Силовой следящий привод

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 1191 (1 11/01 ГОСУД АРС ПО ДЕЛА(54) СИЛОВ (57) Изобр матическом использова по быстрод нием инерц ОЙ СЛЕ етение Р р упрао дляйствию лиза1 ионнь ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ(56) Павлов А.А. Синтез рсистем, оптимальных по бывию. - М.:Наука, 1966, с.рис. 1.19, с. 42, рис. 1.Авторское свидетельствВ 1228070, кл, С 05 В 11/ елейныхстродейст 70,1,о СССР01, 1984,ЯЩИЙ ПРИВОДотносится к автолению и может бытьквазиоптимальногоуправления положеобъектов управлени Цель изобретения - повышение быстродействия за счет реализации квазиоптимального закона управления при изменяющемся входном воздействии. В силовой следящий привод входят задатчик 1 входного сигнала, цифровой измеритель 2 рассогласования, первый 3 и второй 4 цифроаналоговые преобразователи, усилитель 5, первый 6 и второй 7 сумматоры, силовой привод 8, объект 9 управления, цифровой датчик 10 положения, датчик 11 скорости, первый (грубый) 12 и второй (точный) 13 релейные анализаторы скорости, елейный элемент 14, первый 15 и втоой 16 алгебраические сумматоры, делитель 17 напряжения, релейный анатор 18 ошибки и блок 19 памяти.Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано для квазиоптимальноГО побыстродействию управления положениеминерционных объектов управления,5Цель изобретения - повыпение быстродействия за счет реализации квазиоптимального закона управления приизменяющемся Входном воздействии,На чертеже представлена функциональная схема силового следящегопривода.В силовой следящий привод входятэадатчнк 1 входного сигнала, цифроой измеритель 2 рассогласования,.елейньк анализатор 18 ошибки и блок9 памяти.Силовой следщий прд раба:ледующим образом. 30В следящем режиме при обработкемалых (до 2) рассогласований с за"датчика 1 входного сигнала подаетсяцифровой сигнал управления в Видедвоичного кода , на цифровои измеритель 2 рассогласования. котОрый Вы.,абатывает цифровой сигнал рассогласования 8, между управляющим,воздейстВием 3, и цифровым сигналом М, сцифрового датчика 10 положения, пре-образуемый в аналоговый сигнал Пна первом цифроаналоговом преобразоВателе 3 ошибки, усиливается на усилителе 5, проходит через первый сумматор 6 и отрабатывается силовымприводом 8, поворачивая Объект 9управления иа заданный угол. Одновременно с этим входной сигнал подается на цифроаналоговый преобразователь 4 входного сигнала, проходит наВторОи ялГраичкии с,4 яатор 6 и5 Овторой сумматор 7,На алгебраические суьщаторы 16,15 и релеиный аизлизатОр 18 Ошибкипроходит также сигнал рассогласова 55ния Бп с первого цифроаналоговогопреобразователя 3 ошибки. При малых(до 2) рассогласованиях релейныйанализатор 18 ошибки не срабатывает,блок 19 памяти не осуществляет запоминания начального положения объектауправления а сигнал с датчика 11скорости настолько мал при отработкемалых рассогласований, что первый(грубый) релейный анализатор 12 скорости (настроенный, например на срабатывание при скорости объекта управления 20-30 О/с) не срабатывает, исигнал кваэиоптимального управленияУ не проходит на второй вход первого сумматора 6. Второй (точный)релейный анализатор 13 скорости (настроен на срабатывание при скоростиобъекта 9 управления 1,5-2,0 о/с ивьппе) не может сработать, так каксигнал с датчика 11 скорости чепроходит через нормально разомкнутыеконтакты релейного анализатора 18ошибки,При отработке больших рассогласований (От 2 до 180 ) с эадатчика 1входного сигнала подается цифровойсигнал управления на второй,цифроаналоговый преобразователь 4 входного сигнала и на цифровой измеритель2 рассогласования. По этому сигналуначинается движение объекта 9 управления благодаря прохождению управляющего сигнала 3, с эадатчика 1 черезпервый цифроаналоговый преобразователь 3 ошибки, усилитель 5, первыйсумматор 6 и силовой привод 8, Датчик 11 скорости при достижении объектом 9 управления скорости 20-30 о/си Вьппе вырабатывает такое напряжениеБ которое заставляет сработатьрелейный анализатор 12 скорости иподключить сигнал кваэиоптимальногоуправления через первый сумматор 6к входу силового привода 8, При этомразгон объекта 9 управления происходит с максимальным ускорением, таккак величина сигнала квазиоптимального управления И, превьппает величинусигнала усилителя 5.Сигнал квазиоптимального управления Б, формируется иэ сигнала управляющего воздействияидущего сзадатчика 1 через цифроаналоговыйпреобразователь 4 входного сигнала,и сигнала ошибки рассогласования О,идущего с цифроаналогового преобразователя 3 ошибки. На выходе второгоалгебраического сумматора 16 получается разностный сигнал входного сигнала и ошибки рассогласования, представляющий собой в начальный момент,1425598 когда с задатчика 1 сигнал подан, а движение не началось, сигнал, определяющий начальное угловое положение нагрузки. Сигнал Б с выходайг 5 алгебраического сумматора 16 может быть представлен: 1 О где , - входной сигнал в виде цифрового двоичного кода;М, - сигнал с датчика 10 положения в виде цифрового двоичного кода объекта 9 управления;К, К- коэФФициенты преобразованияцифроаналоговых преобразователей 3 и 4.