Нелинейный привод

ОП ИСА".ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(11) 591810 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт, свил-ву2) Заявлено 2801.75(21) 2100423/18-2присоединением заявки1) М. Кл. Я 05 В 11/01 Гаотдарстввнный ноинтвСовете Мнннатрав СССпо денем нзпарвтеннйн атнрытнй(45) Дата опубликования описания 2101(72) Авторы изобретени Ю,С, Сорокин и А,С. Кочетов 1) Заявител 54) НЕЛИНЕЙНЫЙ ПРИВОД есной суелинейны с огран Изобрет систем авт (САУ) и мо системах у ратов, сод чением и п помех. аппаани ию о вхопервый второй ующе ем ок сзоной ение относится к областоматического управленияжет быть использованоправления летательныхержащих приводы с огродверженных воздейств Известно нелинейное корректир еустройство для динамических систс ограничением(1), содержащее бл 10органичением, сумматор, блок снечувствительности, интегратор,пороговый элемент, соединенный со входом блока с ограничением, и ключ,управляющий вход которого подключен 15к выходу блока с зоной нечувствительности, второй вход - к выходу ключа,а выход интегратора через ключ соединен со входом сумматора.Недостаток известного устройства фзаключается в том,что сформированныйдополнительный компенсирующий сигнал,суммируясь с управляющим сигналом,вызывает появление фазового запаздывания в САУ, что может ухудшить ее динамические свойства и привести к потере устойчивости при управлении структурно-неустойчивым объектом регулирования, например летательным аппаратом с двигателем на твердом топливе,Наиболее близким по техничности к изобретению являетя нпривод(2),содержащий сумматорчением, выход которого связав сдом исполнительного механизма,и второй интеграторы, первый ивыпрямительные элементы, напримердиоды, Выходы интеграторов и входнелинейного привода подключены ковходам сумматора с ограничением. Входнелинейного привода подсоединен к аноду первого и катоду второго диодов.Катод первого диода связан со входомпервого интегратора, а анод второгодиода - со входом второго интегратораОднако в таком приводе при ограничении амплитуды гармонического управляющего сигнала более б 3 нет компенсирующего положительного фазовогосдвига,Предлагаемый нелинейный привод дополнительно содержит усилитель, кон"цевой выключатель установленный навалу исполнительного механизма, и четыре выпрямительных элемента, напри-мер диода, Входы усилителя подключены к входу привода и выходу сумматора с ограничением, а выход ч реэаамыкающий контакт концевого выключателя - к катоду третьего и анодучетвертого диодов. Выход сумматораподсоединен к катоду пятого и анодушестого диодов. Аноды третьего и пятого диодов связаны со входами перФ,вого интегратора, катоды четвертогои шестого диодов - со входами второго интегратора,; Это позволяет повысить точностькомпенсации влияния ограничения надинамические свойства условно-устой Очивых САУ,функциональная схема нелинейногопривода представлена на чертеже, гдеобоэяачены усилитель 1, исполнительный механизм 2, имеющий органичение 15угла поворота (хода штока), сумматор 3 с ограничением, первый 4 ивторой 5 интеграторы, входы 6 и 7усилителя 1, входы первого интегратора 8-10, входы второго интегратора 11-13,входы 14-16 сумматора 3,замыкающий контакт концевого выключателя 17, диоды 18-25 и вход 26нелинейного привода.Диоды 24 и 25 включены в цепи обратной связи интеграторов таким образом, что первый интегратор интегрирует только сигнал положительной полярности, второй интегратор - толькосигнал отрицательной полярности.Нелинейный привод работает следующим образом.При отсутствии ограничения выходной сигнал Х ( 1 ) сумматора 3 равенего входному сигналу ф ( 1 ), при этомсигнал на выходе усилителя 1 равеннулю, так как сигналы на его входах 6и 7 равны между собой и противоположны по знаку. Равны нулю и выходныесигналы интеграторов 4 и 5, так каксигналы на их входах 8, 10 и 12, 13 40соответственно тоже равны между собойи противоположны по знаку, а сигналына входы 9 и 11 интеграФоров 4 и 5при этом не поступают, хотя заьвйкающие контакты 17 кольцевого выключателя замкнуты, так как выходной сигналусилителя 1 .