Комбинированная следящая система

СОЮЗ СОВ.ТОНИЮИЦИИВЕЮРЕСПУЬЯИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ ИЗОБРЕТЕЕТЕЛЬСТВУ.. (БЧ(57) КОМБИНИРОВАНСИСТЕМА,содержащая исоединенные измерител мирноеменные методыоматическогоостроение",сновы авто,3, Маагиз тельство. ССС 11/12, 1970 НАЯ СЛЕДЯЩАЯоследовательноь рассогласоваОПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ С ния первый усилитель, сумматор,второй усилитель, исполнительный двигатель, редуктор и блок основной отрицательной обратной связи, выход которого. соединен с одним из входов измерителя рассогласования, другой вход которого через первый дифференциатор подключен к входу релейного блока и к второму входу сумматора, третий вход которого подключен к выходу второго дифференциатора, а .четвертый вход . через блок. местной скоростной обрат" .ной связи соединен с выходом исполнивельного двигателя, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности системы, в ней вход второго: дифференциатора подключен к выходурелейного блока.Изобретение относится к высокоточ ным системам автоматического управле ния и может найти применение при уп- равлении летательными аппаратами, кораблями и технологическими процессами в химической промышленности.Известна комбинированная следящая система, содержащая последовательно ооединенные измеритель рассогласования, последовательное корректирующее устройство, сумматор, усилитель мощности, исполнительный двигатель, редуктор и блок основной отрицательной обратной связи, выход которого соединен с одним из входов измерителя рассогласования, другой вход которого через масштабирующий блок и дифферен циатор подключен к входам сумматора, причем усилитель мощности и исполнительный двигатель. может быть охвачен 5 10 15 20 местной скоростной обратной связьюЩ Известна комбинированная следящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель, первый сумматор, усилитель мощности, исполнительный двигатель редуктор и блок основной отрицательной обратной связи, выход кото"рого соединен с одним из входов изме"рителя рассогласования, другой входкоторого через дифференциатор подключен к входу второго дифференциатораи первому входу второго сумматора,подключенного вторым входом к выходу Зо.электронного усилителя, а выходом - к 35 го дифференциатора, а выходом - к вто рому входу первого сумматора, выход исполнительного двигателя через блок скоростной обратной связи подключен к третьему входу сумматора 2Недостатком известных систем является их невысокая точность, обуслов 40 45 ленная наличием люфтов в механических редукторах.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является комбинированная следящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования первый усилитель, первый сумматор, второй нелинейный усилитель, второй сумматор, усилитель мощности, исполнительный двигатель, редуктор и блок основной отрицательной обратной связи, выход которого соединен с одним из входов измерителя рассогласования, другой 50 55 входу электронного усилителя и первому входу третьего сумматора, подключенного вторым входом к выходу второ-,вход которого через первый дифференциатор подключен к второму входу первого сумматора, входу второго дифференциатора и входу третьего усилителя,выход которого через релейный элементсоединен с третьим входом второгосумматора и входом источника питания,подключенного к второму входу второгосумматора, вход второго дифференциа- .тора соединен с четвертым входом первого сумматора, пятый выход которогочерез блок местной скоростной обратной связи соединен с выходом исполнительного двигателя3,Недостаток этой системы - ее невысокая точность, обусловленная влиянием люфта, присущего реальной следящейсистеме с редуктором.Цель изобретения - повышение точности следящей системы путем компенсации ошибки, вносимой люфтом редуктора в динамическом режиме.