Обратимая следящая система

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетсиикСоциал истичесиикРеспублик(23) Приоритет -Гееударетееииык кемитет СССР дв делам иаебретеиий и открытий(72) Авторы изобретения Дальневосточный ордена Трудового Красного Знам ниполитехнический институт им. В. В. Куйбышева(54) ОБРАТИМАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при создании систем управления очувствленным дистанционным конирующим манипулятором.Известна обратимая следящая система, содержащая датчик угла задающего органа, привод и датчик угла исполнительного органа и управляющий коммутатор 11.Однако эта система не обеспечивает отражения на руку оператора момента нагрузки, приложенного к исполнительному органу,Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является система, содержащая последовательно соединенные первый датчик угла, первый выпрямитель, первый сумматор и первый усилитель мощности, выход которого подключен к первому входу первого и второго приводов, механически связанных соответственно с первым и вторым датчиками угла, первый выход второго датчика угла через второй выпрямитель соединен со вторым входом первого сумматора, а второй выход через последовательно соединенные третий выпрямитель, первый. фильтр низкой частоты, второй сум 2матор, модулятор и второй усилитель мощности - со вторым входом первого и второго приводов 2.Недостаток этой системы - большоечисло электрических соединений между задающим и исполнительным органами, что при значительном их удалении приводит к усложнению системы и снижению ее надежности.Цель изобретения - упрощение и повышение надежности системы.1 О Цель достигается тем, что система дополнительно содержит источник эталонного сигнала, дифференциатор, блок выделения знака и последовательно соединенные инвертор, второй фильтр низкой частоты, ключ, третий фильтр низкой частоты, функциональный преобразователь и блок умножения, выход которого подключен ко второму входу второго сумматора, третий вход которого соединен с выходом источника эталонного сигнала, а выход первого выпрямителя подо ключен ко входу инвертора, второму входуключа и через последовательно соединенные дифференциатор и блок выделения знака - ко второму входу блока умножения.809049 45 50 55 3На чертеже представлена функциональная схема системы,Обратимая следящая система содержитисполнительный орган 1, первый привод 2,первый датчик 3 угла, задающий орган 4,второй привод 5, второй датчик 6 угла,первый, второй и третий выпрямители 7 - 9соответственно, первый сумматор 10, первыйи второй усилители 11 и 12 мощности соответственно, первый фильтр 13 низкой частоты, второй сумматор 14, широтно-импульсный модулятор 15, инвертор 16, второйфильтр 17 низкой частоты, ключ 18, третийфильтр 19 низкой частоты, функциональныйпреобразователь 20, блок 21 умножения,дифференциатор 22, блок 23 выделения знака, источник 24 эталонного сигнала, опорноенапряжением.Система работает следующим образом.При движении системы среднее значениеимпульсного напряжения, снимаемого свыхода первого датчика 3 угла, на выходепервого выпрямителя 7 изменяется по законуЦ= 0,5 А(1 + сова)где А - амплитуда импульсов питающегонапряжения прямоугольной формы;угол поворота ротора первого датчика 3угла, Среднее значение импульсного напряжения, снимаемого с выходов второго датчика 6 угла, на выходах второго 8 и третьего9 выпрямителей изменяется по законам01= 0,5 А(1+ созез) и Мэг = 0,5 АА(1++ з 1 п 4 з)где Фз - угол поворота ротора второго датчика угла 6.Импульсное напряжение с выхода первого выпрямителя 7 подается на вход инвертора 16, на выходе которого среднее значение импульсного напряжения изменяетсяююгпо закону у,и, = 0,5 А(1 - созЫу), котороечерез второй фильтр 17 низких частот подается на ключ 18, на управляющий вход которого подается импульсное напряжениенепосредственно с выхода первого выпрямителя 7, так что на выходе ключа 18 среднее значение импульсного напряжения изменяется по законуЮ,р 1 Х, И= 0,25 Аз 1 п 4 которое черезтретий фильтр 19 низких частот подаетсяна функциональный преобразователь 20с характеристикой квадратного корня, навыходе которого напряжение равно= 0,5 Аз 1Это напряжение в блоке 21 умноженияумножается на + 1 в зависимости от знакапроизводной от сигнала 8, которая с выхода дифференциатора 22 через блок 23выделения знака подается на блок 21 умножения, так что на его выходе напряжениеравно И= 0,5 Аз 1 пФ .