Следящая система

(5И. Кл. С.ОБ В 13/02 с присоединением заявкиГоеудеретюныб квинтет СССР во делам иаебретеннй н отнрцтнй(23) Приоритет -Опубликовано 28,02.83. Бюллетень8 Дата опубликования описания 02,03.83(54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА 1Изобретение относится к системам автоматического управления с нереключением скоростных обратных связей и можетбыть использовано при управлении летательными аппаратами, обьектами электротехники, технологическими процессами и т.д.Известна следящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель, усилитель мощности и исполнительный механизм, выход которого соединен с одним из входов измерителя рассогласования, датчика скорости и дифференциатора, выход датчика скорости через; переключатель соединен с вторым входом усилителя, выход измерителя рассогласования через масштабирующий блок соединен с первым входом блока сравнения, второй вход кв торого соединен с выходом диффереппиа тора, а выход - с первым входом умно .жителя, второй вход которого подключен к выходу дифференциатора, а выход - к управляющему входу переключателя 1. 2Недостатком известной системы является ее сложность.Известна также следящая система,содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель ограничитель, усилитель, усилитель мощности и исполнительный механизм, выход которого соединен-с одним из входов измерителя рассогласования и входом дат- чика скорости, выход которого через первый функциональный преобразователь соединен с вторым входом усилителя, через первый пороговый блок - с первым входом первого элемента И, а через второй функциональный преобразователь - с пер-вым входом компаратора, выход измерителя рассогласования соединен с вторым Входом компаратора и череэ второй пь роговый блок с вторым входом первогого элемента И и первым входом второго 1 элемента И, второй вход которого соедв нен с выходом компаратора и входом элемента НЕ, а выход - с вторым входом первого функционального преобразователя,3 100выход алемента НЕ соединен с третьимвходом первого алемечта И, выход кото=рого соединен с третьим входом второгоэлемента И, выход которого соединен стретьим входом первого функциональногопреобразователя2Недостатком этой системы является ее сложность.Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является следуюшая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель, переключатель, усилитель мощности и исполнительны механизм, . выход которого соединен с одним из входов измерителя рассогласования, выход которого через пороговый блок соединен с первым управляющим входом переключа теля, через усилитель-ограничитель - с вторым сигнальным входом переключателя, через блок сравнения - с вторым управляющим входом переключателя, датчик нагрузки через согласующий преобразова" тель соединен с вторым входом усилителя мощности, второй выход которого через тахогенератор соединен с вторым входом блока сравнения и вторым входоь. усилителя .3 1,Недостатком системы является ее сложность,Цель изобретения - упрощение системыПоставленная цель достигается тем,что в следящей системе, содержащей юмерктель рассогласования, через пороговый блок подключенный выходом к пер=вому управляющему входу переключателя,через блок сравнения - к второму упраь:ляющему входу переключателя, а черезусилитель - к первому входу усилителямощности, вторым входом через согласу=ющий преобразователь подключенного квыходу датчика внешней нагрузки, а вы-:ходом - к входу исполнительного механизма, подкгюченного выходом к одномуиз входов измерителя рассогласования ичерез датчик скорости - ко второму входублока сравнения, сигнальжй вход переключателя соединен с выходом датчика скорости, а выход - с вторым входомусилителя.На фиг. 1 представлена блок=-схемасистемы; на фиг. 2 -: принципиальная схема переключателя,Схема включает измеритель 1 рассогласования, усилитель 2, усилитепь мощности 3, исполнительный механизм 4,пороговый блок 5 блок 6 сравнения.пе=реключатель 7, датчик 8 внешней нагрузки, согласующий преобразователь 9, дат 1008 4 чик 10 скорости, первое и второе реле11 и 12, первые и вторые размыкающиеконтакты 13 и 14, общую шину 15,Предлагаемая система работает сле=дующим образом. Сигнал рассогласования г, с выходаизмерителя 1 рассогласованич, равныйЬ=Й -б, т.е. равный разности выВЫХ ВХходного сигнала И х исполнительного о механизма 4 и входного сигнала системыЯВХ,поступает на входы порогового блока 5, блока 6 сравнения и усилителя 2,Усилитель 2 имеет большой коэффициентусиления и два входа: один по сигналурассогласования Е, второй - по сигналуотркпательной обратной связи оз с датчика 10 скорости, причем сигнал щ пода. ется для стабилизации системы черезпереключатель 7 прк определенных со отношениях сигналов Е,. Г -0 з, Пороговыйблок 5 выдает сигнал Ц на первый управляющий вход переключателя 7, еслимодуль сигнала рассогласования Е с выхода измерителя 1 превь.скт заданный 25 порог срабатывания Опор 5 пороговогоблока 5, т,е, пркГ3 Опор. Блок 6сравнения сравнивает величину сигналарассогласования Е с выхода измерителя1 и Величину сигнала ы с выхода датчкка10, характеризующего скорость измене=- нкя выходного сигнала ИВ, к выдаетВЫХсигнал ОЬ для управления вторым управляющим входом переключателя 7, Перекгисчатель 7 по сигналу с порогового блока5 отключает от второго входа усилите,.