Система ориентации и стабилизации

) Авторыизобретения ЮВеревкин аявител 4) СИСТЕМА ОРИЕНТАЦИИ И СТАБИЛИЗ 2 Изобретение относится к системам управле, Цель изобретения - снижение энергозатратния угловым движением подвижного объекта, на процесс управле и расширение областиа именно системам ориентации н стабилизации. использования,Известно устройство для осуществления Поставленная цель достигается тем, щоликвидации рассогласования между заданным, система ориентапии и стабилизации, содержащаячеиием измеряемого параметра движения 5 датчик угла и последовательно соединенныеего действительным значением 1. блок исполнительных органов, объект управлеОднако это устройство является неэкономич. ния, датчик угловой скорости, уацвтель - преоб.ным по энергозатратам,"на проведение про- разователь, первые сумматор и репейный эле.цесса управления. : мент, причем выход блока.исполнительных ор.Наиболее близкой по технической сущности ганов соединен с вторым входом объекта уп.к предлагаемой является система, содержащая равления, второй выход которого подключендатчики угла и угловой скорости, усилитель - к входу датчика угла, соединенного своимпреобразователь, суммирующий элемент, ре- выходом с вторым входом первого сумматора,лейный блок управления исполнительными дополнительно содержит первый элемент Иорганами, блок исполнительных органов и15и последовательно соединенные усилитель с пе.объект управления. Это устройство осущест ременным коэффициентом усиления, вторыевляет оптимальное по быстродействию управ сумматор, репейный элемент и, элемент Иление ориентацией подвижного объекта 21. чем вход усилителя с переменным козффОднако устройство неэкономично по расхо. том усиления подключвнгк выходу усилителяду энергии и не может быль использовано при преобразователя, выход датчика угла соединенналичии гибких элементов в конструкции с вторым входом втором сумматора, выходобъекта управления из - за значительных воэ- второго релейного элемента подключен к пер.,мущений, возникающих в процессе управления., вому входу первого элемента И, выход перво. ния энаицриициенго релейного элемента соединен с вторыми вхо дами первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к перво. му и второму входам блока исполнительных органов, 3На чертеже представлена функциональная схема системы ориентации и стабилизации.Система содержит датчик 1 угла, датчик 2 угловой скоростиУсицитель - преобразователь 3, усилитель 4 с переменным коэффициентом 0 усиления, первый и второй сумматоры 5 и 6, первый и второй релейные элементы 7 и 8, первый и второй элементы И 9 и 10, блок 11 исполнительных органов и объект управления 12. 13Система ориентации и стабилизации работает следующим образом.При появлении рассогласования по утлу и угловой скорости между заданным и реальным положением объекта управления 12 на зф выходе датчиков угла 1 и угловой скорости 2 появляются ненулевые сигналы. Устройство при этом должно работать по следующей логической схемеО = - Об ядпц (у 1, уг)1+05 здпщ 1(уг Уг) ф где О - величина, определяющая полярность уп.равляющего момента, прикладьваемогок объекту управления; 1, щО О, о=О .1, щ(0 задпш = Шр(У 1 Уг) У 1+Р 1 М 1 (У 1У УЮ "21, " М щ,шь - линии переключения управляющихвоздействий;р 1 - рассогласование между заданным значением угла и действительным поло.жением объекта управления;уг - аналогичное рассогласование по угловой скорости;Ч - абсолютная величина управляющегомомента, приклидываемого к объектууправления;ь - некоторый положительный козффи.циент, величина которого не можетбыть меньше 1,Функция мформируется с помощью усилителя-преобразователя 3 и первого сумматора 5, а функция о , формируется с поЯ мощью усилителя - преобразователя 3, усилителя 4 с переменным коэффициентом усиления и второго сумматора 6, В случае, если м 10 и ыО, первый и второй релейные элемен. ты 7 и 8 имеют на выходе сигналы, соответствую. щие логическим нулям. При поступлении этих сиг налов на входы первого и второго элементов И 9 и 10, на выходе элемента И 9 формируется сигнал, соответствующий сигналу логичес"кой 1, а на выходе элемента И 10 - логическому О. Сигнал логической" 1"поступающийна входы блока 11 исполнительных органов,является разрешающим для срабатыванияисполнительных органов, создающих управляющие воздействия (моменты) определенногознака (исполнительные органы имеют релейныехарактеристики - релейные исполнительныеорганы). При поступлении разрешающего сигна.ла на первый вход блока 11 исполнительныхорганов к объекту управления 12 прикладывается положительное управляющее воздействие, а при поступлении такого сигнала навторой вход - отрицательное,В случае, если ы0 и сиять) О, логическая часть устройства работает аналогичноописанному выше случаю, но разрешающийсигнал поступает с элемента И 10 на второйвход. блока 11 исполнительных органов и кобъекту управления 12 прикладывается отрицательное управляющее воздействие, Характерпроцесса управления зависит от величиныкоэффициента р усилителя с переменнымкоэффициентом усиления 4. При ф=1 устрой.ство работает аналогично прототипу, осущест.вляя оптимальное по быстродействию управ.ление, При увеличении значения (Ь процессстановится более экономичным по затратамэнергии, но соответственно возрастает время,необходимое для проведения всего процессауправления. Коэффициент усиления Р усили.теля с переменным коэффициентом усиления4 может быть подобран таким образом, чтобыхарактер процесса управления был удовлетворительным как по времени регулирования,так и по.затратам энергия на процесс регулирования.Предлагаемое устройство может быль использовано и для управления объектами с ограниченной жесткостью конструкции (наличие гибкихэлементов в конструкции объекта), так квквыбор соответствующего коэффициента усиленияусилителя с переменным коэффициентомусиления 4 позволяет снизить до допустимойнормы возмущения, возникающие в процессеуправления из - за нежесткости конструкцииобъекта,формула изобретенияСистема ориентации и стабилизации, содержащая датчик угла и последовательно соеди. ценные блок исполнительных органов, объект управления, датчик утловой скорости, усили. тель - преобразователь, первые сумматор и репейный элемент, причем второй выход блока ис. полиительных органов соединен с вторым вхо.Составитель Л. ПтенцоваРедактор Н. КиштулинецТехред Е,Хари гончик Корректор С. Шекма Т ВНИИПИ Государ по делам из 13035, Москва, Жаказ 7843 6 краж 914 Поственного комитета СССРбретений и открытий.Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 5 966669 бдом объекта управления, второй выход кото- выход второго релейного элемента подключенрого подключен к входу датчика угла, соеди- к первому входу первого элемента И, выходпенного своим выходом с вторым входом первого релейного элемента соединен с вто.первого сумматора, о т л н ч а ю щ а я с я рыми входами первого и второго элементов И,тем, что, с целью снижения энергозатрат навыходы которых подключены соответственно кпроцесс управления н расширения области ис- первому и второму входам блока исполнительпользования системы, она содержит первый ных органов,элемент И и последовательно соединенные уси- Источники информации,литель с переменным коэффициентом усиления, принятые во внимание при экспертизевторые сумматор, репейный элемент и элемент 1 О 1, Авторское свидетельство СССР й 765782,И, причем вход усилителя с переменным ко. кл, 6 ОБ В 11/14, 1978.зффициентом усиления подключен к выходу 2. Атане М Фалб П. Оптимальное управле-усилителя - преобразователя, выход датчика угла ние. М "Машиностроение", 1978, с. 458,соединен с вторым входом второго сумматора, рис, 7.5 (прототип).