Двухдвигательный следящий привод

ц) 600 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Сооетеиии Социалистических РеспубликДополнительное к авт. свид 77 (21) 2439474/18 Заявлен 51) М Клг6 05 В 11/О исоединением заявки Юо сударственный комите(43) Опубликовано 28,02.79. Бюллетень М (45) Дата опубликования описания 28,02.79 53) УДК 62.50ло делам изобретении н открытий2) Автор Новоселов зооретен 1) Заявитель(54) ДВУХДВИГАТЕЛЬНЫЙ СЛЕДЯЩИ И труктурная схема тельного следяще Изобретение относится к области систем автоматического регулирования и управления и может быть использовано для построения следящих систем с широким диапазоном регулирования скорости.Для увеличения быстродействия привода используют два двигателя, работающих от одного сигнала, пропорционального рассогласованию привода, движения которых складываются на механическом дифреренциале 1. Недостатком такого привода является работа оооих двигателей с малыми скоростями при отработке приводом малых задаваемых скоростеи.т 1 аиболее близкое техническое решение к изобретению - двухканальныи следящии привод, содержащии олок опорных сигналов, последовательно соединенные псрвыи усилитель мощности и первыи двигатель, последовательно соединенные второи усилитель мощности и второй двигатель, выходы двигателей соединены с входами дшрреренциала, выход которого через последовательно соединенные редуктор, нагрузку, чувствительный элемент и предвар 1- тельный усилитель соединен с первым входом,первого усилителя мощности.Недостатком привода является то, что в динамических режимах его работы используются динамические возможности лишь управляемого канала, а при отработке оольших скоростей не используется возможность согласной работы обоих каналов для расширения диапазона регулирования скорости за счет верхнего предела ее, чтоменьшает быстродействие прнвода.Цель изобретения - повышение быстродеиствия следящего привода и расширение диапазона регулирования скоро ти.10 Поставленная цель достигается тем,что в привод введены логическое устроистно, два ключа и два измерителя скорости.11 ервый вход логического устройства соединен с выходом чувствительного элемента, второй вход - с выходом второго измерителя скорости, третий вход - с выходом в 1 орого измерителя скорости, а выход - с первыми входами первого и второго ключей, вторые входы которых соединены с выходамн блока опорных сш палов, а выходы - с вторыми входами соответственно первого и второго усилителей мощности. Входы первого и второго измерителей скорости соединены соответственнз 25 с выходами первого и второго двигателей,усилителя мощности едварительного усипервМи вход второгосоединен с выходом прлителя,На фиг, 1 показанапредлагаемого двухдвт4 3го привода; на фиг, 2, а и б даны графикиработы кналов и привода, где принятыследующие обозначения: 60 - соответственно входная и выходная величины привода; ЙЙ Й, - скорости соответственно управляемого канала, опорного канала,нагрузки; 1 у оь О - напряжения навыходе предварительного усилителя, блокаопорных сигналов; О - ошибка следящегопривода.Предлагаемый привод состоит из первого канала 1, содержащего последовательносоединенные первый усилитель 2 мощностии первый двигатель 3, и второго канала 4,содержащего последовательно соединенные второй усилитель 5 мощности и второйдвигатель б, выходы которых соединенысоответственно с первым и вторым входами механического дифференциала 7. Выходдифференциала через последовательно соединенные редуктор 8 и нагрузку 9 соединен с вторым входом чувствительного элемента 10, первый вход которого соединенс входом привода, а выход с входами предварительного усилителя 11 и логическогоустройства 12,Выход логического устройства 12 соединен с первыми входами первого 13 и второго 14 ключей, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторымвходами блока 15 опорных сигналов, а выходы - соответственно с вторыми входами каналов 1, 4, первые входы которыхсоединены с выходом предварительногоусилителя 11. Второй и третий входы логического устройства 12 соответственно соединены с выходами первого и второго измерителей 16, 17 скорости, входы которыхсоединены с выходами каналов 1, 4.Работа привода заключается в следующем.При отсутствии на входе следящего привода входного сигнала ошибка О мала,ключи 13, 14 подают на вход каналов 1, 2сигналы с блока 15. Двигатели 3, б каналов 1, 4 под действием сигналов /о, / сблока 15 вращаются в противоположныестороны с равными скоростями Я О выходной вал дифференциала 7 неподвижен,скорость йравна нулю. Сигналы оь ЬО,на выходе ключей 13, 14 таковы, что скорости Й Ы, равны половине номинальнойскорости двигателей 3, б.В режимах слежения, так как при отработке скоростей и ускорения изменениявходной величины 0 (1) под действием рассогласования 0(1), а следовательно, и сигналаусиленного усилителями 2, 5, атакже опорных сигналов У= У двигатели 3, б развивают пропорциональныескорости, т, е, на нагрузке 9 имеет местоудвоенное изменение скорости и ускоренияпо сравнению с изменением этих величинза тот же интервал времени в однодвигательном приводе,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 В режимах отработки больших рассогласований по сигналу ошибки О и сигналом сизмерителей 16, 17 скорости срабатываетлогическое устройство 12, которое управляет с помощью ключей 13, 14 опорными сигналами Оь таким образом, чтобыобеспечить отработку больших углов рассогласования за минимальное время.