Следящая система

(23) Приоритет -Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 10. 07. 80(72) Авторы изобретения Л. И. Матюхина и А. С. Михалев Дальневосточный ордена Трудового Красного Знамени,. политехнический институт им. В. В. Куйбышева(54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА 25 Изобретение относится к высокоточным следящим системам с бесконтактными двигателями постоянного тока (БДПТ) .Известны следящие системы с ВДПТ вкачестве исполнительных двигателей,в которых, с целью повышения точности,вход тахогенератора, установленногона входном валу системы, через выпрямитель соединен с сумматором, установленным в основном контуре регулирования 1,Этим системам присуща низкая точность, поскольку в режиме вынужденныхдвижений они являются автоколебательными. 15Поскольку характеристика нелинейной части указанных систем представляет собой нечетно-симметричную Функ"цию, центр автоколебаний в режимевынужденных движений смещается, и 20они принципиально имеют ошибку.Известны следящие системы, содержащие измеритель рассогласования,усилитель, Функциональный преобразователь, исполнительный двигатель иредуктор, выход которого соединен содним из входов измерителя рассогласования.Точность таких систем повышена.благодаря введению в контур управ ления сигнала, пропорционального про .нзводной от сигнала рассогласования,который формируется с помощью диф"ференциатора (2) Из известных систем по техническойсущности наиболее близкой являетсяследящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель, первый выпрямитель, первый сумматор, широтноимпульсный модулятор, блок умножения,второй вход которого соединен с выходом релейного блока, исполнительный двигатель и редуктор, выход которого соединен с одним из входов измерителя рассогласования, другойвход которого соединен со входом тахогенератора, выход которого соединенс первым входом второго сумматора,второй вход которого соединен с выходом усилителя, а выход через дифференциатор соединен с первым входом трегьего сумматора, второй вход которо- .го соединен с выходом тахогенератора,а выход через второй выпрямитель соединен со вторым входом первого сумматора (3).У этой систеьы недостаточно высокая точность,1 йййй йййййй 9 йй. йй-ф+46405 Формула изобретения ЗО 40 5055 60Цель иэобретеййя"й-й иовыйс нис" точ-йости системы.Поставленная цель достигается тем,чтб н предлагаемой системе вход релейного блокасоедийенс выходомтретьего" сумматора.Структурная электрическая схемайсистйемы представлена на фиг. 1, ос-йййайййййй й" " йй "йййшие принцип действия системы, приведены на фиг. 2.Система содержит измеритель рассогласонания 1, усилитель 2, первый ивторойвыпрямители - 3, 4, первый,нторой и третий сумматоры 5-7, широтно"импульсный модулятор 8, блок умножения 9, исполнительный двигатель 10,рею,тктор 11, тахогенератор 12, дифференциатор 13, релейный блок 14.9, 8,0- соответственно входной и выходной сигналы и сигнал рассогласования системы.Система работает следующим образом. При подаче на вход системы скачкообразного сигнала тахогенератор 12вырабатывает импульсный сигнал, который практически не влияет на работусистемы, Качество переходных процессов в системе определяется тем, чтоблагодаря дифференциатору 13 релейный блок переключается раньше, чем "сигнал рассогласования уменьшится до нуля, и система,подтормаживаясь)за счет противовыключения двигателя,приходит кустановившемуся состоя ник с меньшими запасами кинематической энергии. Это уменьшает перерегулирование и время переходного процесса.В"режиймейвынужденных движений, например; при линейной заводке, тахогенератор 12 вырабатывает сигнал Пкоторый поступает на входы сумматоров 6 и 7. Смысл предложения состоитв том, чтобы передать без ослабленияэтот"сигнал на выход блока умножения .9, -т. е. для управления исполнительйым двигателем 10, и компенсироватьскоростную ошибку и уменьшить ошибкуойт"уййскоренийя входноговала системы.Работа системы н этом режиме иллюстрируется эпюрами сигналов на фиг. 2. Предположим,что при линейной заводке,т. е. при постоянном выходном напряжении тахогенератора 12, система ра,ботает" в автоколебательном режимебез средней составляющей ошибки.Тогда О = АЗдпЧ, а выходной сигналсумматора 7 имеет вид, представлен"-йый=на фиг. 2, так какО = П 1, - , -+ -+ АЯ 1 п(Ч+), где Ч - фазовый сдвиг,вносимый дифференциатором 13,Выходной сигнал блока умножения,как показано на фиг. 2, складывается из двух составляющих. Первая из них1) Я 1 дп 1) определяет прохождение-игнала ошибки 0, а вторая - компен:" сирующего сигнала и равна П з;4 " ." с- (1)7) 819 пТаким образом, сигнал У,а слйдовательно и компенсирующий сигнал У, про 12ходит на выход блока умножения 9,т. е. на вход исполнительного двигателя 10 без ослабления, что даетвозможность полностью исклочить скоростную ошибку системы,Кроме того, в системе возможначастичная компенсация ошибки от ускорения входного вала. Действительноесли 0, выходной сигнал тахогене-ратора 12, проходя через дифференциатоР 13, созДает в сигнале У э составляющую, пропорциональную .ускорению15 входного вала систежю с некоТоройошибкой из-за неидеальности дифференциатора 13.Проходя на выход блока умножения9, эта составляющая управляющего сиг 20 нала двигателя 10 обеспечивает частичную компенсацию ошибки от ускорениявходного вала системы.укаэанные выше особенности предлагаемой системы позволяют повысить еед тОчнОсть на 15%Следящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель, первый выпрямитель, первый сумматор, широтно-импульсный модулятор, блок умноже 35 ния, второй вход которого соединен свыходом релейного блока, исполнительный двигатель и редуктор, выход которого соединен с одним из входов измерителя рассогласования, другой входкоторого соединен со входом тахогенератора, выход которого соединен спервым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом усилителя, а выход через дифференциатор соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом тахогенератора, авыход через второй выпрямитель соединен со вторым входом первого сумматора, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения точности системы, в ней вход релейного блокасоединен с выходом третьего сумматора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свипетельстно СССР9 435501, кл. С 05 В 11/26, 12,06.72.2. Воронов А. А. Осноны теорииавтоматического управления. Ч. 1,М.-Л., Энергия, 1965, с, 15-34.3, Бесекерский В, А. Динамический синтез систем автоматического регулирования, М., Наука, 1970, с. 110- 116, 200-206 (прототип),746405 12 2 Составитель Г. Нефедоваактор Б, Федотов Техред М, Петко Корректо М. Виг Зак Филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,956ударственног ам изобретени а, Ж, Рауш 5 Тираж ЦНИИПИ Гос по дел 113035, МоскПодписноекомитета СССРи открытийская наб, д. 4