Следящая система

Союз Советских Сещиалистических Республик(51 м. Кл. С 05 В 11/01 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА Изобретение относится к системам автоматического регулирования повышенной точности и может найти применение при управлении объектами широкого профиля. 5Известны следящие системы, в которых динамические ошибки, возникающие из-за наличия в системе нелинейности типа люфт, компенсируются с помощью корректирующих контуров, 0 содержащих функциональные или согласующие преобразователи, дифференциаторы, усилители и сумматорыЦ и 21Недостатками известных систем являются отсутствие учета начальных 15 условий (не учитывается начальное положение системы в зоне люФта) и наличие;переходной составляющей ошибки при компенсации влияния люфта, что приводит к понижению точнос ти и устойчивости системы.Из известных систем наиболее близкой по технической сущности к изобретению является следящая система содержащая первый сумматор, выход которого через последовательно соединенные функциональный преобразователь, первый дифференциатор, первый усилитель и релейный блок подключен ко входу второго усилителя, а через 30 последовательно соединенные третий усилитель, второй сумматор, третий сумматор, второй вход которого через первое корректирующее устройство . подсоединен к выходу третьего усилителя, и исполнительное устройство подключено ко второму входу второго сумматора, первому входу четвертого сумматора и входу редуктора, выход которого соединен со входом объекта регулирования, выход которого соединен с одним из входов первого сумматора и вторым входом четвертого сумматора, выход которого соединен с управляющим входом второго усилителя, и последовательно соединенные второй и третий дифференциаторы,входы и выходы которыхсоединены с соответствующими входами третьего сумматора 3.Недостатком известной системы является ее низкая точность.Цель изобретения - повышение точности системы на переходных режимах,Поставленная цель достигается тем что в системе установлены последовательно соединенные второе корректирующее устройство и пятый сумматор, второй вход которого подключен к выходу второго усилителя и входувторого корректирующего устройства,а выход - ко входу второго дифференциатора,Блок-схема системы представленана чертеже, где приняты следующиеобозначения: сумматоры - 1-5, усили.тели - б, 7, 8, корректирующие устройства - 9, 10, исполнительныймеханизм - 11, редуктор - 12, объектрегулирования - 13, релейный блок -14, дифференциаторы - 15, 1 б, 17,Функциональный преобразователь - 18.Система работает следующим образом.Сигнал задания поступает на входпервого сумматора 1, на второй входкоторого поступает выходной сигналсистемы, Разность между этими сигналами усиливается усилителем 8 и преобразуется исполнительным механизмом11, который через редуктор 12 управляет положением объекта регулирования 13.Редуктор 12 имеет нелинейностьтипа люфт, которая существенноухудшает качественные .характеристикисистемы. Для улучшения характеристиксистемы в ней применен корректирующий контур, который работает, следующим образом.Сигнал рассогласования с выходасумматора 1 поступает на вход релейного блока 14 через функциональныйпреобразователь 18, дифференциатор 15и усилитель 1 б, В качестве функционального преобразователя может Вытьиспользовано динамическое звенонапример, в,виде фильтра, постояннаявремени которого равна постояннойвремени основного контура регулирования от сумматора 1 до редуктора12, В зависимости от знака рассогласования на выходе релейного блока 14появляется положительный или отрицательный сигнал определенной амплитуды, который, воздействуя иа системучерез усилитель 7 и сумматоры 5 и 3,компенсирует величину люфта н системе, Первое корректирующее устройство,в качестве которого, например, можетбыть применена модель исполнительного механизма 11, служит для повышенияпорядка астатизма системы, Дифференциаторы 16 и 17, выходы которых подключены к сумматору 3, позволяютсделать внутренний контур регулирования системы, состоящий из сумматоров 2, 3 и исполнительного механизма 11, практически безынерционнымдля сигнала с релейного блока 14.СуйМатор 4 и усилитель 7 с переменным коэффициентом усиления позноляетповысить эффективность компенсациилюфта эа счет учета относительногоположения вала исполнительного механизма 11 И вала объекта регулирования13 в зависимости от нагрузок, управляющего и возмущающего воздействий,Положение нала исполнительногомеханизма 11 фиксируется, например,с помощью дискретного датчика уста новленного непосредственно на валуисполнительного двигателя. Сумматор4 производит согласование сигналов,пропорциональных величинам угловыхположений вала объекта регулирования 13 и вала исполнительного механизма 11, с учетом редукции и сравнения их.Корректирующее устройство 10 ускоряет переходный процесс за счет выработки (в момент подачи с релейногоблока 14 через усилитель 7 и сумматор5 сигнала смещения на сумматор 3)ступенчатого сигнала той же полярности, что и сигнал на выходе усилителя 7, для повышения скорости исполнительного механизма 11, а затемчерез время /2, где р- время регулирования следящей системы, - ступенчатого сигнала противоположнойполярности на время р/2 для быстро 20 го торможения исполнительного механизма 11. Корректирующее устройство10 может быть выполнено, например,из двух групп мультивибраторов, работающих соответственно при положи 25 тельной и отрицательной полярностисигналов релейного блока 14, Приэтом в каждой группе первый мультивибратор через время р/2 своим зад,ним фронтом запускает второй мультиЗ 0 вибратор, вырабатывающий сигналпротивоположной полярности по отношению к первому мультивибратору. Сигнал Можно также селектировать поамплитуде н зависимости от величинысигнала на выходе корректирующегоустройства 10.Указанные отличительные особенности системы обеспечивают повышениеее точности в два раза по сравнениюс известными системами,40 Формула изобретения 45 50 55 бО 65 Следящая система, содержащая первый сумматор, выход которого через последовательно соединенные функцио- . нальный преобразователь, первый дифФеренциатор, первый усилитель и релейный блок подключен ко входу второго усилителя, а через последовательно соединенные третий усилитель, второй сумматор, третий сумматор, второй вход которого через первое корректирующее устрбйстно подсоединен к выходу третьего усилителя, и исполнительное устройство подключено ко второму входу второго сумматора, первому входу четвертого сумматора и входу редуктора, выход которого соединен со входом объекта регулирования, выход которого соединен с одним иэ входов первого сумматора и вторым входом четвертого сумматора, выход которого соединен с управляющим входом второго усилителя, и последовательно соединенные второй и732807 Составитель Ю.Гладково Техред Н,Бабурка Корректор Г,Решетки Редак Подписноего комитета СССРий и открытийушская наб д. 4 Тираж 956сударственам изобретва, Ж,каз 1735/37 ЦНИИПИ Го по дел 3035, МоскПП фПатентф, г,ужгород, ул,Проектная,Фи третий дифференциаторы, входы и выходы которых соединены с соответствующими входами третьего сумматора,отличающаясятем, что,.сцелью повышения точности системы напереходных режимах, в ней установлены последовательно соединенные второе корректирующее устройство и пятыйсумматор, второй вход которого подключен к выходу второго усилителя ивходу второго корректирующего устройства, а выход - ко входу второгодифференциатора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРФ 571793, кл. С 05 В 11/01,06.07,192. Авторское свидетельство СССР9 556413, кл. С 05 В 11/01,020719;3. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2438196/18-24,кл. С 06 В 11/01, 27.01.77 (прототиг