Следящий привод

О П И С А Н И Е652529ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСУВУ Союэ Советскин Социалмстмцескин Республикасударстеенный комет СССР пе делам нзобретеннй и еткрытнй, Иоаннисиан, В, С,(72) Авторы изобретения нтаев и В, А. Фольц Заявите) СЛЕДЯЩИЙ ПРИВО 3 2Изобретение относится к системамбольших скоростях слежения иэ-за отсут автоматического регулирования, в частствия в этом режиме обратной связи по ности к следящим приводам, н может: . скорости врашения выходного вала прибыть использовано в автоматизированных вода, Известны также двудвигательные системах управления технологическими следяшие приводы, в которых один из пропессами - в шенамических испытатель- ф каналов является основным, а другойных стендах, корректируюшим П, Они характеризуютИзвестны двудвигательные следяшие ся ограничением диапазона регулирования приводы, содержашие устройства управле- :скорости слежения зоной устойчйвой рабония, датчики обратной связи и два кана- ты исполнительных двигателей и сншкела, причем выходные валы исполнитель- ео нием статической точности йри малых ных двигателей соединены через диферен- скоростях слежения за счет увеличения пиал, а оба канала имеют обший вход Я . погрешностей датчиков обратной связи. Эти приводы имеют ограничейие диапазо- Из известных следящих приводов наибона регулирования скорости слежения зо. . лее близким к изобретенйю по технической ной устойчивой работы исполнительных -. 1 сушности является следящий привод, содвигатепей и увеличением погрешностей держащий первый сумматор, выход кото датчиков обратной связи при малых око- рого через первый усилитель подключен ростях слежения, Известны также дву- ко входу первого исполнительного двигадвнгательные следящие приводы, вкоторыхтели, а вход - к выходу первого датчика один из каналов выполняет роль опорно обратной связи, первый датчик обратной го, а управление осушествляется по дру связи, второй сумматор, выход которого, гому каналу Д , В этом приводе имеет через второй усилитель подключен место увеличение статической ошибки при ко входу второго исполнительногодвигателя, а вход - к выходу второго датчика обратной связи, задающее устройство, первый выход которого подключен ковходу первого сумматора, второй выходко входу третьего в суммато; йорбгдйое 5устройство, вход которого подключен квыходу третьего сумматора, а выход - куправляющему входу ключа, выход которого подключен ко входу второго сумматора, а вход - к выходу первого сумматора, 0датчик угла, выход которого подключенко входу третьего сумматора, при етомвал первого исполнительного двигателякинематически связан с первым входомдифференциала и валом первого датчика Иобратной связи, вап второго исполнительного двигателя - со вторым входом дифференциала и валом второго датчика обратнсй связи, а выходной вал дифференциала-с валом датчнкаугла 14.Однако 20он характеризуется ограничением нижнего предела диапазона регуаврованияскорости слежеаия зоной устойчивойработы йсполнвтеаьных двигателей, чтоне позволяет получать плавной отработкиугла рассогласомния йри малых (фползучих") скоростж слежения; увеличениемстатической ошибки при снижении скорос.ти слеженяй из-за увеличения погрешностей датчиков обратной связи при малых З 0скоРостях врдшенйя их входных валов;ограничением динамической точности, наличием моментов трогания и люфтами вкинемаФичесйих иеиях;Целью изобретения является расширение диапазона устойчивого регулированияскорости слежения и повышение плавности работы на малых скоростях. В предлагаемом приводе ато достигается тем,что он содержит четвертый сумматор,соответствующие входы которого подключены к выходам первого и второго датчиков обратной связи, третий усилитель,еход которого подключен к Выходу четефвертого сумматора, а выход - ко входупервого сумматора, управляемый источник опорного напряжения, выход которогоподключен ко входу второго сумматора,и биполярное пороговое устройство, вы-ход которого подключен ко входу управляемого источника опорного напряжения,а мод - к первому выходу задающегоустройстм,На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого следящего привода.