Следящая система

(51)5 6 05 В 11/ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР/10, 1973 ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится к следящим системам и может быть использовано в различных устройствах автоматики в качестве исполнительных следящих систем.Цель изобретения состоит в повышении быстродействия и динамической точности следящей системы.Цель достигается тем, что следящая система, содержащая последовательно соединенные первый измеритель рассогласования 1, суммирующий вход которого служит входом задающего воздействия, первый усилитель 2, первый блок выделения модуля 3, сумматор 4, второй блок умножения 5, второй вход которого через первый релейный элемент 6 соединен с выходом первого усилителя 2, усилитель мощности 7, электродвигатель 8, датчик углового положения 9, выход которого соединен с вычитающим входом первого измерителя рассогласования 1 и входом первого блока дифференцирования 10, а также второй блок дифференцирования 11, вход которого соединен с суммирующим(57) Изобретение относится к системам автоматического управления. Целью изобретения является повышение динамической точности и быстродействия следящей системы. Следящая система содержит два измерителя рассогласования, два усилителя, два блока выделения модуля, два релейных элемента, два блока дифференцирования, три блока умножения, сумматор, усилитель мощности, электродвигатель, датчик положения. 2 ил. входом первого измерителя рассогласования 1, а выход через второй блок выделения модуля 12 и второй усилитель 13 соединен с первым блоком умножения 14, второй вход которого подключен к выходу второго релейного элемента 15, а выход - ко второму входу сумматора 4, дополнительно снабжена вторым измерителем рассогласования 16 и третьим блоком умножения 17, причем суммирующий вход второго измерителя рассогласования 16 соединен с выходом второго блока дифференцирования 11, вычитающий - с выходом первого блока дифференцирования 10, а выход - через третий блок умножения 17, второй вход которого соединен с выходом второго блока дифференцирования 11, подключен ко входу второго релейного элемента 15.Сущность изобретения, таким образом, состоит в том, что при изменении знака скорости задающего воздействия, при котором абсолютное значение заданной скорости меньше абсолютного значения текущей скорости, второй релейный элемент включен смомента изменения знака заданной скорости до тех пор, пока текущая скорость не станет равной заданной, в то время как в системе прототипа релейный элемент включается только когда абсолютное значение текущей скорости станет равно абсолютному значению заданной, следовательно реверсирование двигателя будет происходить более интенсивно, повысятся быстродействие и динамическая точность.На фиг, 1 изображена структурная схема предлагаемой следящей системы; на фиг. 2 -эпюры основных координат системы-прототипа и заявляемой при отработке пилообразного входного сигнала.На фигурах и в тексте описания приняты следующие условные обозначения и сокращения:Оз - задающее воздействие;От, От - выходной угол в предлагаемой и системе-прототипе;Яз - производная от задающего воздействия;Ят, Я - производная от выходного угла в предлагаемой и системе-прототипе;О, 0 - сигнал на выходе второго блока умножения в предлагаемой и системе-прототипе,Следящая система работает следующим образом,В измерителе рассогласования определяется величина ошибки по положению между Оз и СЬ, которая усиливается усилителем 2, выпрямляется первым блоком выделения модуля 3 и поступает на вход сумматора 4, на второй вход которого подан сигнал О. В зависимости от того, какой сигнал на выходе второго релейного элемента 15, О равен либо нулю, либо выпрямленному во втором блоке выделения модуля 12 и усиленному вторым усилителем 13 сигналу Яз, который определяет заданную скорость вращения электродвигателя 8. В зависимости от знака ошибки по положению выходной сигнал сумматора 4 умножается на "+1" или "-1" в блоке умножения 5, усиливается в усилителе 7 и поступает на электродвигатель 8. При отработке линейно-изменяющегося задающего воздействия на интервале О-т 1, второй измеритель рассогласования 15 вычисляет разность Яз - Ят, которая перемножается в третьем блоке умножения 17 на Яз, Следовательно, на выходе второго релейного элемента будет "1", если Яз0 и Яз Яили Яз 0 и Яз Ят, и "0", если Яз0 и ЯзЯт или Яз0 и ЯзЯт, т.е. еслиЯзЯтвторой релейный элемент 15 переводится в положение "0", сигнал О становится равным нулю и двигатель начинает тормозиться. Однако, как только ЯзЯт , вновь подключается инвариантный вход и двигатель разгоняется. Таким образом, при идеальном релейном элементе 15 устанавливается скользящий 5 режим, при котором инвариантный входподключается с бесконечно большой частотой, а система без ошибки отрабатывает задающее воздействие. В момент времени т происходит изменение скорости задающего 10 воздействия, ЯзО, ЯзЧЧт и на выходевторого релейного элемента 15 будет "1", на вход сумматора 4 поступит сигнал О, пропорциональный Яз, который будет сохраняться до момента сг, пока Яз не станет 15 равной Ят (фиг, 2 г). На интервале 12 - 1 аинвариантный вход будет подключен, так как ЯзЯт, а с момента м установится скользящий режим, описанный выше. В системе прототипе инвариантный вход под ключится лишь в момент сз, когдаЧЧз=Ят(фиг. 26), т,е. на интервале ц - сз О = 0 (фиг. 2 в).Таким образом, по сравнению с системой-прототипом в предлагаемой системе 25 происходит интенсивное реверсированиеэлектродвигателя, которое ведет к повышению быстродействия и динамической точности и обусловлено тем, что инвариантный вход подключается сразу после изменения ЗО знака скорости задающего воздействия, вто время как в системе-прототипе подключение инвариантного входа происходит только когдаЯтЯз , т.е, реверсирование двигателя осуществляется только за 35 счет сигнала ошибки по положению,Формула изобретения Следящая система, содержащая последовательно соединенные первый измери тель рассогласования, суммирующий входкоторого является входом задающего воздействия системы, первый усилитель, первый блок выделения модуля, сумматор, а также первый релейный элемент, вход кото рого соединен с выходом первого усилителя, электродвигатель, первый блок дифференцирования, первый блок умножения, первый вход которого соединен с выходом второго релейного элемента, выход - с 50 вторым входом сумматора, второй блокдифференцирования, вход которого соединен с суммирующим входом первого измерителя рассогласования, выход - с входом второго блока выделения модуля, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения быстродействия и динамической точности систем, в нее введены два блока умножения, второй измеритель рассогласования, второй усилитель, датчик положения, усилитель мощности, выход которого соединен с входом1805446 50 55 электродвигателя, вход - с выходом второго блока умножения, входы которого соединены соответственно с выходами сумматора и первого релейного элемента, вычитающий вход второго измерителя рассогласования соединен с выходом первого блока дифференцирования, вход которого соединен с выходом связанного входом с электродвигателем датчика положения, и соединенного с вычитающим входом первого измерителя рассогласования, выход второго измерителя рассогласования соединен с первым входом третьего блока умножения, выход которого соединен с входом второго релейного элемента, второй вход третьего 5 блока умножения и суммирующий вход второго измерителя рассогласования соединены с выходом второго блока дифференцирования, а выход второго блока выделения модуля через второй усилитель 10 соединен с вторым входом первого блокаумножения.1805446 еда аказВН Составитель О,ЛукьянецТехред М.Моргентал Корректор М,Пет Тираж ПодписноеИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101