Следящая система

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЪ Союз Советских Социалистицеора Республик501 1) Дополнительное к авт. свидУ -86/18-2 20.04.77 (21) 248ем заявки-22) Заявлен присоединен 23) Приорит 1 1/О Гюсудерстюююай юитют СССР юю делам изююрютю и юткрютйетень1 убликовано 05,05.79 ия 15.05.79 бликования описа Да 72) Авторы изобретения липьев, Б. С. Седых и Г. А. Столяров 1) Заявитель ТЕМА ЩАЯ(54) С 1Предлагаемое изобретение относится к области систем управления, в частности, к следящим системам с тахометрической обратной связью,Известны следящие системы с тахометрической обратной связью, содержащие последовательно соединенные измеритель рассогласования блок сравнения, усилитель и исполнительный механизм, имеющий общий вал с тахогенератором, выход которого через переключатель подключен ко второму входу блока сравнения, а выход измерения рассогласования через пороговое устройство и формирователь импульсов соединен с управляющим входом переключателя 1 и 2).Недостатком известных систем является то, что в них включение форсированного торможения происходит вне зависимости, от энергетических соотношений в системе, которые. могут сильно меняться при изменении внешних условий и параметров системы, обусловленных наличием помех и технологическими допусками.Из известных систем наиболее близкой по технической сущности является следящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования,выход которого подключен к выпрямителю,первый переключатель, второй переключатель, первый сумматор, усилитель и исполнительный механизм, выход которого непосредственно соединен с одним из входов из-мерителя рассогласования и через тахогенератор, третий и четвертый переключателиподключены ко второму входу первого сумматора, источник опорного напряжения, выходы которого соединены с первыми входами0 соответственно второго и третьего сумматоров, выходы которых подключены ко входам соответственно первого и второго ключей, управляющие входы которых подключены к выходам соответственно первого и вто 15рого формирователей импульсоВ, а выход -через третий формирователь импульсов подключен к управляющим входам первого ичетвертого переключателей, а через четвертый формирователь импульсов к управляющим входам второго и третьего пере 20 ключателей 31.Недостатком известной системы является низкое быстродействие,Целью настоящего изобретения является повышение быстродействия,Поставленная цель достигается тем, чтов системе установлен дифференциатор, вход которого соединен с выходом выпрямителя, а выход с входами первого и второго формирователей импульсов и вторыми входами второго и третьего сумматоров.Блок-схема системы представлена нафиг. 1; на фиг. 2 представлены эпюры напряжений.Система содержит измеритель рассогласования 1, первый, второй, третий и четв ертый переключатели 2 3, 4, 5, первый, второй, третий сумматоры 6, 7, 8, усилитель 9, исполнительный механизм 10, тахогенератор 11, первый, второй, третий и четвертый формирователи импульсов 12,13 14, 15, первый и второй ключи 16, 17, источник опорного напряжения 18, выпрямитель 19, дифференциатор 20, 11 выходное напряжение-го блока.Система работает следующим образом."При появлении на выходе измерителярассогласования 1 1.1 сигнала рассогласования сигнал с выхода выпрямителя 19 11,ч на фиг. 2 а - сплошная линия) дифференцируется. Сигнал газо с выхода дифференциатора 20 (фиг, 2 б), пропорциональный производной сигнала 11 е с выхода выпрямителя 19, суммируется с постоянным по величине опорным напряжением Ц в сумматоре 7 (фиг. 2 в) и с постоянным по велиФчине опорным напряжением Ц 8 в сумматоре 8 и инвертируется в нем (фиг. 2 г). Формирователь импульсов 12 через ключ 16 подключает выход сумматора 7 ко входам формирователей импульсов 14, 15 при положительной производной выходного сигнала выпрямителя 19 (фиг. 2 д). При отрицательной производной выходного сигнала выпрямителя 19 формирователь импульсов 13 через ключ 17 подключает выход сумматора 8 ко входам формирователя импульсов 14, 15 (фиг. 2 е). Таким образом, на входы формирователей импульсов 14, 15 поступает управляющий сигнал Ь 6, т (фиг. 2 ж), пропорциональный отклонению сигнала 1.1 аО от постоянного .1 на участIке возрастания Ц и пропорциональный отклонению сигнала от 11 м постоянного сигнала Ьв на участке убывания Ь. Сигнал Ъв,у пропорционален отклонению сгибающей выпрямленного сигнала рассогласования от эталона, изображенного на фиг. 2 а пунктиром, производная которогопропорциональна 1.1,ц на участке убывания, и пропорционален отклонению огибающей выпрямленного сигнала рассогласования от эталона, изображенного на фиг, 2 а пунктиром, производная которого пропорциональная 11 е на участке возрастания 11 и проИпорциональна Ьз на участке убывания 1.