Привод

ОПИСАНИЕИЗОБВЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцмалмстмцесимхРеспублик и 679933(51 ГеаударетвекаыЯ аеетвт СССР аа делам азабрвтвеЯ я еткриткЯБюллетень 3 убликовано 15,08.7 Дата опубликования описания 15,08.79 арыпо(71) Заявитель 54) ПРИВО Изобретение относится к области систем автоматического управления и может быть ис пользовано в системах управления летательны. ми аппаратами, содержащих исполнительные устройства с ограничением скорости изменения выходной величины и подверженных воэдейст. вию помех.Известен привод в котором для компенсации отрицательного влияния ограничения скорости изменения выходной величины использу. ются блок с зоной нечувствительности, сумма. тор, звено с ограничителем и модель звена с ограничением (1).Недостаток известного привода состоит в том, что расширение линейного участка звена с ограничением осуществляется путем дополни тельного подключения параллельно звену с ограничением его модели в режиме насыщения скорости изменения выходной величины. Сумма ная выходная величина превышает зону ограничения, что повышает помехозащищенность привода, так как быстро изменяющиеся составляющие выходного сигнала привода не ограничиваются по скорости, Однако реализация таких устройств требует либо увеличения мощ.ности исполнительного органа, либо установкинескольких исполнительных органов первоначальной мощности, что практически трудно осу.ществить, например, на летательном аппарате,где ограничены не только габариты, но н весисполнительных органов системы управления.Известен другой привод, в котором установ.лены устройства для компенсации помех, зве.но с ограничением; суммирующий интегратор10н реле с уровнем срабатывания, равным уровню ограничения21,Егонедостаток, заключается в том, чтовеличина уровня ограничения задается заранееи не изменяется в процессе работы привода.15Величина ограничения скорости изменения выходного вала привода зависит от нагрузки навсем интервале ее изменения, Нагрузка на вы.р- ходном валу привода может изменяться в ши.роком диапазоне,20Наиболее близким к изобретению по техни.ческой сущности является привод, содержащийинтегратор, два коммутатора; последовательносоединенные сумматор, звено с ограничением,72) Авторы изобретения В, И, Разинцев, А, И. Кочетов и В,ЗВ И 46 3 силовой механизм и блок зоны нечувствитель ности, первый вход которого подключен к первому входу сумматора, а выход - через интегратор ко второму входу сумматора 13.Недостаток его состоит в том, что уровень срабатывания порогового элемента не зависит от уровня ограничения звена с ограничением, Кроме. того, в известном устройстве возможно ложное срабатывание порогового элемента под действием выходного сигнала интегратора.Указанные недостатки снижают помехоэащи.1 ценность привода с ограниченной скоростью изменения выходного вала.Целью изобретения является повышение помехозащищенности привода нри обработке сигналов управления, засоренных помехой и быстро изменяющимися составляющими. Указанная цель достигается тем, что привод содержит датчик скорости, вход которого связан с выходом силового механизма, выходсоединен с входом первого коммутатора, вы.ход которого подключен к второму входублока зоны нечувствительности, выход которого связан с входом второго коммутатора,выход которого соединен с соответствующимвходом интегратора.На чертеже изображена блок-схема привода.Она содержит сумматор 1, звено 2 с ограничением, силовой механизм 3, блок 4 зонынечувствительности, интегратор 5, датчик скорости 6, коммутаторы 7 и 8, входи 9 и 10сумматора 1,Принцип действия привода состоит в следующем,Величина зоны нечувствительности блока зоны нечувствительности изменяется в прямойзависимости от уровня насыщения звена с ограничением. За счет этого сформированныйна выходе интегратора компенсирующий сигнал пропорционален ограниченной части вход.ного сигнала звена с ограничением, что, всвою очередь, позволяет повысить среднее значение выходного сигнала звена с ограничениемпри суммировании компенсирующего сигналас входым сигналом привода и скомпенсировать тем самым ограничение скорости изменения выходной величины привода. Помехозащищенность привода повышается, так как отрицательное влияние ограничения скорости изме.пения выходной величины привода, обусловленное наличием в сигнале управления помехи и быстро изменяющихся составляюших, скомпенсировано за счет дополнительного увеличения времени нахождения привода в состоянии ограничения (насыщения) по скорости. Вход ной управляющий сигнал д (т), состоящий из алгебраической суммы медленно изменяющегося сигнала а(т) и быстро изменяющейся составляю 4щей Х (т), поступает на вход 9 сумматора 1 и на вход блока 4 эоны нечувствительности, Примером такого сигнала д(т) может быть управляющий сигнал системы управления летательным аппаратом, где медленно изменяющейся составляющей а(т) является сигнал, соот. ветствующий движению центра массы летатель. ного аппарата, а быстро изменяющейся состав. ляющей Х (т) является сигнал углового дви. жения летательного аппарата относительно его центра массы. Выход сумматора 1 через зве. но 2 с ограничением соединен со входом силового механизма 3 привода, Зона ограниче. ния звена 2 соответствует величине ограничения скорости изменения выходного вала силового механизма 3. Выход блока 4 эоны нечувствительности подключен через интегратор 5 ко входу 10 сумматора 1.