, другой вход которого подключен к выходу источника смещения, а выход - к другому входу второго сравпивающего устройства. Вход корректирующего устройства соединен с выходом датчика скорости.Такое построение системы позволяет линеаризовать характеристику Л 1=(в) в зависимости от величины сигнала скорости смещением ее в определенных пределах вдоль оси а бсцисс,Пределы регулирования определяются из 1 О условия получения оптимальной линейностихарактеристики пускового момента двигателя от сигнала рассогласования. Практически выбор ма,ксимальной величины смещения характеристики осуществляется из условия получе ния изменения коэффициента усиления усилительного устройства в заданных пределах.Подстраивание характеристики М =(в) в зависимости от скорости дает возможность учесть и скомпенсировать нелинейности, свя занные с нелинейностью применяемых усилителей, нелинейностью преобразования сигнала рассогласования в напряжении, и нелинейности применяемого способа управления, т.е. при введении управляемого смещения коэффици ент усиления в динамике при малых сигналахрассогласования остается таким же, как и при оольших сигналах. В статике энергетика следящей системы не отличается от энергетики следящей системы без скоростной обратной связи, т. е. отсутствуют участки одновремен45 БО 55 60 65 3ной работы двух плеч усилителя, Изменение наклона начального участка характеристики в зависимости от скорости повышает динами. ческую точность, т.е. после отработки сигнала рассогласования следящая система не требует дополнительной мощности.На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемой системы; на фиг. 2 - временные диаграммы работы формирователя; на фиг, 3 - зависимость пускового момента от сигнала рассогласования М=(е).На фиг. 1 и 2 приняты следующие обозначения: а, Ь - статические моментные характеристики соответственно при У= 0 и У= = сопз(0;с - динамическая моментная характеристика;У - напряжение, пропорциональное скорости; У - напряжение пилы;СУ, - напряжение смещения;У Ф - выходное напряжение формирователя.Предлагаемая следящая система содержит измерительно-проебразовательный блок 1, сравнивающие устройства 2 и 3, генератор пилообразного напряжения 4, источник смещения 5, формирователь 6, состоящий из двух пороговых устройств 7 и 8, подключенных к усилителю мощности 9, связанного через двигатель 10 с нагрузкой 11 и измерителем (датчиком) окоростного сигнала 12. В,качестве измерителя скоростного сигнала 12 может быть использован тахогенератор, тахометрический мост или любой другой измеритель скорости, Измеритель скоростного сигнала связан через дополнительно установленные последовательно соединенные корректирующее устройство 13 и третье сравнивающее устройство 14.Функциями корректирующего устройства 13 являются выпрямление напряжения с выхода устройства получения скоростного сигнала, регулирование коэффициента передачи выпрямленного сигнала, коррекция и ограниче. ние,Работает следящая система следующим образом,При отсутствии сигнала рассогласования в нулевом сигнале с датчика скоростного сигнала напряжение срабатывания пороговых устройств формирователя равно: У,р ) )У - У поэтому плечи усилителя мощности не работают, и двигатель стоит, При появлении только сигнала рассогласования напряжение срабатывания порогового устройства становится равным: /О (У - У+ е. Срабатывает то пороговое устройство формирователя, для которого полярность сигнала рассогласования является срабатывающей. Открывается одно плечо усилителя мощности, и двигатель вращается в одном направлении. Момент на валу двигателя изменяется согласно статической моментной характеристике (кривая а). При другой полярности сигнала 5 10 1 Ь 20 20 30 35 4рассогласования срабатывает второе пороговое устройство, которое обеспечивает работоспособность второго плеча усилителя мощности и вращение двигателя в другом направлении.При появлении только скоростного сигнала происходит сложение двух разнополярных сигналов на устройстве 14: сигнала У, и сигнала, пропорционального скорости. Результирующий сигнал (У, - У) не компенсирует сигнал генератора пилообразного напряжения, поэтому происходит срабатывание обоих пороговых устройств формирователя.При этом открываются оба плеча реверсивного усилителя мощности, но двигатель не вращается, При наличии сигнала рассогласования и сигнала, пропорционального скорости, происходит смещение статической моментной характеристики на величину, пропорциональную скорости; в этом случае одно плечо усилителя открывается больше, а второе меньше: 7 пор 4 (1 п - У,+ в + У. Рост величины скоростного сигнала ограничивается на заданном уровне. При вращении двигателя с увеличением сигнала рассогласования момент на валу двигателя растет согласно динамической моментной характеристике (кривая с).Если в согласованном положении двигатель продолжает вращаться, то скоростной сигнал открывает одновременно оба плеча усилителя мощности, при этом получается эффект, подобный динамическому торможению, двигатель останавливается, и обмотка двигателя отключается от усилителя. Последнее особенно важно для асинхронных двухфазных двигателей с критическим скольжением, близким к единице, у которых при малых сигналах рассогласования появляется на механической характеристике участок с отрицательным самовыравниванием, а это, как следствие, приводит,к самоходу двигателя.Предмет изобретенияСледящая система, содержащая последовательно соединенные измерительно-преобр азовательное устройство, первое сравнивающее устройство, пороговое устройство, усилитель мощности и двигатель, подключенный 1 к датчику скорости и объекту управления, к выходу которого подключен вход измерительно-преоб 1 разовательного устройства, генератор пилообразного напряжения, подключенный через второе сравнивающее устройство к другому входу первого сравнивающего устройства, и источник смещения, отличающаяся тем, что, с целью повышения динамической точности системы, она содержит, последовательно соединенные корректирующее устройство и дополнительное сравнивающее устройство, другой вход которого подключен к выходу источника смещения, а выход - к другому входу второго сравнивающего устройства, вход корректирующего устройства соединен с выходом датчика скорости.Приоритет исчислять с 16.12,71.436326 Фиг 1 Уф иг Г Составитель С, СоколовТехред 3. Таранеико Корректор Е. Рогай актор Е. Семано ПодписиССР Заказ 6375 ИИП Т, Загорский цех Изд.1866 осударственного комитет по делам изобретений Москва, Ж, Раушска