Следящая система

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН А 9 5 В 110 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ИЗОБРЕТЕЕТЕЛЬСТВУ(72) М. Д. Горбатенков и ф. К. фоттлер (71) Новосибирский электротехнический ин (53) 62-50(088.8)(54) (57) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, содержащая последовательно соединенные задатчик, измеритель рассогласования, предварительный усилитель, усилитель мощности, исполнительный двигатель и силовой редуктор, входной вал которого соединен с валом тахогенератора, а на выходном валу установлены объект регулирования и датчик положения, соединенный выходом через блок сравнения с первым входом интегратора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности системы, в ней второй вход интегратора подключен к выходу тахо- генератора, а выход интегратора соединен с вторыми входами блока сравнения и измерителя рассогласования.Изобретение относится к следящим системам с люфтом в механической передаче и может быть использовано в металлорежущих станках, опорно-поворотных механизмах экскаваторов, моделирующих стендов и роботов-манипуляторов.Известна следящая система, содержащая последовательно соединенные задатчик, измеритель рассогласования, предварительный усилитель, усилитель мощности, исполнительный двигатель и силовой редуктор, на выходном валу которого установлен объект регулирования и первый датчик положения, вторым входом подключенный к выходу второго датчика положения, а выходом через последовательно соединенные блок управления и корректирующий двигатель - к второму входному валу редуктора, вал исполнительного двигателя через измерительный редуктор соединен с входом второго датчика положения, а второй выход объекта регулирования соединен с вторым входом измерителя рассогласования 1.Известна следящая система, содержащая последовательно соединенные задатчик, измеритель рассогласования, усилитель, исполнительный двигатель и редуктор, на валу которого установлен объект регулирования на первый датчик положения, вторым входом через второй датчик положения соединенный с промежуточным валом редуктора, а выходом через дифференциатор-преобразователь - с вторым входом измерителя рассогласования, и тахогенератор, входом соединенный с выходом двигателя, а , выходом - с третьим входом измерителя рассогласования 2.Недостатком известных, систем является их низкая точность.Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является следящая система, содержащая последовательно соединенные задатчик, измеритель рассогласования, предварительный усилитель, усилитель мощности, исполнительный усилитель и силовой редуктор, на выходном валу которого установлены объект регулирования и первый задатчик положения, вторым входом подключенный к выходу второго датчика положения, а выходом через последовательно соединенные блок сравнения и корректирующий двигатель - к второму входному валу силового редуктора, вал исполнительного двигателя через измерительный редуктор соединен с входом второго датчика положения, а через тахогенератор - с вторым входом блока сравнения 3.Недостатком известной системы является ее низкая точность,Цель изобретения - повышение точности системы.Поставленная цель достигается тем, что в следящей системе, содержащей последовательно соединенные задатчик, измеритель рассогласования, предварительный усилитель, усилитель мощности, исполнительныйдвигатель и силовой редуктор, входной валкоторого соединен с валом тахогенератора,а на выходном валу установлены объектрегулирования и датчик положения, соединенный выходом через блок сравнения с первым входом интегратора, второй вход интегратора подключен к выходу тахогенератора, а выход интегратора соединен с вто-.рыми входами блока сравнения и измери 10 теля рассогласования.На фиг. 1 представлена структурная схема системы; на фиг, 2 - функциональнаясхема системы.Система включает измеритель 1 рассогласования, предварительный усилитель 2,15усилитель 3 мощности, исполнительныи двиФгатель 4, силовой редуктор 5, объект 6 регулирования; датчик 7 положения, тахогенератор 8, интегратор 9, блок 1 О сравнения,задатчик 11, пропорциональное звено 12,нелинейное звено типа люфт 13, резисторы 14 - 23, операционные усилители 24 - 26,конденсатор 27, общая шина 28 системы,датчик 29 йоложения,11; - сигнал на выходах 1-х блоков системы.Последовательное соединение тахогенератора 8 и интегратора 9 функциональновыполняет роль датчика положения.Для исключения формирования ложныхсигналов в силовых блоках следящей системы за счет возникновения собственныхпереходных процессов в отдельных блокахсистемы при включении системы в работунапряжение питания вначале подается нанесиловую часть следящей системы (т. е.на блоки, формирующие закон управления),а затем с некоторой выдержкой временинапряжение подается на силовую часть системы (т. е. на усилитель 3 мощности и исполнительный двигатель 4). За время этойвыдержки осуществляется автоматическоесогласование выходного сигнала интегратора 9 и выходного сигнала датчика 7 по 40 ложения в соответствии с уравнением:+,огде Т и э - постоянная времени и выходной сигнал интегратора 9;К 1 О - коэффициент передачи блока 1045 сравнения;От - выходной сигнал датчика 7 положения.Система работает следующим образом.Выходной сигнал задатчика Ь 1 посту, пает на первый вход измерителя 1 рассогласования, а на второй его вход поступаетвыходной сигнал У интегратора 9. На выходе измерителя 1 рассогласования формируется сигнал 1.1, в зависимости от разности выходных сигналов 111, 11 э задатчика11 и интегратора 9 по закону 11, = К,(Ц, -- 1.1 э), где К, - коэффициент передачи измерителя 1 рассогласования, и поступаетна вход предварительного усилителя 2.Ф1109711 Составитель Ю. Гладков Редактор Е. Папп Техред И. Верес Корректор Г. Решетник Заказ 5647/32 Тираж 842 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4ка 7 положения 1.17=0, а вал исполнительного двигателя 4 движется в зоне люфт силового редуктора 5, т. е. следящая система по каналу обратной связи остается замкнутой при прохождении зоны люфта, что позволяет формировать ее желаемые динамические свойства,Указанные выше отличительные особенности предлагаемого технического решения позволяют существенно (т. е. примерно в шесть раз) расширить область значений коэффициента усиления разомкнутого контура следящей системы, при которой система будет устойчива, по сравнению с критическим значением коэффициента усиления в известной системе, замнутой непосредственно по сигналу датчика положения, Такая возможность увеличения коэффициента усиления разомкнутого контура следящей системы увеличивает ее добротность, т. е. примерно в семь раз улучшает статическую и 10 в девять раз динамическую точность следящей системы.