Комбинированный следящий привод

259227,ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетскик Социалистическил РеспубликЗависимое от авт. свидетельства ЛЪЗаявлено 22.71.1968 ( 1252922/18-24)с присоединением заявкил. 21 с, 46/5 МПК б 051 УДК 621-503.53(088.8 иоритет овитет по делов изобретеииЯ и открытиЯ при Совете Миииотрое СССР. Новоселов, А, А, Кобзев и Ю, С. Горохов аявите КОМБИНИРОВАННЫЙ СЛЕДЯЩ РИВОД Данное предложение относится к области автоматического регулирования.Известны комбинированные следящие приводы, содержащие основной контур с элементом сравнения, первый контур самонастройки с дифференциатором, подключенным к входному зажиму, умножителем, интегратором и элементом сравнения, второй контур самонастройки с интегратором и умножителем, вход которого подключен к элементу сравнения основного контура, и блок реле. Недостатком известных устройств являются ограниченные динамические возможности.Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем дополнительно установлены последовательно включенные между собой два дифференциатора, делительное устройство, устройство извлечения корня, второй блок реле, интегратор, умножитель и сумматор, подключенный ко входу основного контура, причем вход этого интегратора подключен к выходу элемента сравнения основного контура; вход первого дополнительно включенного дифференциатора подключен параллельными связями к дифференциатору первого контура самонастройки, первому блоку реле, делительному устройству, умножителю первого контура самонастройки и сумматору этого контура, подсоединенному к основному контуу; вход второго дополнительно устдновленного дифференциатора подключен ко второму блоку реле и входам дополнительно установленных умножптеля и сумматора; выход второго дополнительно установленного дифферен циатора подключен ко второму входу первогоблока реле и интегратору второго контура самонастройки, выход устройства извлечения корня подсоединен к третьему входу первого блока реле, подключенного к интегратору пер вого контура самонастройки.Это позволяет обеспечить минимизациюсреднеквадратпческого значения ошибки при отработке скачкообразного сигнала, сигнала, изменяющегося с постоянной скоростью и ус корением, и синусоидального сигнала с различной частотой.На фиг. 1 представлена структурная схемакомбинированного следящего привода с контурами самонастройки, минимизирующими 20 среднеквадратические значения составляющихошибки; на фиг. 2 - характер изменения ошибок при синусопдальном входном воздействии.На фиг. 1 принять". следующие обозначения;Х, - сигнал, компенсирующий статическую 25 ошибку; Х - входная величина: Хе - выходная величина; Х - ошибка системы.Контур 1 самонастройки сигнала, компенсирующего статическую ошибку, состоит из интегрирующего устройства 2, выполненного на З 0 асинхронном двухфазном двигателе, вход ко55 бО 65 торого соединен с сигналом ошибки, а выход - с м жительным устройством 3, выполненным на потенциометре, выход которого соединен с основным контуром системы 4, Контур самонастройки 5 компенсирующего сигнала, пропорционального первой производной от входного воздействия, содержит интегрирующее устройство б, выполненное на асинхронном двухфазном двигателе, вход которого соединен с каналом ошибки, а выход - с множительным устройством 7, которое выполнено на потенциометре, Множительное устройство соединено с дифференцирующим устройством 8, связанным со входом системы. Выход устройства 7 соединен с основным контуром системы 4. Контур самонастройки 9 компенсирующего сигнала, пропорционального второй производной от входного воздействия, состоит из интегрирующего устройства 10, выполненного на асинхронном двухфазном двигателе, вход которого соединен с каналом ошибки, а выход - с множительным устройством 11, которое выполнено на потенциометре. Устройство 11 связано с дифференцирующим устройством 12, а последнее - с выходом дифференцирующего устройства 8, Выход устройства 11 соединен с основным контуром системы 4.Вход делительного устройства 18, выполненного на датчиках Холла, соединен с выходом устройства 8 и с выходом дифференцирующего устройства 14, которое связано с выходом устройства 12, а выход устройства 18 - с устройством 15 извлечения корня, выход которого соединен с блоками реле 16 и 17. Блок реле 16 соединен с устройствами 2 и б и с выходом устройств 8 и 14. Блок реле 17 соединен с выходом устройства 12 и устройством 10. Выход устройства 14 связан с устройством 2.В случае, когда управляющее воздействие не оказывает влияния на систему, в последней может существовать ошибка. В этом режиме блок реле 16 включает устройство 2, на которое поступает сигнал ошибки. С выхода этого устройства сигнал поступает на множительное устройство 3, где перемножается с сигналом Хо, компенсирующим статическую ошибку, Сигнал, необходимый для компенсации статической ошибки в данный момент, подается в основной контур 4, При достижении минимальной ошибки, которой определяется зона нечувствительности интегрирующего устройства 2, на выходе последнего будет постоянная величина, и, следовательно, с множительного устройства 3 в основной контур 4 поступит постоянная величина, обеспечивающая минимальную ошибку. В этом режиме блоки реле 16 и 17 отключают устройства б и 10, которые не изменяют своих выходных величин при наличии ошибки в системе.