Следящая система комбинированного управления

Союз Советск неСоциалистическихреспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 и 881655(22) Заявлено 22.01,80 (21) 2871285/18-24с присоединением заявки РЙпо делан нзобретеннй н открытий(72) Авторы изобретения В. С, Смирнов и Л. А. Осипов 7) Заявитель ЛЕ СИСТЕМА КОМБИНИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ задатчи ся повышение уп ди Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть исполь зовано в радиотехнических системах, приборостроении, станкостроении и т,п.Известна следящая система комбинированного управления,в которой для повышь 5 ния точности слежения используется компенсирующая следящая система 1,Недостатком такой системы является невысокая точность слежения, вызванная10 параметрическими возмущениями, воздействующими как на основную следящую систему, так и на компенсирующую.Наиболее близкой по технической суш 15 ности к изобретению является система, содержащая последовательно соединенные задатчик положения, блок сравнения, первый сумматор и исполнительный элемент, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, а через датчик скорости - со вторым входом первого сумматора, третьим входом подключенного к выходу эадатчика скорости, вход которого соединен со вторь дом ка положения 2,Недостатком данной системы является невысокая точность при изменении крутизны выходной характеристики задатчика и датчика скорости. Применение отрицатель ной обратной связи по скорости уменьша ет ошибку системы, обусловленную неста бильностью элементов (усилителя и двигателя), но не уменьшает погрешность, вызванную уходом параметров датчика скорости и задатчика скорости. Уход параметров при изменении внешних условий в существующих серийно изготовляемых датчиках скорости, выполненных на тахогенераторах (например совмещенные двига тели - генераторы серии ПГ), достигает 30%.Целью изобрете вляет точности системы, Поставленная цель достигается тем,что следящая система комбинированного равления содержит последовательно со ненные масштабный элемент, второйслучаев,Крутизна датчика скорости 5 не меняется, а меняется только крутизна задатчика скорости 6. В этом случае в уста 45новившемся режиме при движении входнойоси системы с постоянной скоростьюЙ. =СОМОВ(при этом в нескомпенсирован 6 Хной системе выставляется глубина жесткойсвязи по скорости К и необходимый коэффициент передачи масштабного элемента 750К = 1 у-= ) результирующее напряжение" "Ана входе суммируюшего усилителя 3 следящей системы при всех условиях эксплуатации равноО =ц -О -0 -О =саиб,М . О 1 К 2Так, например, при О = 100 мВ иК= 10 напряжение ( д 90 мВ, Од =10 мБ,55 сумматор, инвертор и инерционное звено,выход которого соединен с четвертым входом первого сумматора, второй вхоД которого соединен со вторым входом второгосумматора, а третий вход - со входом5масштабного элемента.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой следяшей системы,Следяцая система комбинированного 10управления содержит последовательно соединенные задатчик положения 1, блоксравнения 2, суммирующий усилитель -первый сумматор 3 и исполнительный элемент 4, а также датчик скорости 5 и задатчик скорости 6, Выход исполнительного элемента 4 механически связан с осьюприемника - блоком сравнения 2 и черездатчик скорости 5 соединен со вторымвходом суммируюшего усилителя 3,третий вход которого соединен с выходом задатчика скорости 6, Кроме того, следящая система снабжена последовательносоединенными масштабным элементом7, вторым сумматором 8, инвертором 9и инерционным звеном 10, При этом входмасштабного элемента 7 подключен к выходу задатчика скорости 6, второй входсумматора 8 - к выходу датчика скорости 5, а выход инерционного звена 10- кчетвертому входу суммирующего усилителя 3.Предлагаемая следящая система работает следуюшим образом,В нормальных условиях в масштабном35элементе 7 осушествляется масштабирование сигнала 4 до величины Ц= Ос стем, чтобы результирующий сигнал на выходе сумматора 8, а, следовательно, иинерционного звена 10, был равен нулю.40Работа системы приведена для двух,9 =О. При этом напряжение на выходе ийвертора 9, а следовательно, и инерционного звена 10Если же под воздействием внешних условий напряжение 0 уменьшается, например на 20% (следовательно, О= О(1- 0,2) = 80 мВ, а 0= О К =-80.0,9 = = 72 мВ), то на выходе инерционного звена 10 появится напряжение Ок = О- О = = 72-90 = -18 мВ. Тогда динамическая1ошибка системы станет Ор =-О+ОфО,+Оу=-80-18 +90+10 = +2 мВ, в то время как ошибка в известной системе равна= - О+ 0+0 =- 80+90+10=+20 мВ.Крутизна задатчика скорости 6 не меняется, а меняется только крутизна датчика скорости 5. В этом случае при падении напряжения И на 20% напряже ние О 0 д (1-0,2)-72 мВ, а (к= Км-(Ы ==90-72=18 мВ,.При этом динамическая ошибка системы равна дд =О+у-О +0- 100+18+72+ +10=0.Таким образом, уход крутизны выходной характеристики датчика скорости 5 не сказывается на динамической точности следяшей системы.Введение инерционного звена 10 в предлагаемую систему необходимо для обеспечения устойчивости следяшей системы. В качестве инерционного звена 10 может быть использовано, например, инерционное звено первого порядка (апе-риодическое), хотя в принципе могут исо пользоваться и дискретные звенья (например последовательно соединенные импульсный элемент и фиксатор).Использование предложенного технического решения позволяет обеспечить высокую точность слежения как в нормальных условиях, так и при изменении температуры окружающей среды, При этом в следящей системе могут применяться серийные датчики скорости с большим температурным дрейфом крутизны выходной характеристики. Применение предлагаемой системы позволяет повысить точность следя/шей системы до 3 (по сравнению с известной системой без компенсации уходов крутизны датчиков скорости, имеюшей точность 15 ) при уходе крутизны выходной характеристики датчиков скорости на +30% и скорости слежения Я =ООО/с.форму ла 5 8816изобрете ни я Составитель Л. ЛашевРедактор М. Погориляк Техред М.Рейвес Корректор С, Шекмар Заказ 9967/69 Тираж 943 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Следяшая система комбинированного управления, содержащая последовательно соединенные задатчик положения, блок5 сравнения, первый сумматор и исполнительный элемент, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, а через датчик скорости - со вторым входом первого сумматора, третьим входом под-О ключенного к выходу задатчика скорости, вход которого соединен со вторым выходом задатчика положения, о т и и ч аю ш а я с я тем, что, с целью повышения точности системы, она содержит по следовательно соединенные масштабный 55 6элемент, второй сумматор, инвертор и инерционное звено, выход которого соединен с четвертым входом первого сумматора, второй вход .которого соединен со вторым входом второго сумматора, а третий вход - со входом масштабного элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Новоселов Б. В. Проектирование квазиоптимадьных следящих систем комбинированного регулирования, М., Энем. гия", 1972, с. 50.2. Бессекерский В. А. и др. Теория систем автоматического регулирования. М"Наука", 1966, с. 341 (прототип).