При сигнале 1-1 а,т положительной полярности формирователь импульсов 14 подает управляющий сигнал на переключатели 2 и 5, которые, переключая коэффициенты усиления в прямой и обратной связях системы, осуществляют уменьшение уровня сигнала рассогласования Ъ относительно уров. ня сигнала тахогенератора, что вызываетфорсированное торможение исполнительно:го механизма 10 при отработке сигнала рассогласования. При сигнале Ъв,т отрицательной полярности формирователь импульсов 15 подает управляющий сигнал на переключатели 3 и 4, которые, переключая коэффициенты усиления в прямой и обратной связи системы осуществляют увеличение уровня сигнала рассогласования Ц относительно уровня сигнала тахогенератора, что вызывает форсированное ускорение 15 исполнительного механизма 10 при отработке сигнала рассогласования, Таким образом, при отработке сигнала рассогласования в системе формируется управляющий сигнал 11%,1 вызывающий форсированное торможение и форсированное ускорение исполнительного механизма 10. Благодаря этому, предлагаемая следящая система стремится приблизить кривую переходного процесса к эталону, изображенному на фиг, 2 а, пунктиром.При увеличении наклона огибающей сиг 25нала рассогласования сигнал с выхода дифференциатора 20 становится по, величине болыпе эталонного напряжения Ц или 1.1 формирователь импульсов 14 включает режим форсированного торможения, что при водит к резкому уменьшению наклона огибающей сигнала рассогласования, И, наоборот, при уменьшении наклона огибающей сигнала рассогласования сигнал с выхода дифференциатора 20 становится по величине меньше эталонного напряжения Я иди Ьф и формирователь импульсов 15 включает режим форсированного ускорения, что приводит к резкому увеличению наклона огибающей сигнала рассогласования.С другой стороны указанные функциональные блоки позволяют уменьшить затягивание переходного процесса при увеличении демпфирования следящей системы от изменения внешних условий, наличия помех и технологического разброса параметров, так как в этом случае исполнительное уст ройство большую часть времени работаетв режиме форсированного ускорения, На фиг. 2 к пунктиром показана кривая переходного процесса в системе без применения формированных режимов, здесь же сплошной линией показана кривая переходного процесса в системе с применением форсированных режимов. По тем же причинам из-за уменьшения демпфирования в системе увеличивается перерегулирование и время переходного процесса (на фиг. 2 л пункти ром показана огибающая сигнала рассогласования без применения форсированных режимов). Наличие форсированных режимов в предлагаемой системе, а именно, режима форсированного торможения, уменьшает перерегулирование и время переходного процесса (сплошная линия на фиг. 2 л),Следовательно, как видно из фиг. 2 к и фиг. 2 л введение форсированных режимов работы повышает быстродействие и помехозащищенность системы при изменении ее энергетических соотношений.Формула изобретенияСледящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, выход которого подключен к выпрямителю, первый переключатель, второй переключатель, первый сумматор, уси литель и исполнительный механизм, выход которого непосредственно соединен с одним из входов измерителя рассогласования ичерез тахогенератор, третий и четвертый переключатели подключен ко второму входу первого сумматора, источник опорного напряжения, выходы которого соединены с первыми входами соответственно второго и третьего сумматора, выходы которых подключены ко входам соответственно первого и второго ключей, управляющие входы кото рых подключены к выходам первого и второго формирователей импульсов, а выходы через третий формирователь импульсов подключены к управляющим входам первого и четвертого переключателей, а через четвертый формирователь импульсов - к управляющим входам второго и третьего переключателей, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия системы, в ней установлен дифференциатор, вход которого соединен с выходом выпрямителя, а выход - с входами первого и второго формирователей импульсов и вторыми входами второго и третьего сумматоров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР482716, кл. б 05 В 11/01, 19,10,73,2. Заявка2432293/18 - 24,кл. б 05 В 11/01, 20,12.76, по которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства.3. Заявка2432294/18 - 24,кл. 6 05 В 11/01, по которой принято положительное решение о выдаче авторскогосвидетельства,в Ро Составитель Г НеТехред О, Луговая Тираж 1014Государственного комитета елам изобретений и откры сква, Ж - 35, Раушская на Патент, г. Ужгород, ул,Редактор С, Равна аказ 2472/49 ЦИНИПИ по 113035, М филиал П П П