Обратимая следящая система

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпик в 1951232(22) Заявлено 12. 12. 80 (21) 3221825/18-24 Кп 3 С 05 В 11/00 В 25 3 13/00 с присоединением заявки Мо -Государственный комитет СССР эо делам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 1508 Я 2 чный ордена Трудового Красного Знамеический институт им. В.В.Куйбышева 71) Заявител Дальнево полит54) ОБРАТИМАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА а также е если оры, суж этой сис вьпаает 3 и систе ающиеемы,0 углафа теря 10 2 25 ного напряже входам ключ теже предста хема системы 30 Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании дистанционных копи рующих манипуляторов.Известна обратимая следящая система, содержащая на задающей и исполнительной стороне электродвигатель, датчик положения, источник прямоугольного напряжения, выпрямители и коммутатор 11.Однако данная система имеет низкую надежность из-за большого числа связей между задающей и исполнительной стороной.Наиболее близким техническим решением к изобретению является система, содержащая первый сумматор, а также на задающей и исполнительной сторонах источник опорного напряжения, первый датчик положения, выходы которого соединены со входами преобразователя импульсов и первыми входами коммутатора, выходом подключенного ко входу электродвигателя, а вторым входом - к выходу первого сумматора 21.Недостатком прототипа является узкая зона синхронизации - 360 т.е. один оборот вала двигателя.При работе двигателя пои больших моментах нагрузки, в сист ме применены редуктзону синхронизации т рассогласование пре 6 разворота двигателя м ет работоспособность.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей системы.Цель достигается тем, что система содержит на задающей и исполнительной сторонах второй датчик положения, апериодический блок, пороговые элементы, ключи, второй сумматор и редуктор типа винт-гайка,через который вал электродвигателя механически связан с ротором первого датчика положения, выход второго датчика положения соединен со входом апериодического блока, выход которого через последовательно соединенные пороговые элементы и ключи подключен к первым входам второго сумматора, вторым входом соединенного с выходом преобразователя импульсов, а выходом - с соответствующим входом первого сумматора, а выход источника опор ния подключенко Вторым ей.На чер элена функциональная с40 Формула изобретения Схема включает задающую и исполнительную стороны 1 и 2 соответст-венно, первый датчик 3 положения,чувствительные элементы 4, коммутатор 5, электродвигатель 6, вал 7электродвигателя, ротор первого датчика положения 8, преобразователь 9импульсов, первый сумматор 10, винт11, гайку 12, направляющую 13, посто.янный магнит 14, второй датчик 15положения, апериодический блок 16, 10пороговые элементы 17, ключи 18,второй сумматор 19, источник 20опорного напряжения.Система работает следующим образом. 15Чувствительные элементы 4 датчика 3 положения ротора электродвигателя 6 вырабатывают синусоидальный и косинусоидальный законы изменения длительности их выходныхсигналов при повороте вала 7 и ротора 8 датчика 3, Эти. сигналы усиливаются полупроводниковым коммутатором5, имеющим управляющий вход, и поступают на электродвигатель 6, создавая вращающий момент, Сигналы чувствительных элементов 4 поступают на входы преобразователя 9 импульсов,который формирует из них пилообраз. -ный на угле ротора 8 закон.Формирование пилообразного закона 30осуществляется при сравнении импульсов с выходов чувствительных элементов 4 и их преобразовании, Такимобразом, период сигнала равен 360или одному обороту вала 7. В пределах этого угла удовлетворительно работает система (прототип), в которойсигналы с выходов преобразователей9 импульсов сравниваются в первомсумматоре 10, выходным сигналом которого управляются коммутаторы 5сторон. При увеличении рассогласования сверх 360 прототип неработоспособен,В данном устройстве введены блоки 11-19, которые расширяют зонусинхронизации системы.Осуществляется это следующим образом,При вращении вала 7 вращается сое.диненный с ним винт 11, а следовательно, перемещается вдоль винта 11и направляющей 13 гайка 12 с закрепленным на ней постоянным магнитом14. В результате движения магнита 14при повороте вала 7 изменяется зазормежду магнитом 14 и магнитомодуляционным чувствительным элементом второго датчика 15, что вызывает изменение выходного сигнала, т.е. длительности выходных импульсов датчика 15. 60Итак, каждому обороту вала 7 соответствует определенный диапазон изменения длительности сигнала с выхода чувствительного элемента датчика15. Этот сигнал усрвдняется апериодическим блоком 16, на выходе которогополучается сигнал постоянного тока.Выходной сигнал апериодического блока 16 поступает на входы пороговыхэлементов 17, величина порога которых пропорциональна номеру элемента.Итак, при нахождении угла поворота,вала 7 в пределах 360 все пороговыеэлементы 17 выключены. При 360"(4720включен один из пороговых элементов17, при 720 31080 включены двапороговых элемента 17 и т.д., т.е.число включенных пороговых элементов17 оказывается пропорциональным числуоборотов вала 7 каждой из сторон 1и 2 системы.Выходной сигнал каждого порогового элемента открывает соответствующий ключ 18, подключая опорное напряжение с( к второму сумматору 19.На выходе второго сумматора при0 Ы - 360 будет пилообразный сигнал,при 360 (с720 - пилообразный сигнал+акоп, при 720 СЫ1080 О - пилообразный сигнал + 2 Чоо и т.д., т.е. кступенчатому в зависимости от о сигналу добавляется пилообразный,давая результирующий линейно изменяющийся сигнал. Период последнего существенно больше 360 и составляет (360 М), где М - число пороговых элементов 17 и ключей 18.Управление коммутаторами 5 электродвигателями 6 сторон производится сигналом рассогласования, полученным с выхода первого сумматора10, на который поступают линейноизменяющиеся сигналы углов поворотасторон,Величина М, т.е. собственно расширение зоны синхронизации системы,определяется чувствительностью иточностью датчика 15, конструктивным решением узла винта 11 с гайкой12 и магнитом 14, расположением чувствительного элемента датчика 15относительно магнита 14. В простейшем конструктивном исполнении величину М можно довести до 15-20,т.е. существенно расширить зону синхронизации системы,Применение изобретения позволяетзначительно расширить зону синхронизации системы,Обратимая следящая система, соФдержащая первый сумматор, а также на задающей и исполнительной сторонах источник опорного напряжения, первы 9 датчик положения, выходы которого соединены с входами преобразователя импульсов и первыми входами коммутатора, выходом подключенного к входу электродвигателя, а вторым входом - к выходу первого сумматора, о т л иПодписноета СССРтийаб 4/5 аз 5944/52 Тираж 914 ВНИИПИ Государственного, комит по делам изобретений и откр 113035) Москва, Ж, РаушскаяППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 л ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей системы, она содержит на задающей и исполнительной сторонах второйдатчик положения, апериодическийблок, пороговые элементы, ключи, второй сумматор и редуктор типа винтгайка, через который вал электродвигателя механически связан с роторомпервого датчика положения, выходвторого датчика положения соединен с Овходом апериодического блока, выходкоторого,через последовательно соединенные пороговые элементы и ключи подключен к первым входам второгосумматора, вторым входом соединенного с выходом преобразователя импульсов, а выходом - с соответствующим входом первого сумматора, а выход источника опорного напряженияподключен к вторым входам ключей.источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Авторское свидетельство СССРР 634428, кл. Н 02 К 29/02, 19772, Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2899124/18-24,кл.С 05 В 11/01, 1980 (прототип) .