Астатический привод

,п 11 548837 ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Йоюз йоветскик Соилалистических РеспубликЕТЕЛЬСТВУ ид-ву27216/24 соединением з ки Государственный коцит Приоритет вата Министров СССРо делам изобретений и открытий 3) УДК 62-50(088.8 ень Л 15.03.7 опубликования описания(7 витель 54) АСТАТИЧЕ Й ПРИВОД Целью изобретения является повышениебыстродействия и устойчивости привода.Поставленная цель достигается тем, что вприводе установлены четыре элемента односторонней проводимости и два сумматора,причем первые входы второго и третьего сумматоров соединены с выходамп соответствующих интеграторов, вторые входы через третийи четвертый блоки односторонней проводимости соответственно соединены с выходом первого сумматора, а выходы через пятый и шестой блоки односторонней проводимости соединены соответственно с третьим и четвертымвходамп усилителя.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого привода.Привод содержит усилительтельный механизм 2, блок обратпервый и второй интеграторы 4,6, 7, 8 и элементы 9 - 14 одностводимостп.Привод работает следующим образом.Спнусопдальный сигнал управления положительной полярности поступает на первыевходы интеграторов 4, 5 и сумматора 6. Интеграторы 4 и 5 содержат в цепях своих обратных связей элементы односторонней проводимости. Направление элементов односторонней проводимости, стоящих в цепях обратной связи интеграторов - встречное, поэтому 1, исполниной связи 3, 5, сумматоры оронней проК АВТОРСКОМУ СВИ 61) Дополнительное к ав 22) Заявлено 22.05.74 (2"блпковано 28.02.77. Бюлл Предлагаемый быстродействующий астатический привод предназначен для использования в различных системах автоматического управления, в частности в системах управления летательных аппаратов.Известны устройства, реализующие косвенные способы создания астатизма 1, 2.Основными недостатками известных устройств является значительное снижение быстродействия, запасов устойчивости и увеличение фазового запаздывания, вследствие влияния дополнительно введенных для задания астатизма элементов,Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее первый и второй интеграторы, первый сумматор и усилитель, первый вход которого соединен с первыми входами первого сумматора и первого и второго интеграторов, а выход через исполнительный механизм и блок обратной связи соединен с вторым входом первого сумматора, вторым входом усилителя и с входами первого и второго элементов односторонней проводимости, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих интеграторов 13.Недостатком известного устройства является низкое быстродействие и возникновение фазового запаздывания, приводящего к уменьшению запаса устойчивости.сигнал управления, инвертирусмый интегратором 4, через элемент односторонней проводимости в его обратной связи поступает па еговход, где происходит компенсация разпостного сигнала, и на выходе интегратора 4 сигналравен нулю.Проинтегрированный сигнал управления(1) с интегратора 5 через сумматор 8 и элемент односторонней проводимости 14 поступает на вход усилителя 1, где складывается ссигналом управления , увеличивая быстродействие привода. Выходной сигнал усилителя 1 поступает на вход исполнительного механизма 2, который отрабатывает сигнал управления,Сигнал обратной связи х,(1) с выхода блока обратной связи 3 поступает как на входусилителя 1, так и на входы сумматора 6 иэлементов односторонней проводимости 9, 10,направление которых выбрано таким, чтобыобеспечить отсутствие на входе работающегоинтегратора 5 сигнала обратной связи в темоменты времени, когда сигнал управленияи сигнал обратной связи имеют различную полярность. Такое включение элементов9, 10 позволяет сделать привод разомкнутымпо сигналу обратной связи.С момента времени, когда сигнал обратнойсвязи хо станет положительным, что определяется фазовой характеристикой привода, интегратор 5 интегрирует разностный сигнал, т. е, сигнал ошибки в(1), который поступает через сумматор 8 и элемент односторонней проводимости 14 на вход усилителя 1.Направление элемента односторонней проводимости 12 выбрано таким, чтобы обеспечить отсутствие сигнала ошибки в на входе 8, на который поступает сигнал с интегратора 5. Коэффициенты усиления элементоводносторонней проводимости 11, 12 выбираются из условия К 1.В данном случае усиленный сигнал ошибкие(1) поступает через элемент одностороннейпроводимости 11 на вход сумматора 7, однако на вход усилителя 1 усиленный сигнал в (1)не поступает вследствие встречно включенного элемента односторонней проводимости 13.С момента времени, когда х(1) = (1) илив =О, изменится знак сигнала в(1) на выходе сумматора 6, усиленный элементом односторонней проводимости 12 сигнал ошибкив(1) компенсирует на сумматоре 8 сигнал интегратора 5, в результате чего суммарный сигнал на выходе сумматора 8 изменяет свою полярность и не проходит на вход усилителя 1,вследствие встречно включенного для даннойполярности элемента односторонней проводимости 14.С этого момента и до момента времени,когда сигнал управления (1) изменит своюполярность, выходной сигнал блока формирования интегральной составляющей равен нулю, после чего начинает работать другой ка 1 ы,1 1111 тегрпровани 51 и устройство раоотает аналогично.Таким образом, использование дополнительных элементов в приводе, четырех эле 5 ментов односторонней проводимости и двухсумматоров позволили исключить влияние интеграторов па работу привода в моменты, когда полярность сигнала интегратора не совпадает с полярностью сигнала ошибки,10 Как показал анализ, проведенный на основе метода гармонической линеаризации, фазовое запаздывание, вносимое блоком формирования интегральной составляющей, составляет в зависимости от вида линейной части приво да от - 38,1 до - 57,5, что значительноменьше, чем у известного устройства ( - 90).Оценка быстродействия, проведенная моделированием на аналоговой вычислительной маппше при обработке ступенчатого сигнала, 20 показала уменьшение времени переходногопроцесса в 1,5 - 2,5 раза по сравнению с известным устройством.Кроме того, блок формирования интегральной составляющей с использованием дополни тельных элементов становится разомкнутымпо сигналу обратной связи, что исключает его влияние на устойчивость привода.Формула изобретения;й 1 статический привод, содержащий первыйи второй интеграторы, первый сумматор и ус 11 литель, первый вход которого соединен с первыми входами первого сумматора и первого и второго интеграторов, а выход через 35 исполнительный механизм и блок обратнойсвязи соединен с вторым входом первого сумматора, вторым входом усилителя и с входамп первого и второго элементов односторонней проводимости, выходы которых соединены 10 с вторыми входами соответствующих интеграторов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и устойчивости привода, в нем установлены четыреэлемента односторонней проводимости и два 45 сумматора, причем первые входы второго итретьего сумматоров соединены с выходами соответствующих интеграторов, вторые входы через третий и четвертый блоки односторонней проводимости соответственно соединены с 50 выходом первого сумматора, а выходы черезпятый и шестой блоки односторонней проводимости соединены соответственно с третьим и четвертым входами усилителя.Источники, принятые во внимание при экс псртизе изобретения:1. Рабинович Л. В. и др, Проектированиеследящих систем, М., Машиностроение, 1969, с. 216 - 218.2. Бесекерскпй В. А. Динамический синтез 60 систем автоматического регулирования, М.,Наука, 1966, с. 42 - 46.3. 1 вт. св 4 469117, кл. С 05 В 5/01, 1974548837 Составитель А, ЛащевТехред А. Камышникова Корректор Л. Денискина Редактор Т. Рыбалова Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 357/17 Изд, М 244 Тираж 1069 Подписное 11 г 1 ИИПР Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5