Он содержит сумматор 1, к выходукоторого через усилитель 2 подключенисполнительный двигатель 3, выход которого кинематнчески связан с валом (на чертеже не показан) датчика обратной связи 4, сумматор 5, к выходу которого через усилитель 6 подключен исполнительный двигатель 7, выход которого кинематически связан с валом датчика обратной связи 8, дифференциал 9, входы которого кинематически связаны с валами исполнительных двигателей 3 и 7, а выход - с валом датчика угла 10, сумматор 11, один из входов которого подключен к датчику угла 10, а выход - к пороговому устройству.12, ключ 13, вход которого подключен к выходу сумматора 1, выход - ко входу сумматора 5, а управляющий вход - к выходу порогового устройства 12, задающее устройство 14, один из выходов которого подключен ко входу сумматора 11, а другой выходко входу сумматора 1 и ко входу биполярного порогового устройства 15, управляемый источник опорного напряже-. ния 16, выход которого подключен ко входу сумматора 5, а вход - к выходу биполярного порогового устройства 15, сумматор 17, ко входам которого подключены выходы датчиков обратной связи 4 и 8, а выход через усилитель 18 подключен ко входу сумматора 1.От задающего устройства 14 на вход сумматора 11 поступает напряжение Ц(Ц пропорМональное заданному углу поворота выходного вала (на чертеже не показан) привода, а напряжение Оо, пропорциональное заданной скорости сл жения, поступает на вход сумматора 1 и на вход биполярного порогового устройства 15. На вход сумматора 5 подаетсянапряжение Ооц от управляемого источника опорного напряжения 16, Когда 0=Иий)=0, скорость Йя выходного вала исполнительно двигателя 7 пропорциональйа величине Офп , при этом выходное напряжение Оос датчика обратной связи 8, пропорциональное Са,через сумматор 17 и усилитель 18,коэффициент передачи которого устанавливается в соответствии с коэффициентами передачи кинематнческих.цепей привода, подается на вход сумматора 1. Таким образом, есливыполня ется соотношение Нос, Кавос, = Иос 2 Крос, где Кос и Коса -коэффициенты передачи датчиков, обратной связи 4 и 8 соответственно;Кроа и Кросс, -коэффициенты передачи кинематических цепей от вала датчика обратной связи 4 к первому входу дифференциала 9 и от вала датчика обратнойсвя65252 9 5зи 8-ко второму входу дифференциала соответственно, то при нулевых значениях напряжения на выходах задаюпего устройства 14 скорость врашения выходного.вала дифференциала 9 о =О, а скорости 5 врашения выходных валов исполнительных двигателей 3 и 7 связаны соотношениемс 4Р - сОД 1(Р, тгде си и 05 й, - скорости врашения выходных валов исполнительных двигателей 3 и 7 соответственно; Кр,и Кра - коаффициенты передачи кинематических цепей от исполнительного двигателя 3 к первому входу дифференциала и от исполнительно- . го двигателя 7- ко второму входу дифференциала соответственно.Когда выходные напряжения задающего устройства 14 принимают значения/04./) О И 0 УОд /Оср 20 где 02 ср - порог срабатывания биполярного порогового устройства 15, а величина напряжения ЙЩФ) на выходе сумматора 11, пропорциональная углу рассогласования, меньше заданного значения порога срабатывания 01 ср порогового устройства 12, отработка угла рассогласования осуществляется по основному каналу привода (сумматор 1, усилитель 2, исполнительный двигатель 3), а другой канал (сумматор 5, усилитель 6, исполнительный двигатель 7) выполняет функции опорного.При атом скорости си ижя имеют различный знак. Когда величина угла рассогласования превышает заданное значение, т.е. выполняет условие с выхода сумматора 1 через ключ 13 на вход сумматора 5 поступает напряжение ДЦ (Ц), пропорциональное ошибке по скорости, и тогда скорость юр пропорциональна суммеОол, + А Оо),при атом сохраняется встречное направ ление врашения выходных валов исполнительных двигателей 3 и 7, Когда величина/ЛО(Ц/ становится меньше порога отпускання порогового устройства 12, ключ 13 закрывается, и канал привода, содержащий сумматор 5, усилитель 6 и исполнительный двигатель 7, снова выполняет функции опорногоКогда величина напряжения Ос(Ц превышает заданное значение, т, е. выполняется условие/о обнполярное пороговое устройство 15 срабатывает и переключает управляемый источник опорного напряжения 16 так,чтобы полярность опорного напряженияна входе сумматора 5 соответствовалаполярности напряжения ОсИ) . При атомскорости с) и аз выходных валов исполнительных двигателей 3 и 7 имеютодинаковый знак, и привод может работать с максимальной Скоростью слежения,определяемой соотношениемсмакс с"анаксИР Кдгде юа максимальная скорость врацения выходного вала дифференциала 9;4 иакс максиод - максимальные скоростивращения валов исполнительных двигателей 3 и 7 соответственно;,К - коаффициент передачи дифференциала 9.