Следящая система

Союз СоветскСоциалистически кРеспублик О П И С А Н И Е 847275ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт, свид-вуз (22) Заявлено 09. 07. 79 (21) 2792613/18-24 (51) М. КЛ,с присоединением заявки ЭЬ О 05 В 13/02 йаударатаанный камнтет СССР(23) Приоритет Опубликовано 15.07.81, бюллетень26 Дата опубликования описания 18.07. 81 ао делам наоаретеннй н открытий(72) Авторы изобретения Дальневосточный ордена Трудового Красного Знамениполитехнический институт им. В.В. Куйбышева(54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА Изобретение относится к следящимсистемам с бесконтактными двигателями постоянного тока и может бытьиспользовано в системах автоматичес"т кого регулирования.Известна бесконтактная следящая система постоянного тока, содержащая тахогеиератор на выходном валу, выход которого отключается от контура системы на тех интервалах времени,10 на которых знак скорости двигателя не соответствует состоянию реле реверса.Наиболее близкой по технической сущности является система, содержа 15 щая релейный элемент, последовательно соединительные измеритель рассогласования, усилитель, первый двухполупернодный выпрямитель, первый сумматор, широтно-импульсный модулятор, двигатель постоянного тока с реле реверса и редуктор, выходом соединенный с первым входом измерителя рассогласования, последовательно соединенные тахогене 2ратор, первый блок умножения и первый однополупериодный выпрямитель, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, выход усилителя через дифференциатор соединен с первым входом первого сравнивающего элемента, второй вход которого подключен к выходу усилителя, выход реле реверса соединен со вторыми входами двигателя постоянного тока и первого блока умножения. Недостаток указанной системы состоит в ее низком быстродействии, таккак в режиме вынужденных движений всистеме возникает скользящий режимпо линии скольжения, имеющей малыйнаклон.Цель изобретения - повышениебыстродействия системы,Указанная цель достигается тем,что система содержит последовательносоединенные второй двухполупериодныйвыпрямитель и второй сравнивающий84 727 35 элемент, последовательно соединенные второй однополупериодный выпрямитель и второй блок умножения и последовательно соединенные третий однополупериодный выпрямитель, третийблок умножения и второй сумматор,выход которого соединен со входом реле реверса, второй вход - с выходомвторого блока умножения, выход второго сравнивающего элемента соединен 10через релейный элемент со входамивторого и третьего однополупериодныхвыпрямителей, а второй вход - с выходом первого двухполупериодноговыпрямителя, выход тахогенератора сое 75динен со входом второго двухполупериодного выпрямителя, выход дифференциатора соединен со вторым входом второго блока умножения, а выход первогосравнивающего элемента. соединен со 20вторым входом третьего блока умножения.На фиг, 1 представлена структурнаясхема системы; на фиг. 2 - траекториидвижения системы в переходном режимепри отработке сигнала с положительнойпостоянной скоростью заводки.Следящая система содержит измеритель 1 рассогласования, усиитель 2,дифференциатор 3, первый выпрямитель 304, первый сумматор 5, широтно-импульсныймодулятор 6, бесконтактный двигатель 7 постоянного тока, редуктор 8,тахогенератор 9, первый блок 10 умножения, первый однополупериодныйвыпрямитель 11, реле 12 реверсапервый сравнивающий элемент 13, второйблок 14 умножения, третий блок 15умножения, второй сумматор 16, второй сравнивающий элемент 17, релей- "0ный элемент 18, второй однополупериодный выпрямитель 19, третий однополупериодный выпрямитель 20, второй выпрямитель 21.На фиг., 2 приняты обозначения,где 8 - производная от угла рассогласования,8 - угол рассогласования следящей системы;Ь - линии фазовой плоскости 507 96,9, на которых изменяются знаки сигналов на выходе первого сравнивающего элемента 13 и дифференцирующего звена 3; а,Ь,с,о идуеу 19 у 171 О характерные точки фазовых траекторий; 5 41,2,3,4 - характерные точки криВо получения реле. 2 реверса,При скачкообразном сигнале системаработает следующим образом.Появившееся в результате скачкарассогласование усиливается усилителем 2, преобразуется первым выпрямителем 4 и через второй сравнивающийэлемент 17 переводит в соответствующее положение релейный элемент 18.