Следящая система постоянного тока

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. св (22) Заявлено 05.07.78 (21) 2 с присоединением заявки М 85/1 осударствеиный ссср по делай изо н открытком ите тет 23) Пр Опбретеннй кованО 30.12.79 летень Йо убликова ата описания 050(54) СЛЕДЯВВЯ СИСтЕИА постояннсго гравыявляет компараго соединен сна котором пррИзобретение относится к системам автоматического управления электродвигателями постоянного тока и может использоваться для коррекции следящих систем, сервоприводов и т.п. /Известны системы автоматического управления, содержащие в качестве корректирующих устройств адаптивные регуляторы с,переменной структурой 1 . Их недостаток - малое быстродействие.Наиболее близкой к предлагаембму изобретению из существующих систем является система с двухканальным корректирующим фильтром 2, содер,жащая последовательно соединенные компаратор, первый сумматор, первый Фильтр, первый усилитель и выпрямитель и последовательно соединенные второй фильтр, второй усилитель, реле, блок умножения, блок импульсно- фазового управления, тиристорный преобразователь, двигатель и датчик скорости, выход которого подключен к второму входу первого сумма- тора. Выход двигателясоединен через датчик положения с вторым входом компаратора, входы первого и второго фильтров объединены. Я.глейзер и Ю;В.скрипка К недостатку подобных системотносится ограниченное быстродействие, причем повышение коэффициентаусиления с целью достижения повы шенного быстродействия приводит квозникновению в системе автоколебательного режима.Цель изобретения - повышениебыстродействия при одновременном 0 сохранении высокой точности и устойчивости системы.Поставленная цель достигаетсятем, что система,. снабжена источником постоянного напряжения и допол нительными последовательно соединен-ными первым ограничителем сигнала,функциональным преобразователем,вторым ограничителем сигнала ивторым сумматором. Выход выпрями 20 теля соединен с входом первого ойичителя сигнала, выход второгосумматора - с вторым входом блокаумножения, а выход источника постоянного напряжения подключен к втоРому 25 входу второго сумматора.На чертеже приведена блок-схемаследящей системы.Рассогласованиетор 1, выход которо30 первьм сумматором 2мический эффект,формула изобретенияисходит сравнение рассогласованияи сигнала датчика 3 скорости.Выходной сигнал первого сумматора2 йоступает" на" двухканальное=корректирующее устройство, в одном каналекоторого включены последовательносоединенные первый фильтр 4, первыйусилитель 5, выпрямитель 6, первыйограничитель (снизу) 7, функциональный преобразователь 8, формирующейв нашем случае параболическую зависимость между входом и выходом, второй ограничитель (сверху) 9, второйсумматор 10 и блок 11 умножения,На второй вход второгб сумматора10 подается регулируемое постоянноенапряжение с источника 12 постоянного напряжения. Второй канал корректирующего устройства состоит из второго фильтра 13, второго усилителя 14 и трехпозиционного релейного элемента -реле 15, выход которого связан свторым входом блока 11 умножения.Выходной сйгнал с блока 11 умноженияпоступает на блок 16 импульсно-фазового управления и далее напоследовательно соединенные тиристорный преобразователь 17, двигатель18, выход которого соединен с датчиком 3 скорости и датчиком 19 положения,Схема работает следующим образом,Рассогласование по положениюсравнивается на сумматоре 2 с сигналом датчика 3 скорости и поступает" на двухканальное корректирующееустройство, В первом канале происходят фильтрация, усиление с небольшим коэффициентом усиления и форми. рование параболической характеристики с регулируемым ограничением снизуи сверху, Настройка этого- каналаопределяет быстродействие системы.Во втором канале осуществляютсяфильтрация, усиление с большим коэффициентом усиления и формированиетрехпозиционной релейной характеристики, Настройка этого канала определяет точность работы следящейсистемы.Такое разделение функций двухканалов позволяет, повысить быстродействие системы и разрешитькомпромисс между точностью и устойчивостью.При перемножении сигналов с реле15 и сумматора 10 образуется сиг-. нал управления, представляющий собой нечетную функцию рассогласования,который поступает на систему импульсно-фаэового управления, осуществляющую пропорциональный сдвиг импульсов тиристорного преобразователя 17.При йтом изменение выходногонапряжения тиристорного преобразоЗО 35 40 45 50 55 60 вателя 17 приводит к соответствующему изме нению скорости вращениядвигателя 18, угол поворота которогопередается на датчик 19 положения(обратная связь по положению) идатчик 3 скорости (обратная связь поскорости),Предлагаемое решение позволяетповысить быстродействие системыпри одновременном достижении высокойточности позиционирования,Предлагаемое изобретение позво-.ляет использовать электродвигательв системе регулирования в оптимальном режиме с самым высоким КПД эасчет обеспечения пуска и торможенияв следящем режиме с максимальнымускорением и замедлением, Это повышает быстродействие системы примерно на 20-3.0 и, как следствие, проиэводительность механизма. Оптимальный режим работы электродвигателяувеличивает срок его эксплуатации.Указанные отличия позволят получитьне только технический, но и эконоСледящая система постоянного тока,содержащая последовательно соединенные компаратор, первый сумматор,первый фильтр, первый усилитель ивыпрямитель и последовательно соединенные второй фильтр, второй усилитель, реле, блок умножения, блокимпульсно-фазового управления, тиристорный преобразователь, двигательи датчик скорости, выход которогоподключен к второму входу первогосумматора, выход двигателя соединенчерез датчик положения с вторымвходом компаратора, а входы первогои-второго фильтров объединены,отличающаяся тем, что,с целью повышения быстродействиясистемы, она содержит источник постоянного напряжения и последовательно. соединенные первый ограничительсигнала, функциональный преобразователь, второй ограничитель сигналаи второй сумматор, выход выпрямителя соединен свходом первого ограничителя сигнала, а выход второгосумматора - с вторым входом блокаумножения, выход источника постоянного напряжения соединен с вторьмвходам второго сумматора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидЕтельство СССРР 467327, кл. 6 05 В 15/02, 1974.2. Нелинейные корректирующиеустройства в системах автоматического управления, Под,ред. Ю.И,Толчеева, М ., Машиностроение, 1971,с.15 (прототип) .706821 Составитель А.ЛащевИ.Г руэова Гехред М,Келемеш КорректОр Н. Стец ед ак илиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная,4 8221/41 ЦНИИПИ Гос по дела 13035, Модарств изобре ва, Жж 1015 Нодписнонного комитета СССРений и открытий5, Раушская наб.,д,4/5