При работе системы на постоянной скорости блок реле 16 отключает устройство 2 и подключает устройство б, причем знак интегрирования соответствует знаку скорости. При появлении ошибки в системе интегрирующее устройство б изменяет свою выходную величину,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 которая перемножается в множительном уст. ройстве 7 с компенсирующим сигналом, поступающим с дифференцирующего устройства 8.Часть компенсирующего сигнала с дифференцирующего устройства 8 компенсирующего ошибку, пропорциональную скорости входного воздействия,при нормальных условиях, ,поступает в основной контур 4 все время,С выхода множительного устройства 7 сигнал, необходимый для компенсации возникшей ошибки, подается в основной контур 4, При достижении минимальной ошибки, которой определяется зона нечувствительности интегрирующего устройства б, на выходе этого устройства б будет постоянная величина, и, следовательно, с множительного устройства 7 поступит постоянный сигнал, обеспечивающий минимальную ошибку.В этом режиме блок реле 17 отключает интегрирующее устройство 10, которое при наличии ошибки не изменяет своей выходной величины.Измерение ошибки Х осуществляется элементом сравнения 18 основного контура, а формирование сигналов компенсации - с помощью сумматоров 19 и 20.При работе системы на постоянном ускорении блок реле 17 отключает интегрирующие устройства 2 и 6, которые при наличии ошибки не изменяют своих выходных величин, и подключает интегрирующее устройство 10, причем знак интегрирования соответствует знаку ускорения. При появлении ошибки устройство 10 изменяет свою выходную величину, которая перемножается в множительном устройстве 11 с компенсирующим сигналом, поступающим с дифференцирующего устройства 12. Часть компенсирующего сигнала с устройства 12, компенсирующего ошибку, пропорциональную ускорению входного воздействия при нормальных условиях, поступает в основной контур 4 все время.С выхода множительного устройства 11 сигнал, необходимый для компенсации возникшей ошибки, подается в основной контур 4. По достижении минимальной ошибки, которой определяется зона нечувствительности интегрирующего устройства 10, на выходе этого устройства будет постоянная величина, и, следовательно, с множительного устройства 11 будет поступать постоянный сигнал, обеспечивающий минимальную ошибку,Характер изменения ошибок от скорости и ускорения при отработке системой синусоидального входного воздействия представлен на фиг. 2, где кривые обозначают: 21 - скорость входного воздействия; 22 - зона ошибки, пропорциональной скорости входного воздействия; 23 - зона, где ошибка, пропорциональная скорости, имеет огределяющее значение; 24 - ускорение входного воздействия;25 - ошибка, пропорциональная ускорению входного воздействия; 26 - зона, где ошибка,юпорциональная ускорению, имеет определящее значение.При синусоидальном входном воздействии в ззличные моменты времени нужно настраить компенсирующие сигналы, пропорциоальные скорости или ускорению. В зоне 23 аботает контур самонастройки 5 компенсирущего сигнала, пропорционального скорости.зоне 2 б работает контур самонастройки 9 эмпенсирующего сигнала, пропорционального скорению.Работа контуров самонастройки 5 и 9 в сответствии с фиг. 2 обеспечивается их попереенным включением блоками реле 1 б, 17, на оторые поступает сигнал, пропорциональный астоте входного воздействия с устройства 15 звлечения корня, С изменением частоты входого воздействия зоны работа контуров самоастройки 5 и 9 будет изменяться и при этом удет изменяться соотношение между ошибой, пропорциональной скорости входного возействия, и ошибкой, пропорциональной ускоению входного воздействия. Предмет изобретения Комбинированный следящий привод, содеркащий основной контур с элементом сравне:ия, первый контур самонастройки с диффеенциатором, подключенным к входному зажиу, умножителем, интегратором и элементом :равнения, второй контур самонастройки с инегратором и умножителем, вход которого подключен к элементу сравнения основного контура, и блок реле, отличающийся тем, что, с целью минимизации среднеквадратического значения ошибки при отработке скачкообраз ного сигнала, сигнала, изменяющегося с постоянной скоростью и ускорением, и синусоидального сигнала с различной частотой, в нем дополнительно установлены последовательно включенные между собой два диффе ренциатора, делительное устройство, устройство извлечения корня, второй блок реле, интегратор, умножитель и сумматор, подключенный ко входу основного контура, причем вход этого интегратора подключен к выходу элемента 15 сравнения основного контура; вход первогодополнительно включенного дифференциатора подключен параллельными связями к дифференциатору первого контура самонастройки, первому блоку реле, делительному устройст ву, умножителю первого контура самонаст.ройки и сумматору этого контура, подсоединенному к основному контуру; вход второго дополнительно установленного дифференциатора подключен ко второму блоку реле и вхо дам дополнительно установленных умножителя и сумматора; выход второго дополнительно установленного дифференциатора подключен ко второму входу первого блока реле и интегратору второго контура самонастройки; З 0 выход устройства извлечения корня подсоединен к третьему входу первого блока реле, подключенного к интегратору первого контура самонастройки.359227 Составитель И. Н. ШуваловаРедактор П, Вербова Техред 3. Н. Тараненко Корректор С. М. Сига Типография, пр. Сапунова,аказ 875/4НИИПИ Комитет Тираж 499 Подписнопо делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5