Сигнал с выхода усилителя 2 преобразуется дифференцирующим звеном 3 ичерез второй блок 14 умножения и второй сумматор 16 переводит в соответствующее положение реле 12 реверса,Одновременно сигнал с выхода первоговыпрямителя 4 через первый сумматор5 и широтно-импульсный модулятор 6поступает на двигатель 7. Двигатель7 вращается в необходимом направлении и отрабатывает рассогласование.При этом сигналы на выходах второговыпрямителя 21 и первого однополупериодного выпрямителя равны нулю,так как напряжение на выходе тахогенератора 9 равно нулю в течениевсего переходного процесса, обусловленного скачкообразным сигналом.В режиме отработки, например линейно нарастающего сигнала, в системе реализуется такой алгоритм управления, когда напряжение с выходапервоговыпрямителя 4 складывается свыходным напряжением первого однополупериодного выпрямителя 11 наинтервалах времени, где знак напряжения с выхода тахогенератора 9 совпадает с положением реле 12 реверса,Подбор параметров дифференцирующего звена обеспечивает такое положение линий 5 и 5 , что налинии 5,1 в системе возникаетскользящий режим. Ширина зоны скольжения (участок 2 и 3 на линии 5 )зависит от скорости заводки входногосигнала.В переходном режиме при отработке линейно-нарастающего сигнала следящая система работает следующимобразом.Движение из точки а (фиг.2) происходит по фазовой траектории, соответствующей работе системы при подключенном инвариантном входе, когдасостояние репе 12 реверса соответствует знаку сигнала рассогласования,В точкепроисходит переключение847275 реле 12 реверса и движение продолжается по траектории, характеризующей работу системы при отключенном инвариантном входе, когда состояние реле 12 реверса не соответствует знаку сигнала рассогласования до точки С.Дальнейшее движение происходит по линии ОС (фиг.2) в начало координат, так как в системе возникает скользящий режим. Причем быстродействие системы увеличивается по сравнению с известной системой, так как движение происходит по траектории сЬ с большей скоростью, а скользящий режим возникает вблизи начала координат. Подбором параметров системы обеспечивают высокое быстро- действие системы и монотонность переходного процесса в широком диапазоне изменения скорости заводки входного сигнала. Возможно движение системы,когда первое переключение происходит на линии 5 , В этом случае движение происходит в колебательном режиме (траектория д,е,Г,9,п), Однако научастке- Ь,о возникает скользящий реВ установившемся движении система работает в скользящем режиме, при котором напряжение тахогенератора 9 с большой частотой подключается к сумматору 5,Предлагаемая система имеет высокие динамические показатели, что обуславливает ее экономическую эффективность. Формула изобретения Следящая сист а, содержащая релейный элемент, последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель, первый двухполупериодный выпрямитель, первый сумматор, широтноимпульсный модулятор, двигатель постоянного тока с реле реверса и редук- Б тор, выходом соединенный с первымвходом измерителя рассогласования,последовательно соединенные тахогенератор, первый блок умножения и первый однополупериодный выпрямитель, 10 выход которого соединен со вторымвходом первого сумматора, выход усилителя через дифференциатор соединен с первым входом первого сравнивающего элемента, второй вход которо го подключен к выходу усилителя, выход реле реверса соединен со вторымивходами двигателя постоянного тока ипервого блока умножения, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повьшения 20 быстродействия системы, она содержитпоследовательно соединенные второйдвухполупериодный выпрямитель и второй сравнивающий элемент, последовательно соединенные второй однополупериодный выпрямитель и второй блокумножения и последовательно соединенные третий однополупериодный выпрямитель, третий блок умножения и второйсумматор, выход которого соединен со З 0 входом реле реверса, второй вход - свыходом второго блока умножения, выходвторого сравнивающего элемента соеди нен через релейный элемент со входами второго и третьего однополупериод ных выпрямителей, а второй вход -с выходом первого двухполупериодноговыпрямителя, выход тахогенератора соединен со входом второго двухполупери-,одного выпрямителя, выход дифференци атора соединен со вторым входом второго блока умножения, а выход первогосравнивающего элемента соединен совторым входом третьего блока умножеВЯ еП сное Филиал ППП Патент", г.ужгород,ул.Проектная Заказ 5497/74ВНИИПИ Гопо де 113035 Тираж 940 дарственного ком м изобретений и Москва, Ж"35,Рауш тета СССткрытийская наб