Величина зоны нечувствительности блока 4 пропорциональна зоне насыщения звена 2. Эта пропорциональность зоны нечувствительности блока 4 и зоны ограничения звена 2 осуществляется с помощью коммутатора 7, управляющий вход которого связан через датчик скорости 6 с выходным валом силового механизма 3.Включение интегратора 5 в работу и приве. дение его в исходное положение (разряд на. копленного заряда) осуществляется с помощью коммутатора 8, управляющий вход которого подключен к выходу блока 4 зоны нечувствительности.Привод работает следующим образом.Если скорость изменения входного сигнала д(т) не превышает скоростных возможностей силового механизма 3, то сигнал на выходе датчика 6 скорости не имеет участков с насы. щением и подобен сигналу д(т), Выходной сигнал датчика скорости 6 поступает на вход коммутатора 7, который может быть выпол. нен в виде набора релейных поляризованных элементов с разными уровнями срабатывания. Контакты этих репейных элементов осуществляют изменение величины зоны нечувствительности блока 4. В идеальном случае, когда силовой механизм является интегрирующим звеном, привод работает в режиме максимальной нагрузки и отсутствует скоростное ограничение, то входной сигнал д(т) и выходной сигнал у(т) датчика скорости б пропорциональны между собой и сигнал д(т) через блок зоны нечувствительности 4 не проходит, Коммута. тор 8 не срабатывает. Интегратор 5 не интегри. рует свой входной сигнал. Компенсирующий сигнал с выхода интегратора 5 на вход 10 сумматора 1 не поступает,т.к. ограничению скорости изменения как медленно изменяющей а(т), как быстро изменяющей Х (т) составляю. щих, суммарнЫй сигнал д(т) не подвергается.679933 ЦНИИПИ Заказ 4792/42 Тираж 1015 одписн илнал ППП "Патент" г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Если скоростные характеристики входногосигнала превышают скоростные характеристикисилового механизма 3, то подобие сигналовд(т) и у(т) нарушается,В отдельные интервалы времени сигналд(т) будет превышать сигнал у(т). В эти интервалы времени скоростного насыщения привода появляется сигнал на выходе блока 4зоны нечувствительности, под воздействиемкоторого срабатывает коммутатор 8. Коммутатор 8 включает в работу интегратор 5, который интегрирует выходной сигнал блока 4 врежиме насыщения,Как только сигнал д(т) войдет в линейнуюзону звена 2 с ограничением, например, подвоздействием сигнала обратной связи приводаили системы автоматического управления (начертеже этн связи не показаны), то сигнал на. выходе блока 4 станет равным нулю. Коммутатор 8 переключит интегратор 5 из режимаинтегрирования на режим разряда накоплен.ного заряда Интегратор 5 разряжается, приэтом его выходной сигнал (компенсирующийсигнал) суммируется с сигналом д(т) с помощью сумматора 1, что позволяет повыситьсреднее значение медленно изменяющейся составляющей а(т) сигнала д(т), первоначальноеуменьшение которой было обусловлено ограничением помехи (быстро изменяющейся составляющей),При работе привода его нагрузка можетизменяться, .Соответственно изменяются вели.чина линейной зоны звена 2 с ограничениеми величина зоны нечувствительности блока 4,а также значение компенсирующего сигналана выходе интегратора 5. Положительный эффект от использования предложенного привода в системах автоматическо. го управления летательных аппаратов состоит в том, что улучшаются динамические свойства и устойчивость систем управления при включе. нии в контур регулирования помехозащвненного привода. формула изобретения Привод, содержащий интегратор, два коммутатора, последовательно соединенные сумматор,звено с ограничением, силовой механизм иблок зоны нечувствительности, первый входОкоторого подключен к первому входу сумма-.тора, а выход - через интегратор к второмувходу сумматора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения помехозащищенности привода, он содержит датчик скорости,вход которого связан с выходом силовогомеханизма, выход - с. входом первого коммутатора, выход которого подключен к второму входу блока зоны нечувствительности,выход которого соединен с входрм второго33екоммутатора, выход которого соединен с соответствующим входом интегратора,Источники информации, принятые во внима.ние при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Нф 344407,кл. 6 05 В 5/01, 03.08.70,.2. Авторское свидетельство СССР Яе 402855,кл. 6 05 В 5/01, 29,04.72.3. Авторское свидетельство СССР У 346706,кл. 6 05 В 5/01, 24,10.69.