Поясним работу привода в режимах отработки больших рассогласований графиками скоростей й, йь й на фиг, 2.Пусть обычный однодвигательньш привод отрабатывает угол рассогласования Оопо диаграмме изменения скорости Й,ОАВС за времяОбеспечение отработки этого же угла Ов предлагаемом двухдвигательном приводевозможно различными способами,1. Первый двигатель 3 канала 1 вращается с постоянной скоростью (график 0 К),а скорость второго двигателя 6 канала 4изменяется по графику 0" 6"Е"Г". Скорость изменяется по диаграмме ОВЕЙ.Время отработки 1 на 1, больше исходного 1, так как скорость переброса определяется лишь половиной скорости от номинальной, ускорение переброса определяется одним каналом, Оба двигателя 3, б вэтом случае работают без реверса.2. Первый двигатель 3 канала 1 изменяет свою скорость 2, по диаграмме 0 6 ВН,а второй двигатель б канала 4 - по диаграмме 0"6"В"Н". Скорость изменяется подиаграмме 06 ВН. Время отработки углаОс афпг сокращается на Л 1 по сравнению сза счет удвоения ускорений разгона иторможения на участках 06 и ВН, Обадвигателя 3, 6 и в этом случае работаютбез реверса, Скорость первого двигателя3 используется полностью, а скорость второго двигателя б наполовину.3. Первый двигатель 3 канала 1 изменяет свою скорость 1, по диаграмме06 НР, а второй двигатель - по диаграмме 0"6"Ж"Р". Скорость Ыизменяетсяпо диаграмме 06.МИР. Время отработки1 пэ сокращается по сравнению с 1 на величину (Ы+Мз) за счет удвоения ускорения на участках 06, НР и увеличения скорости (, на участке 6.ИУ. 11 срвый двигатель 3 работает без реверса. Скорость егоиспользуется полностью. Второй двигатель6 работает с реверсом, скорость его используется наполовину.4. Первый двигатель 3 канала 1 работает по диаграмме 065 У, а второй двигатель б канала 4 - по диаграмме0"6"."Р"5" Ь". Скорость йизменяется подиаграмме Время отработки 06 Я 5 сокращается на величину (Ы 4+Л 1 з+Мг) посравнению с 1 за счет увеличения ускорений на участках 06, 5/ и увеличения скорости на участке 6 Ы 5. Скорости двигателей 3, 6 используются полностью, Второйдвигатель 6 реверсируется, 650051При отработке угла 6, другого знака работа двигателей 3, 6 аналогична, только диаграммы работы изменяются местами и знаками.Из анализа графиков и работы двигате лей 3, 6 в различных режимах видно, что для обеспечения минимального времени отработки 1, задаваемого угла рассогласования 6, логическое устройство 12 и ключи 13, 14 должны работать по следующему 10 алгоритму.Логическое устройство 12 оценивает значение и знак рассогласования О для формирования того или иного вида диаграммы работы привода в целом за счет формиро вания диаграмм работы каналов 1, 4. Чем больше рассогласование Оо, тем больше опорный сигнал Уо с помощью ключей 13, 14 должен подаваться на соответствующий канал. 20Логическое устройство 12 оценивает по данным с измерителей 16, 17 скоростей и ошибке О моменты Р, М, 5, Л, В начала торможения соответствующих двигателей 3, 6, для чего опять тот или иной уровень 25 и знак 4 формируется с помощью ключей 13, 14.Измерители 16, 17 скорости в частном случае являются тахогенераторами. Логическое устройство 12 представляет собой 30 пороговое устройство по О, управляемое сигналами с измерителей 16, 17.Технико-экономический эффект предложенного решения заключается в том, что за счет сравнительно простой реализации 35 логического устройства, двух ключей, двух измерителей скорости и ввода дополнительной связи между предварительным усилителем и усилителем мощности опорного (второго) канала обеспечивается увеличе ние быстродействия привода в режимах слежения и переброса, расширение диапазона регулирования скорости за счет максимального ее значения в режимах отработки больших углов рассогласования (режим переброса).Формула изобретенияДвухдвигательный следящий привод, содержащий блок опорных сигналов, последовательно соединенные первый усилитель мощности и первый двигатель, последовательно соединенныс второй усилитель мощности и второй двигатель, выходы двигателей соединены с входами дифференциала, выход которого через последовательно соединенные редуктор, нагрузку, чувствительный элемент и предварительный усилитель соединен с первым входом первого усилителя мощности, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения диапазона регулирования скорости привода, в него дополнительно введены логическое устройства, два ключа и два измерителя скорости, первый вход логического устройства соединен с выходом чувствительного элемента, второй вход - с выходом первого измерителя скорости, третий вход - с выходом второго измерителя скорости, а выход - с первыми входами первого и второго ключей, вторые входы которых соединены с выходами блока опорных сигналов, а выходы - с вторыми входами соответственно, первого и второго усилителей мощности, входы первого и второго измерителей скорости соединены соответственно с выходами первого и второго двигателей, первый вход второго усилителя мощности соединен с выходом предварительного усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мо 416659, кл. 6 05 В 11/01, 1971.2, Авторское свидетельство СССР Мо 407278, кл. б 05 В 11/26, 1971.