Следящая система

Союз Советских Социалистических Республик1) М. Кл.-"6 05 В 11/2б 05 Р 1/О ударственный комитетСССРделам изобретенийи открытий(71) Заявит 4) СЛЕДЯ СИСТЕМА Изобретение относится к устроиствам автоматического цифрового управления оптическими астрономическими приборами и может найти применение при разработке и конструировании систем точного автоматического слежения за световыми объектами, например искусственными спутниками Земли. Подобные следящие системы для введения оптического инструмента за объектом наблюдения требуют динамической точности и быстродействия.Известные устройства строятся по принципу комбинированного управления по углу и по скорости, причем ввод значений координат и скоростей осуществляется от программного устройства 11.Недостатком таких устройств является невозможность слежения с высокой точностью при работе в режиме отсутствия информации о параметрах движения объекта,Из известных следящих систем наиболее близка по технической сущности к изобретению следящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель сигнала рассогласования, соединенный с объектом регулирования, первое усилительно- преобразовательное устройство, вычислительное устройство, второе усилительно- преобразовательное устройство, исполнительный механизм, первый выход которого соединен с объектом регулирования, а второй через преобразователь угол - код подключен к первому входу сумматора, вторым входом связанного с выходом измери тсля сигнала рассогласования 2.Цель изобретения - повышение точностисистемы.Поставленная цель достигается тем, чтов системе установлены последовательно 10 соединенные дифференцнатор и экстраполятор, выход которого соединен с вторым входом первого усилительно-преобразовательного устройства, а вход дифференциатора подключен к выходу сумматора.15 Ьлок-схема предлагаемой системы представлена на чертеже.Она содержит измеритель 1 сигнала рассогласования, соединенный с объектом 2 регулирования, первое 3 и второе 4 усили тельно-преобразовательные устройства, вычислительное устройство 5, исполнительный механизм 6, преобразователь 7 угол - код, дифференциатор 8, экстраполятор 9, сумматор 10.25 Система работает следующим образом.Сигнал с выхода измерителя 1 рассогласования через усплительно-преобразовательное устройство 3 поступает на вход вычислительного устройства 5, которое фор- ЗЭ мирует сигнал вида+ а,У п - 11где а аа, - коэффициенты коррекции,зависящие от параметровсистемы;Хтп - значение координаты рассогласования, снятое с измерителя рассогласованияи преобразованное в цифровой код в п-й моментвремени,Этот сигнал поступает на исполнительный механизм 6 через второе усилительнопреобразовательное устройство 4. На выходном валу объекта наблюдения установлен преобразователь 7 угол - код. Этотцифровой код попадает на сумматор 10,где производится суммирование его с сигналом рассогласования. Сигнал с выходасумматора 10 поступает на дифференциатор 8, выходной сигнал которого обрабатывается экстраполятором 9 таким образом,чтобы полученный сигнал был пропорционален экстраполированному за некоторыйпромежуток времени значению первой ивторой производной выходной координатыобъекта наблюдения.аз - а, (Ьу (п) + а,. Ь .у п),Где Й 4, Й 5 - коэффициенты коррекции, зависящие от параметров системы,Ьуи = у и - уи - 1,Значения у 1 уп измеряются и преобразуются из аналоговой величины положения исполнительного механизма 6 в цифровой код преобразователем 7 угол - код,где уп - значение координаты угол -код в и-й момент времени; уи в- значение координаты угол - код в п - 1-й момент времени;Ьу п - 1 = Ьу п - Ьу п - 1,Ьу п - 1 = у п - 1 - у п - 2,где значения Ау 1Луп - скорости выходной координаты вычисляютсядифференциатором как разность двух соседних значений координат, измеренных преобразователем угол - код, Лу 1 Руп - значения ускорения выходной координаты, которые вычисляются аналогично Ьуп - 1).Далее экстраполятор экстраполирует выходную координату на следующий кадр.Если экстраполяцию сделать несколько 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 раз и усреднить полученные значения производной выходной координаты за некоторый промежуток времени, можно свести к минимуму вредное влияние положительной обратной связи по возмущениям, действуюшим на объект регулирования.Использование такой структуры выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, так как позволяет получить эффект снижения частоты вычисления входного воздействия в вычислительном устройстве при повышении необходимой точности слежения. В результате включения дифференциатора и экстраполятора входным воздействием системы является сумма экстраполированного значения выходной координаты системы и рассогласования, которая в идеальном случае приближается к значениям вектора скорости объекта.Изобретение может быть применено для точного слежения за объектом, предварительная информация о координатах которого отсутствует. Формула изобретенияСледящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель сигнала рассогласования, соединенный с объектом регулирования, первое усилительно-преобразовательное устройство, вычислительное устройство, второе усилительно-преобразовательное устройство, исполнительный механизм, первый выход которого соединен с объектом регулирования, а второй через преобразователь угол - код подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом измерителя сигнала рассогласования, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности системы, в ней установлены последовательно соединенные дифференциатор и экстраполятор, выход которого соединен с вторым входом первого усилительно-преобразовательного устройства, вход дифференциатора соединен с выходом сумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Неплохов Ь. М. Исследование цифровой комбинированной системы автоматического управления, Сб, Цифровое управление в системах автоматики, М., Наука, 1968,2. К 1 сйагд А. Чо 1 К 1.ошз Г. КаЫа. Рез 1 дпе о 1 а Р 1 дйа 1 Соп 1 го 11 ег 1 ор а ТгасЫпд Те 1 зсоре Тгапзас 11 опз о 1 Ац 1 огпа 11 с Соп 1 го 1, 3 цпе 1967, ИцтпЬег 3.635458 Редактор И, Грузова Заказ 2355/5 Изд.812 Тираж 1005 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5