Поставленная цель достигается тем,что в комбинированной следящей системе, содержащей последовательно соединенные измеритель рассогласования,первый усилитель, сумматор, второйусилитель, исполнительный двигатель,редуктор и блок основной отрицательной обратной связи, выход которогосоединен с одним из входов измерителя рассогласования, другой входкоторого через первый дифференциаторподключен к входу релейного блока и квторому входу сумматора, третий входкоторого подключен к выходу второгодифференциатора, а четвертый вход через блок местной скоростной обратнойввязи соединен с выходом исполнительного двигателя, вход второго дифференциатора подключен к выходу релейного блока,На фиг. представлена функциональная схема следящей системы; на фиг.2временные диаграммы, поясняющие принцип работы следящей системы; на фиг.3 структурная схема конкретного выполнения следящей системы.Устройство содержит измерительрассогласования 1, первый усилитель 2,сумматор 3, второй усилитель 4, исполнительный двигатель 5, редуктор б,блок основной отрицательной обратнойсвязи 7, блок местной скоростной обратной связи 8, первый дифференциатор9, релейный блок 10, второй дифференциатор 11. На фиг,2 приняты следующиеобозначения: 6 и Ввц" входной и выМходной сигналы следящей системы; 9сигнал ошибки . следящей системы; 9О и В - выходные сигналы соответственно первого дифференциатора, релейного блока и второго дифференциатора.На выходе измерителя рассогласования 1 при сравнении входного сигнала В 1 и выходного сигнала фВ 1 яХ, прошедшего через блок основной отрицательной обратной связи 7, образуется сигнал ошибки 9 . Управляющий сигнал формируется на выходе сумматора 3 при суммировании усиленного усилителем 2 сигнала ошибки Р, сигнала скоростной отрицательной обратной связи с выхода блока местной скоростной об 15 ратной связи 8 и сигнала с выхода первого ддифференциатора 9, вводимого для компенсации динамической ошибки, Полученный управляющий сигнал с выхода сумматора 3 через второй усилитель 4 (те. усилитель мощности) подается на вход исполнительного двигателя 5. Редуктор 6 приводится в движение исполнительным двигателем 5, Характер ной особенностью всех механических редукторов, в особенности силовых, является наличие люфта, устранение которого технологическими и конструктивными средствами является сложной и дорогостоящей задачей и приводит к увеличению. массы и габаритов системы,Как видно из диаграмм на фиг.2, цепь, состоящая из релейного блока 10 и второго дифференциатора 11, в моменты реверса исполнительного двига" 35теля 5 .подает на сумматор 3 импульсы Форсировки 8, которые ускоряют вы" борку люфта и уменьшают ошибку 9В следящей системе измеритель рассогласования 1 может быть выполнен на 40 потенциометре СП 4-8,первый усилитель 2 - на операционных усилителях 140 УД 7; второй усилитель 4 - на транзисторах 2 Т 907 А, дифференциаторы 9 и 11, релей-ный блок 10 и сумматор 3 - на опера ционных усилителях 140 УД 7, в качестве исполнительного двигателя 5 может быть применен двигатель постоянного тока типа ДПР, и в качестве блока мест- ,ной скоростной братнойсвязи 8- тахогенератор 1,6 ТГП, в качестве блока" уровень насыщенияи .зона линейночти второго усилителя 4, - уровень насыщениярелейного блока 10, - величина люфта редуктора б. с=15.В л =0,2 О гПри гармоническсм входном сигнале,о амплитудой А0,5 и частотой .и)= 31;3 1/с максимальная ошибка сис- темы 9 щ 17Иаксимальная ошибка известной системы при том же входном воздействии. д(с) 0,5 ф з 1 п 31,И равна 18.Таким образом, повышается точность предлагаемой системы в 2,5 раза по сравнению с известной. основной отрицательной обратной свя"зи 7 -.жесткая отрицательнаяобратнаясвязьВ процессе отработки следящей сис"темы проведено моделирование ее работы в соответствии со структурной схе"мой,.представленной на фиг,3. Пара-.метры отдельных блоков структурнойсхемы на Фиг.3 в процессе моделирова- .ния принимали следующие значения,К =20; Т .4 мс -коэффициент усиления и постоянная. времени первого уси"лителя 2,К =2000 град/в,с;Т= 20 мс -коэффициент передачи и постоянная времени двигателя 5,К=0,2;. Т =4 мс -коэффициент передачи и постоянная вре-,мени дифференциатора 9К =0,13;Т =2 мс- коэффициент передачи и постоянная вре"мени дифферециатора 11,К =0,5 10 - коэФФициент передачи редуктора 6,К = 10 в.с /град-коэффициент передачи блока скоростной обратной связи 8,ИИПИ Заказ 4209/31 Фил 102 327 б ПП "Патент", г, У 874 Подписно авйафюаВФзЬЮФФЮ ЮФ од, ул. Проектная,