Следящая система

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Сфцвмнктмческнх Республик(51) М ( 2 05 В 1/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий. 11 (088, 8) Опубликовано 0501.80. Бюллетень М 1 Дата опубликования описания 080 1.80(54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА 30 5 20 30 Изобретение относится к областиавтоматического управления и регулировани я и может быть и споль з овано для управления позиционными приводами, особенно для объектов с пе-. ременными параметрами, например, для беэупорного останова рабочихорганов машин: станков, экскаваторов, прокатных станов и т.д.Йзвестна следящая система, содержащая блок сравнения, вход которого подключен к выходу объекта управления и устройство управления.Недостатком известного устройства является сложность конструкции.Наиболее близкой к изобретениюпо существу технического решения,является следящая система, содержащаяблок сравнения, вход которого подключен к первому выходу объектауправления, устройство управления идатчик скорости, вход которого подключен ко второму выходу объекта управления.Недостатком известного устройства является низкое быстродействиеи недостаточная точность обработкивоздействия на объект управления.Бель изобретения - повышение быстродействия и точности системы,Институт автоматики Укаэанная цель достигается тем,. что устройство управления системы содержит триггеры, входы сброса которых соединены с выходами блока сравнения, а установочные входы каждого триггера подключены к выходу предыдущего триггера, прйчем установочный вход первого триггера подключен к блоку сравнения, усилители-формирователи, входы которых соединены с выходами триггеров,сумматор, первый вход которого подключен к выходу датчика скорости, а второй вход - к выходу соответствующего усилителя - Формирователя, блок умножения, первый вход которого соединен с выходом сумматора, а второй вход - с выходом соответствующего усилителя - формирователя, и блок переключения, управляющий вход которого подключен к выходу блока умножения, информационные входы - к выходам соответствующих усилителей- Формирователей, а выход ко входу объекта управления,На Фиг1 приведена функциональная схема системы, которая содержит: объект управления 1, блок сравнения 2, блок управления 3, датчик скорости 4, триггеры 5, усилители-формиро70829 б уравнение ключения: 55 60 65 ватели б, сумматор 7, блок умножения 8, блок переключения 9, На Фиг,2 и 3 представлены характеристикисистемы, настроенной для работы соответственно по радиальным и по секуцим линиям переключения,Следящая система работает следующим образом,По мере уменьшения рассогласования объект управления 1 последовательно (слева направо) воздействует на датчики Д( 1 = 0,1,2 п) блока1сравнения 2, сигналы которых запоминаются триггерами. 5 на время движения объекта между двумя соседними датчиками. Эти одинаковые по уровню сигналы подаются последовательно на соответствующие входы каждого из четырех усилителей - формирователей б. За счет сложения сигналов усилителя - формирователя и датчика скорости 4 в сумматоре 7 Формируется сигнал Д, который подается на первый вход блока умножения 8, На второй вход блока умножения подаетсясигнал от усилителя-формирователя .При изменении знака произведенияХ выходной сигнал блока умножения,подаваемый на управляющий вход блока переключения производит изменение структуры системы и сигнала Пна входе объекта управления. Движение такой системы происходит вскользящем режиме (фиг, 2 и 3), при котором изображающая точка совершает колебательные движения околокаждого участка соответствуюцей линии переключения с большой частотой и малой амплитудой. Переход с участка на участок происходит по мере движения рабочего органа объекта управления 1 от датчика к датчику, Это сопровождается включением соответствующего триггера, формированием новой линии переключения и созданием скользящего режима возле нее,В точке останова рабочий орган объекта управления 1 воздействует на датчик нулевого положения До, который, сбрасывая соответствующийтриггер, отключает двигатель объекта управления 1, Коэффициенты усиления К 1(где щ = 14) по каждому входу усилителей - формирователей выбираются такими, чтобы сигналы на выходе усилителей-формирователей во время движения объекта между двуМя датчиками были равны соответственно К 11Х: К 1 о Х 11 2 и К Хо гДе Х 11 -41 11 величина сигнала, пропорциональная расстоянию от 1-го датчика положения до точки останова. На выходе сумматора 7 сигнал равен сумме ступенчатых сигналов усилителя-Формирователя б и аналогового сигнала от датчика скорости Хи определяет 510 15 20 25 30 35 40 45 50 1-го участка линии переод -К 4.1 Х+ Х =О Выходной сигнал блока умножения 8, равный=р х , подается на управляюций вход блока переключения 9. Сигнал Б на выходе блока переключения является выходным сигналом блока управления 3 и входным для объекта управления 1, Если параметРы К 1, К и К, выбраны так, что на участках линий переключения Д.=о выполняются условия скользящего режима (Я; со, д:о ), то послепопадания изображающей точки на любой участок линий переключения (фиг, 2 и 3), возникает скользяций режим движения системы по этому участку. Общая траектория движения образуется иэ отдельных участков, на которые последовательно переключается система с помощью датчиков положения блока сравнения 2 и блока управления 3 число используемых линий переключения определяется необходимой степенью приближения процесса позиционирования к оптимальному по быстродей:твию. В зависимости от способа настройки системы, линии переключения могут быть радиальными по отношению к началу координат фаэовой плоскости (фиг. 2) или исходящим (кроме первой - тоже радиальной) в виде лучей иэ соответствующих расчетных точек справа от начала координат и секущими оптимальную по быстродействию фазовую траекторию (фиг. 3), Для аппроксимации оптимальной фаэовой траектории могут быть испбльэованы и другие комбинации участков радиальных и секущих линий переключения. Координаты точек пересечения линий переключения и оптимальной по быстродействию фазовой траектории (фиг, 2 и 3) определяют число датчиков Д, блока сравнения 2 и основные параметры, необходимые для настройки системы:Х Х 1) " г 1Применение предложенной простой и, следовательно, надежной системы обеспечивает движение объекта в скользящем, близком к оптимальному по быстродействию, режиме с повышенной точностью. Формула изобретения Следящая система, содержащая блок сравнения, вход которого подключен к первому выходу объекта управления, устройство управления, датчик скорости, вход которого подключен ко второму выходу объекта управления, отличающаяся тем, что,с целью повышения быстродействия и точности системы, устройство управления содержит триггеры, входы сброса ко 708296торых соединены с выходами блокасравнения, а установочные входы каждого триггера подключены к выходупредыдущего триггера, причем установочный вход первого триггера подклю-чен к блоку сравнения, усилителиформирователи, входы которых соединены с выходами триггеров, сумматор,первый вход которого подключен квыходу датчика скорости, а второйвход - к выходу соответствующего усилителя-формирователя, блок умножения, первый вход которого соединен свыходом сумматора, а второй вход - свыходом соответствующего усилителяформирователя, и блок переключения,управляющий вход которого подключенк выходу блока умножения, информационные входы - к выходам соответствующих усилителей-формирователей,а выход - ко входу объекта управления,708296АгФиг. РСоставитель Г. МитинаЯ Техред М .Петко Ре акто . Меп ишвили ТКорректор В, Синицкая Заказ 9090/47 Тираж 956 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ЖРаушская наб, д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная 4