Таким образом, предлагаемый следяший привод позволяет получать более широкий диапазон устойчивого регулирования скорости слежения - от малых ("ползучих") до максимальных, определяемых характеристиками алементов привода, При атом достигается плавность отработки приводом углов рассогласования на "ползучих" скоростях слежения за счет работы исполнительных двигателей в зоне устойчивости их характеристик, а также повышается статическая точность привода, так как во всех режимах работы привода датчики обратной связи работают при больших скоростях врашення своих валов, что снижает вели чину относительных погрешностей этих датчиков, Повышение динамической точности привода достигается в результате уменьшения величины эоны нечувствительности за счет того, что при постоянной работе двигателей люфты кинематических цепей остаются выбранными во всех режимах работы привода и отсутствует необходимость в преодолении моментов трогания, Это позволяет улучшить частотные свойства привода, Кроме того,расширяеъся диапазон регулирования скорости слежения при высокой статической и ди-; намической точности во всем диапазоне рабочих скоростей следяшего привода, Его применение позволяет создавать на базе серийно выпускаемых алементов высокоточные следящие системы с широким диапазоном регулирования скорости- нагрузки, расширить область применения электромеханических приводов и дает возможность в ряде случаев использовать их вместо алектрогидравлических, что снижает стоимость изготовления и аксплуатации следяших систем в несколько раз.7 652529Формула изобретения ка угла, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью расширения диапазона устойчивого регулирования скорости слежу ния и повышения плавности работы привода на малых скоростях, привод содержит четвертый сумматор, соответствующие входы которого подключены к выходам первого и второго датчиков обратной связи, третий усилитель, вход которого подключен к выходу четвертого сумматора,. а выход - ко входу первого сумматора, управляемый источник опорного напряжения, выход которого подключен ко входу второго сумматора, и биполярное. пороговое устройство, выход которого подключен ко входу управляемого источника опорного напряжения, а вход - к первому выходу задаюшего устройства.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Клубникин .П. Ф. Обьединенные следяшие системы с,двумя приводами; Автоматика и телемеханикаф, 1959, т. ХХ,2 с. 161-175.2. Авторское свидетельство СССР416659, кл. (Э 05 В 11/00, 1971,3. Авторское свидетельство СССР4460271 кл, 6 05 В 11/26 ф 1973.4. Авторское свидетельство СССР451050, кл, Я 05 В 11/01, 1972. Следящий привод, содержаший первый сумматор, выход которого через первый усилитель подключен ко входу первого З исполнительного двигателя, а вход - к выходу. первого датчика обратной связи, первый датчик обратной связи, второй сумматор, выход которого через второй усилитель подключен ко входу второго исполнительного двигателя, а вход - к выходу . второго датчика обратной связи, задавшее устройство, первый выход которого подключен ко входу первого сумматора, второй выход - ко входу третьего сумма- И тора, пороговое устройство, вход которого подключен к выходу третьего сумматора, а выход - к управляюшему входу ключа, выход которого подключен ко входу второго сумматора, а вход - к выходу20 первого сумматора, датчик угла, выход которого подключен ко входу третьего сумматбра, при этом вал первого исполнителЬного двигателя кинематически связан с первым входом дифференциала н 15 валом первого датчика обратной связи, вал второго исполнительного двигателя со вторым входом дифференциала и валом второго датчика обратной связи, а выходной вал дифференциала - с валом дат ш- Зй