я Я2 выход датчика 10, а по сигналу с бло:ка 6 сравнения подключает выход датчк=ка 10 к второму входу усилителя 2 Выходкой сит нал усилителя 2 гоступает на4,Пусилитель мощности 3, Усилитель мощности 3 управляет исполнительным механкзмом 4, Датчик 10 вырабатывает сиг-нал, величина которого пропорциональнаскоростч отработки ы выходного сигнала0 , Усклктель моцностк 3 имеет дополнительный вход для сигнала компенсации внешней нагрузки. Этот сигналпоступает через согласующий преобразователь 9 от датчика Я внешней нагрузки например, гироскопа, реагкрующего йна изменение положенкя платформы, гдерасположена система).При работе следягцей скстемы с ма- лыми рассогласованиями Г, т,е, вблизиустановившегося значения 9 В порого- БВыхвый блок 5 не выдает сигнал О напереключатель 7 к сигнал ,ие отк-,ю;а.ется от второго входа усилителя 2, т.е,не влияет на работу системы. В этомб 1001008 4л еля 2 что исключает работу системыслучае усилитель 2 и усилитель мощности 3 усиливают сигнал Е -оз и на . на линейн уом частке и и отключенииРвыходе усилителя мощности 3 формиру- датчика 10.Й упф Один из вариантов выполнения переклюется сигнал Д -ы) К" К, которы уптеля 7 и иведен на фиг. 2 и работаетравляет исполнительным механизмом 4чател Ртаким образом, чтобы сигнал рассогла- ледующсле щим образом.Б установившемся режиме сигнал насования с, стремился к нулю.Обеспечение высокой точности отра- выходе блоковблоков 5 и 6 отсутствует, релеботки входного сигнала и быстродействия 11 и 1 р12 пе еключателя 7 об сточены,контакты 13 и 14 реле 11 и 12 замсистемы при больших рассогласованияхы фиг. 2) сигнал проходит с выходаосуществляется отключением сигнала о кнуты (ф . ),датчика 10 на вход усилителя 2 и следяот второго входа усилителя 2 при значе- даниях Я больших, чем порог срабатывания щая система работает в линейном режиме,О по огового блока 5. Отключениеа силения и на выходе усилителямощности 3 постоянный и максимальный11 переключателя 7, размыкание конно амплитуде сигнал при поступлении 7 онвания 6, изменяющего амплитуду бт ма- рости ы х у ив ода силителя, насыщениесистемы и отработку следящей системойлых значений до максимальных, что выой входного сигнала с максимальной скоросзывает работу системы с максимальнои вхо клю- тью. Когда в блоке 6 сравнети сигналскоростью в переходном режиме, Подключение сигнала ш р, бр . ти и выб анном соотт 2= ы достигнет величины, при которойВодится Выдается сигналпосл цн ий вызываетношении сигналов Е, 6 - о) и оиэсрабатывание реле 12 переключателя 7тогда, когда система приближается к раеле 1 2становившемуся значению. аки,. Таким образом и.размыкание контактов 14 реле 1уб- Оазвыв цепи прохождения тока через обобеспечение высокой точности и быстроущ ст- лотку реле 11 и замыкание контактовействия в переходном режиме Осущест- :,;:.:лдеиствия р13 реле 11 для прохождения сигналаАвляется работой следящей системы среле дое= , с Выхода датчика 10 на вход усилителя"максимальной скоростью в переходном ое= , ;, дия" по 2 1 положение контактоВ 1 3 реле 1 1 дляжиме при больших рассогласованиях посигналу ошибки и по скорост, лрости г работой этого случая указано ю фчг. ).системы в линейном режиме при малыхя так как при эначитель- Использование изобретения позволитрассогласованиях, так как при эной величине сигюча раЮЧ РаССОеласоваНИЯ, Е УПРОСТИТЬ СЛЕДЯЩУЮ СИСТЕМУ За СЧЕТпере:- исключения усилителя=ограничителя напороговый блок 5 выдает. сигнал на пе е:-7 с помощью которого сигнал входе усилителя мощности, что приводитключатель 7, с помоот- ениюз тчика 10 отключает- к повышению надежности, сокр щобратной связи о датчика оте л"чшениа те.ся от второго входа усилители еля 2 кото- ввемени яа настройку и к улучшению т;- 3рый за счет ольб ьшого усиления переходит нологичностн.в режим ограничения, Обратное подключение сигнала обратной связи оз обеспечивается сигналом с выхода блока 6 сравне-., Ф о р м у л а изобретенияния, который выдает сигнал О, при от- нии величин сигналов Следящая система, содержащая измеделенном соотношеб" итель рассогласования, через пороговыйрассогласования и скорости отра отки,переключающий переключательа-ечь 7 в поло- блок подключенный выходом первомужение и и котором сигнал оз подается. правляющему входу переключателя, чеже, рч " рез блок сравнения - к второму управляна второй вход усилителя 2, " ре з -иПа ,етры усилителя 2, порогового .з . ующем т входу переключателя, а через у.Рамб тся литель - к первому входу усилителя мотдблока 5 и блока 6 сравнения вы ираютсяпез ШИЙоб зом чтобы отключение Лоро- ности, вторым вх д резо ом чепез согласующз об ователь подключенного к выходуговым блоком 5 сигнала обратной связи прео разоватее г ки а выходомо с датчика 10 вызывало режим ограни- " датчика внешн й на руэигюла к входу исполнительного механизма, подчения усилителя 2, а включение с лКЛЮЧЕННОГО ВЫХОДОМ К ОДНОМУ ИЗ ВХОДОВоб атной связи ш блоком 6 сравненияРсизме тели рассогласования и через дат-происходило при режиме ограничения уси- Ри РСоставитель К), Гладковедактор Е. Папп Техред О.Неце Корректор М. Демч 87/51ВНИИ;61 тиражосударсм иеоб 72 Подписи венного комитета СССР ретений и открытий К, Раушская набд по дел 11 3035, осква Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная 7 1 ООчик скорости - к второму входу блокасравнения, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью упрощения, в ней сигнальный вход переключателя соединен свыходом датчика скорости, а выход -с вторщм входом усилителя,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе.1 008 81, Хлыпвло Е,И. Нелинейные системы автоматического регулирования.Л"Энергия", 1967, с. 306.2. Авторское свидетельство СССР% 673979, кл. Ь 05 Б 11/01, 1977.3. Авторское свидетельство СССР