Следящая система для инерционного объекта

СоаЗ СОЕЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 584 С 05 В ИНЕРЦИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Донецкое отделение Института(56) Авторское свидетельство СССРР 525051, кл. С 05 В 1101, 1973.Ялышев А.У. и Зазоренов О.И.Многофункциональные аналоговые реглирующие устройства автоматики.Машиностроение, 1981, с, 79.(57) Изобретение относится к следящимсистемам, работающим в режиме относительно медленного изменения входногосигнала. Целью изобретения являетсяповышение надежности и безопасностисистемы в работе путем уменьшенияскорости исполнительного органа приотработке больших рассогласований.Система содержит задатчик входногосигнала, два сумматора, дифференцирующий блок, объект, датчик, два мно1232939 жительных устройства, усилитель, интегратор и функциональный преобразователь, Сущность изобретения заключается в Функциональном преобраИзобретение относится к системамуправления и регулирования следящихустройств, работающих в режимах относительно плавного изменения входного сигнала (уставки), в частности,к приводам копировальных станковили копирующих манипуляторов.Целью изобретения является повышение надежности и безопасности работы системы путем уменьшения скоростиисполнительного органа при отработке большйх ступенчатых рассогласований.На фиг, 1 приведена Функциональная схема следящей системы; иаФиг. 2 - нелинейная зависимость,реализуемая Функциональным преобразователем,Следящая система содержит задатчик 1 входного сигнала, первый 2сумматор, дифференцирующий блок 3,второй 4 сумматор, объект 5, датчик 6,второе 7 множительное устройство,усилитель 8, интегратор 9, первой 1 Омножительное устройство, Функциональный преобразователь 11.В качестве объекта 5, включенного в следящую систему, может бытьиспользован только инерционный объект не ниже второго порядка, содержащий хотя бы один интегратор,Функциональный преобразователь 11реализует Функцию.у(Е) :при /Е/-Ео а при /Е/)Е, где а 1. Если входной сигнал Е функционального преобразователя 11 по абсолютной величине меньше некоторого дО заранее заданного при настройке значения Е , то выходной сигнал Г(Е) равен единице (множительные устройства 7 и 1 О имеют единичный коэффициент передачи),зовании сигнала ошибки регулирования,а именно в уменьшении коэффициентаусиления системы при больших значениях сигнала ошибки, 2 ил,Если же абсолютная величина Епревышает Е , то выходной сигнал Г(Е)принимает небольшое значение с, также заданное при настройке функционального преобразователя 11, При этомкоэффициенты передачи множительныхустройств 7 и 10 становятся значительно меньшими единицы и равными с 1,что с щественно уменьшает коэффициенты передачи усилителя 8 и интегратора 9,Система работает следующим Образом.Если уставка с выхода задатчикаизменяется плавно и максимальная скорость ее лежит з допустимых пределах, то Ошибка Е следящей; системыи динамическом режиме за счет астатизма, вводимого интегратором 9,невелика и лежит в пределах /Е/Е,сигнал т(Е) равен единице, а система обеспечивает устойчивую отработку всех плавно меняющихся задающихвоздействий с максимальной скоростью и высокими динамическими харакеристиками за счет большой добротности, определяемой коэффициентамипередачи пропорционального и интегрирующего каналов,При Скачкообразном изменении рассогласования Е, которое по абсолютному значению превысит Е , что может произойти в момент поломки датчика о регулируемой величины или зацатчика 1, а также при другой аварийной ситуации, сигнал 1(Е) с выхода функционального преобразователя 11 ПЕЗКО туМЕНьШаЕ Ся до ВЕЛИЧИНЫ О результате уменьшаются коэффициенты передачи пзопорциональиого и интегрирующего каналов и отработка рассогласования Е ведется с малой скоростью, по."кольку коэффициент передачи цифференцирующего канала не изменяется.Скорость отработки больших величин рассогласования Е определяется величиной а .После вхождения рассогласования Е следящей системы в зону -Е с ЕсЕ выо - о ходной сигнал Й(Е) функционального преобразователя 11 становится равным единице, коэффициенты передачи пропорционального и интегрирующего каналов опять увеличиваются, добротность системы возрастает и воспроизведение плавно меняющихся сигналов с задатчика 1 происходит с максимальной скоростью,Применение системы позволяет ис ключить опасные последствия аварийных ситуаций. При поломках и обрывах задатчика 1, датчика 6 регулируемой величины, первого 2 сумматора, при пропадании уставки, подаваемой от 20 управляющей вычислительной машины, а также при заклинивании исполнительного органа в процессЬ отслеживания плавно меняющейся уставки не возникает резкого движения исполнительно го органа следящей системы, что повышает ее безопасность.Малые скорости отработки больших рассогласований уменьшают динамические перегрузки исполнительных орга нов и их кинематических цепей, особенно имеющих боковые зазоры, что повышает надежность и долговечность следящей системы.Формула из обре те нияСледящая система для инерционного объекта, содержащая последовательно соединенные задатчик входного сигнала, первый сумматор, дифференцирующий блок, второй сумматор, объект, выход которого является выходом системы, и датчик, выход которого соединен с вычитающим входом первого сумматора, второй и третий входы второго сумматора соединены соответственно с выходами усилителя и интегратора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и безопаснбсти, в систему дополнительно введены функциональный преобразователь и два множительных устройства, выходы которых соединены соответственно с входом усилителя и интегратора, выход первого сумматора соединен с входом функционального преобразователя и с первыми входами первого и второго множительных устройств, вторые входы которых объединены и соединены с выходом функционального преобразователя.1232939 У(В1 Составитель Г. НефедоваТехред О,Сопко Корректор И.Эрдейи Редактор Н. Егорова Заказ 2757/40 Тираж 83 б Подпис ноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская.наб д, 45 Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4