равен, нулюТаким образом, прй отсутствииограничения вал исполнительнсйо механизма 2 привода поворачивается в соот ветствие с сигналом Х ( 1 ). Компенсирующий сигнал с выходов интеграторов 4или 5. на вход исполнительного механизма 2 через сумматор Э не поступает.Компенсация влияния ограничения отсутствует., Как только управляющий сигнал( т ) превысит уровень ограничения,контакты 17 размыкаются, Выходнойсигнал сумматора 3 уже не равен сигналу на его выходе 14. Интегратор 4(или 5 в зависимости от полярностисигнала ф ( 1 ) интегрирует при этомразностный сигнал(1 ) - Х оПроинтегрированный разностный сигналвычитается из управляющего сигнала 66(1 ) на входе сумматора 3. В результате привод выходит из зоны огранйчения раньше, чем управляющий сигнал Я ( 1 ). Это создает фазовое опережение при работе привода, достаточное для улучшения динамических свойств САУ, летательных аппаратов, в .которых включен предлагаемый нелинейный привод.Таким образом за счет получаемой фазовой коррекции компенсируется от-. рицательное влияние ограничителя привода на динамические свойства САУ.При выходе привода из эоны ограничения его контакты 17 замыкаются. С выхода усилителя 1 поступает разностный сигнал Я ( 1 ) - Х ( 1 ) на вход 9 (или 11 в зависимости от полярности разностного сигнала) интегратора 4 или 5 соответственно. Одновременно на другие входы 8 и 10 интегратора 4 (или 12 и 13 интегратора 5) поступают сигналы ф ( Ф ) и Х (Ф. ) противоположные между собой по знаку. Однако разностный сигнал, снимаемый со входов 8 и 10 (или 12 и 13), меньше по амплитуде, чем сигнал на входе 9 (или 11) йтеграторов 4 или 5 из-эа того, что коэффициент передачи усилителя 1 больше единицы. Коэффициент передачи сумматора Э равен единице. Коэффициенты передачи интеграторов 4 (или 5) по любому входу 8-10 (или 11-13) равны между собой, поэтому интегратор 4 (или 5) прн выходе привода.из эоны ограничения разряжается выходным сигналом усилителя 1.Как только входной Я ( 1 ) и выходной Х ( т ) сигналы сумматора 3 станут равны между собой, разряд интегратора 4 (5) завершается и привод работает в линейном режиме без органичения (без компенсирующего сигнала). При этом эона Ограничения привода пропорциональна зоне насьааення сумма. тора Э.Технико-экономический эффект изобретения состоит в.том, что за счет эффективного использования элементов существующих приодов с ограничением (концевых контактов) и дополнительных элементов в предложенном нелинейном приводе устраняется отрицательный эффект насыщения выходной координаты привода и тем саьым улучшаются динамические свойства условно-устойчивых САУ. формула изобретениянелинейный привод, содержащий сумматор с ограничением, выход которого связан со входом исполнительного механизма, первый и второй выпрямительные элементы, например диоды, первый и второй интеграторы, выходы591810 Составитель Г, Романченко Редактор Л. Утехина Техред И.Климко Корректор Н.Ковалева Заказ 586/39 тираж 1033 ПОдписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035 Иосква 3-35 Раушская наб, д. 45 филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4которых и вход нелинейного привода подключены ко входам сумматора с ограничением, вход нелинейного приводаподсоединен к аноду первого и катодувторого диодов, катод первого диода 5связан со входом первого интегратора, а анод второго диода - совходом второго интегратора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности приво- )Ода, он содержит усилитель, концевой выключатель, установленный навалу исполнительного механизма и четыре выпрямительных элемента, например диода причем входы усилителя дподключены к входу привода и выходусумматора с ограничением, а выход через замыкающий контакт концевого выключателя, - к катоду третьего н аноду четвертого диодов выход сумма-. тора подсоединен к катоду пятого и аноду шестого диодов аноды третьего и пятого диодов связаны со входами первого интегратора, катоды четвертого и шестого диодов - со входами второго интегратора.Источники информации принятые во внимание при экспе ртизе: 1 Авторское свидетельство СССР,У 346706, кл. Я 05 В 5/01, 25.Р 1,71 2. Авторское свидетельствоМ 469117, кл, Я 05 В 5/01, 28,01.74