При согласованном положении валов,когда Ф,=Му = 4 сигналы на выходах первого 7 и второго 8 выпрямителей соответственно равны И,= 0,5 А (1 + созС) ийу == 0,5 А (1 + соз 4). 5 1 С 15 20 25 ЗО Э 5 40 4Так как эти сигналы равны, то на выходе первого сумматора 10, а следовательно, и на первых входах первого 2 и второго 5 приводов, параллельно подключенных к первому усилителю мощности 1, напряжение отсутствует.На выходе третьего выпрямителя 9 сигнал равен 9 ц= 0,5 А(1+ 51 пФ), который через первый фильтр низкой 13 частоты подается на второй сумматор 14, куда подается опорное напряжениеЯэ, величина которого равна амплитуде импульсов М,питающего напряжения прямоугольной формы, т, е.йр = А, и с блока 21 умножения сигнал 34= 0,5 Аз 1 пФ, поэтому на выходе второго сумматора 14, а следовательнои на выходе широтно-импульсного модулятора 15 и на вторых входах первого 2 и второго 5 приводов,параллельно подключенных ко второму усилителю 12 мощности, напряжение отсутствует.Если ротор второго привода повернут на некоторый угол 4 относительно ротора первого датчика 3 угла, то на выходе первого 7 и второго 8 выпрямителей сигналы станут равныЦь = 0,5 А(1 + созе) и 1.Ъ 1 = 0,5 А 1 + + сов(Ю + Ь) , так что напряжение на выходе первого сумматора 10 будет равно Рд =3 Ь - ф, = - А з 1 пф-з 1 п (4 + -), которое через йервый усилитель 11 мощности подается на первые входы первого 2 и второго 5 приводов, а на выходе третьего выпрямителя 9 сигнал будет равенфц = 0,5 А 1 + з 1 п(ф + Д) , который через первый фильтр 13 низких частот подается на первый вход второго сумматора 14, на второй вход которого с выхода блока 21 умножения подается напряжение= 0,5 Аз 1 п , так что на выходе второго сумматора 14 напряжение равноЬи=йуу - Ьи - фо = Аз 1 пфсоз(Ы + ф) и через широтно-импульсный модулятор 15 и второй усилитель 12 мощности подается на вторые входы первого 2 и второго 5 приводов. Так как на входах первого привода 2 появилось напряжение, то ее ротор и соединенный с ним ротор первого датчика 3 угла начинают вращаться в сторону уменьшения угла рассогласования Ь и вращаются до тех пор, пока момент, развиваемый первым приводом 2, не станет равен моменту нагрузки на валу этой машины. В связи с тем, что напряжения, подаваемые на входы первого привода 2, при этом подаются и на соответствующие входы второго привода 8, то развиваемый им момент будет равен моменту, развиваемую первым приводом 2, который и будет ощущать оператор.Применение изобретения позволит значитЕльно сократить число связей между задающим и исполнительным органами дистанционного манипулятора.809049 Формула изобретения авитель Г.ед А. Бойкааж 940 Нефедовас КоррекПодпикомитета СССи открытийшская наб., д.од ул П роек Редактор Заказ 108 торН,ШсноеР КОвальчук52ВНИИПпо113035, Милиал ППП Госуд елам сква, Патен арственного зобретений Ж - 35, Рау э, г. Ужго 4/5ная, 4 Обратимая следящая система, содержащая последовательно соединенные первый датчик угла, первый выпрямитель, первый сумматор и первый усилитель мощности, выход которого подключен к первому входу первого и второго приводов, механически связанных соответственно с первым и вторым датчиками угла, первый выход второго датчика угла через второй выпрямитель соединен со вторым входом первого сумма О тора, а второй выход через последовательно соединенные третий выпрямитель, первый фильтр низкой частоты, второй сумматор, модулятор и второй усилитель мощности - со вторым входом первого и второго приводов, отличающаяся тем, что, с целью упрощения системы, она содержит источник эталонного сигнала, дифференциатор, блок выделения знака и последовательно соединенные инвертор, второй фильтр низкой частоты, ключ, третий фильтр низкой частоты, функциональный преобразователь и блок умножения, выход которого подключен ко второму входу второго сумматора, третий вход которого соединен с выходом источника эталонного сигнала, а выход первого выпрямителя подключен ко входу инвертора, второму входу ключа и через последовательно соединенные дифференциатор и блок выделения знака - ко второму входу блока умножения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР542314, кл. Н 02 К 29/02, 1976.2. Авторское свидетельство СССР634428, кл. Н 02 К 29/02, 1978 (прототип).