Следящая система

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Соцнелнстнческнх Веспублнк(22) Заявлено 25.1077 (21) 2537543/18-24с присоединением эаявки Йо(51)М. Кл.з 6 05 В 11/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА 1Изобретение относится к системамавтоматического регулирования и мажетбыть использовано в следящих системах, на которые действуют внешниевозмущающие воздействия с большим динамическим диапазоном.Известны устройства, в которых сцелью обеспечения воэможности работы при больших возмущающих воздействиях вводятся дополнительные обрат Оные связи, измерители, интеграторы ифункциональные преобразователи. С ихпомощью перестраивается структурарегулятора и снижается действие возмущающих моментов (1, 15Недостатки этих устройств - сложность регулятора и значительные энергетические затраты со стороны исполнительных элементов, за счет которыхпроисходит компенсация возмущения. 20Известно также устройство, содержащее блок управления, исполнительныйдвигатель и поворотный объект управления с инерционным демпфированием,в котором демпфер выполнен в виде 25электромагнитной вихревой муфты, обмотка которой подключена к блоку управления 2,Недос татк ом э того устройств а является то,что оно неудовлетворительно 30 2работает в широком диапазоне возмущений и требует значительной мощности от двигателя, так как компенсацияпроисходит эа счет энергии исполнительного устройства,Цель изобретения - повышение точности в широком диапазоне ветровыхвозмущений и снижение энергопотребления систеьв,Поставленная цель достигается тем,что в системе установлен компенсаторвозмущающих воздействий, состоящийиз воздухозаборника, установленногона подвижном корпусе и соединенногос помощью воэдухопровода с форсункой,установленной перпендикулярно плоскости оси поворота объекта управления.Мощность приводного двигателя блока уттравления рассчитываем по формулеЯмМ975гдето - скорость исполнительной оси,об/мин;М - момент нагрузки, кгм;КПД редуктора (0,8 - 0,9);0 - мощность, квт,Для следящей системы, объектом управления в которой является пароболи5 10 15 / 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 ческая антенна 9 = 1,5 м с плечомнеуравновешенности Р относительноисполнительной оси, момент статической нагрузки подсчитываем по формуле 2/М=С - Э Е сова.где С- аэродинамический коэффициент (1,1 - 1,3);Ч " скорость ветра, и/с;Я - площадь нагрузки, мХ - плечо неуравновешенности,м;а 6 - угол между нормалью к плоскости нагрузки и направлением ветра,Тогда при скоростях ветра до 30 м/си= 0,8 момент М достигает величин100 кгм. При скорости оси 4 - 5 об/мин.что соответствует 25 - 30 гр/с, мощность двигателя составляет 600-650 Вт,С учетом КПД источников питания изапасом на динамику и перегрузки мощность на оси должна быть более 1 квт,При размещении современных следящих систем на подвижных Объектах свесьма .ограниченными возможностямиисточников питания на борту такоепотребление энергии исполнительнымиэлементами следящей системы с тремяисполнительными бсями является недопус тимым,Кроме того, при действии значительных по величине возмущающих воздействий растет. величина ошибки следящего привода.На чертеже схематически изображена предлагаемая система,Система содержит блок 1 управления, исполнительный двигатель 2, поворотный объект 3 управления, измерительное устройство 4, воздухозаборник 5, воздухопровод 6, форсунка 7,ось псворота 8, элемент 9 сравнения,подвижный корпус 10.Максимальный возмущающий моментна поворотной оси в результате действия ветра будет иметь место при такой ориентации антенны, как показанона чертеже, когда аэродинамическая нагрузка в результате собственного движения складывается со встречным при"родным ветром.При всех других раэворотах антенны ветровой напор будет меньше.Устройство работает следующимобразом,Замкнутый контур следящей систеьнобрабатывает задающее воздействие,поступающее на элемент 9 сравненияобычным способом. Ветровой напор соэ"дает иа валу исполнительного двигателя 2 возмущающий момент М, которыйвызывает моментную ошибку и отбираетчасть мощности у двигателя. Частьветрсвого напора попадает в воздухо.заборник 5 и через воздухопрсвод 6переносится на противоположную сторону зеркала антенны, где с йомощьюФормула изобретения Следящая система, содержащая блОк управления, связанный через исполнительный двигатель с размещенным на подвижном корпусе поворотным объектом управления, например параболической антенной, о т л и ч а ю щ а яс я тем,. что, с целью повышения точности в широком диапазоне ветровых возмущений и снижения энергопотребления систеьы, в ней установлен компенсатор возмущающих воздействий, состоящий из воэдухозаборника, установленного на подвижном корпусе и соединенного с помощью воэдухопровода с форсункой, установленной перпендикулярно плоскости оси поворота объекта . управления. Источники информациипринятые во внимание при экспертизе 1, Авторское. В 326551, кл, С 2, Авторское М 288081, кл, 6 свидетельство СССР 05 В 13/02, 1973 свидетельство СССР 05 В 11/061967. форсунки 7 направляется на зеркалои уравновешивает часть возмущающейсилы, уменьшая, тем саьаям, вомущающнй момент на исполнительной оси. Врезультате этого эффекта уменьшаетсянагруэочный момент на двигатель и составляющая ошибки слежения, вызванная моментом нагрузки,Расчеты показывают, что при площади воздухозаборника 1 м можно прискорости 30 м/с сформировать скоростной напор, который на 50 снижает уровень возмущающего воздействия и позволяет ограничиться разумными требованиями к мощности исполнительных двигателей.Устройство может найти применениекак для стационарных, так и для подвижных объектов связи с целью уменьшения ветровых воздействий на антенну.Преимущественная область применения -псдвижные средства связи.Применение устройства позволяетполучить положительный технико-экономический эффект в результате уменьшения потребляемой двигателями мощности и снижения требования к жесткостиконструкции подвеса антенны.В предлагаемом устройстве балансэнергий сохраняется в результате того, что компенсация возмущения обеспечивается тем, что возрастает миделево сечение автомобиля и нескольковозрастает нагрузка на его двигатель,В данном случае это допустимо, таккак благодаря этому обеспечиваетсяработоспособность привода наведенияантенны.