При К,=КЧ, П =Кц, о 120Сигнал У . запоминается на блокег19 памяти при срабатывании анализатора 18 ошибки, которое происходит при отработке больших рассогласоваоний, превышающих 2, и при срабатыва нии второго (точного) релейного анализатора 13 скорости, которое происходит при скорости объекта 9 управления 1,5-2,0 о/с.При нулевом значении сигнала с цифрового датчика 1 О положения, т,е. о, = О, блок 19 памяти запомнит сиг" нал, равный нулю. Тогда сигнал квази- оптимального управления Б Формируе" мый на первом алгебраическом сумма,.торе 15, определяется как разность35 сигнала управляющего воздействия , задатчика 1, проходящего через цифроаналоговый преобразователь 4 входного сигнала, второй сумматоР 7, дели тель 17 с коэффициентом К, установленным около 0,5 и подбираемым при настройке силового следящего привода, и сигнала рассогласования По, идущего с цифроаналогового преобразователя 3 ошибки. Далее сигнал квазиоптимального управления проходит через реЛейный элемент 14, который формирует релейную характеристику на выходе:+ 1 при Бр-Б К 0Б = - 1 при УрК ъО, 0 Д Этот сигнал По, через контакты первого (грубого) Релейного анализатора 12 скорости когда они замкнуты, 55 проходит на второй вход первогосумматора 6 и управляет. силовым приводом 8. Так продолжается разгон нагрузки до тех пор, пока ошибка рассогласования П, идущая с цифроаналогового преобразователя 3, не станет меньше, чем 0,5 П, При превышении сигналом, идущим с делителя 17, значения сигнала ошибки, идущего с цид роаналогового преобразователя 3 ошибки, на сумматоре 15 вырабатывается сигнал другого знака, соответствующий управляющему сигналу торможения, т.е. сигнал Уо меняет знак.Если положение обтйкта 9 управления не соответствуюет нулевому положению цифрового датчика 10 положения, происходит запоминание сигнала 0 = К Ы и этот сигнал учитывается при Формировании сигнала квазиоптимального управления.При наведении объекта 9 управле-ния из произвольного положения, т.е. когда цифровой датчик 10 положения находится не в нулевом положении, сигнал с второго сумматора 16 П щ = о.К запоминается в блоке 19 памя 1ти после срабатывания релейного анализатора 18 ошибки и второго релейного анализатора 13 скорости, Сигнал О, идущий с выхода цифроаналогового преобразователя 4 входного сигнала, и сигнала с блока 19 памяти поступают на второй сумматор 7, а далее суммарный сигнал поступает через делитель 17 на второй алгебраический сумматор 16, где сравнивается с сигналом ошибки Уу, идущим с цифроаналогового преобразователя 3 ошибки, и в релейном элементе 14 вырабатывается сигнал квазиоптимального управления П.Таким образом, в силовом следящем приводе обеспечивается максимальная по быстродействию отработка больших рассогласований при изменяющемся входном воздействии в процессе наведения эа счет реализации квазиоптимального закона управления. Формула изобретения Силовой следящий привод, содержащий задатчик входного сигнала, цифровой измеритель рассогласования, под" ключенный первым входом к выходу задатчика входного сигнала, а выхо" .дом - к входу первого цифроаналогового преобразователя, первый сумматор, первый вход которого подключен к выходу усилителя, выход через последо"1425598 30 Составитель М.НикитинаТехред И.Ходанич Корректор И.Васильева Регат Ту Подписноеного комитета СССРний и открытийРаушская наб., д. 4 Заказ 4766/43 ВНИИПИ п 113035Тираж 866Государстве елам изобрет осква, Ж,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 втельно соединенные силовой привод, объект управления, вы 1 од которого является выходом силового следящего привода, и цифровой датчик положения - к второму входу цифрового иэМерителя рассогласования, а второй вход - к выходу первого релейного анализатора скорости, управляющий Вход которого соединен через датчик скорости с выходом силового следяЩего привода, а информационный вход ерез релейный злемент - с выходомервого алгебраического сумматора, . торой цифроаналоговый преобразоваель, блок памяти, релейный анализатор ошибки, управляющий вход которого соединен с выходом первого цифроаналогового преобразователя, а инфорМационный вход - с выходом датчика 2 О ".корости, о т л и ч а ю щ и й с я Фем, что, с целью повышения быстродействия за счет реализации квази- Оптимального закона управления при йзменяющемся входном воздействии,в него дополнительно введены второйрелейный анализатор скорости, второйсумматор, второй алгебраический сумматор и делитель напряжения, подключенный выходом к первому входу первого алгебраического сумматора, второйвход которого, соединенный с входомусилителя, подсоединен к выходу первого цифроаналогового преобразователя, а вход делителя напряжения подсоединен к выходу второго сумматора,первый вход которого подсоединен квыходу задатчика входного сигналачерез второй цифроаналоговый преобразователь, соединенный выходом с первым входом второго алгебраическогосумматора, второй вход которогоподключен к выходу первого цифроаналогового преобразователя, а выходк второму входу второго сумматорачерез блок памяти, соединенный управляющим входом через второй релейныйанализатор. скорости с выходом релейного анализатора ошибки.