Следящая система

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 1968783(22) Заявлено 08. 05. 81(21) 3287642/18-24с присоединением заявки Йо(23) Приоритет 1 М Кл. С 05 В 11/01 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(088, 8) Опубликовано 23,1082. Бюллетень Мо 39 Дата опубликования описания 23.10.82 Григорьев, А. Г. Куличенко, Т.А. Кулич И С.П,Хробостов(71) Заявител 1 4) СЛЕДЯЩАЯ, СИСТЕМА ене гнале на выходе тельн раторЦел ения является повы устойчивости сисю изо очнос ение д в структурная - эпюры наработут на Изобретение относится к автоматике, а именно к следящим системам, и может быть использовано для повышения их помехозащищенности и улучщения качества переходных процессов.По основному авт.св. Р 788076 известна следящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, сумматор, усилитель, исполнительный двигатель, вал которого через редуктор соединен с вторым входом измерителя рассогласования и непосредственно с валом тахогенератора, выход ксторого через блок умножения соединен с вторым входом сумматбра и непосредст- венно с первым входом элемента сравнения, с вторым входом которого соединен вход измерителя рассогласования, с выходом через первый блок сигнатуры - второй вход блока умножения, третий вход которого подключен к выходу второго блока сигнатуры, вхо второго блока сигнатуры соединен с выходом тахогевератора 1 .Недостатками известной систеью я - ляются ее низкие точность и устойчивость из-за тоо, что глубина скоростной обратной связи одинакова как при положительном, так и при отрицаПоставленная цель достигается тем что в системе блок умножения содержит последовательно соединенные второй однополярный релейный элемент и второй множительный элемент и последовательно соединенные третий множительный элемент, первый однополярный элемент, первый множительный элемент и суммирующий элемент, второй вход которого соединен с выходом второго множительного элемента, а выход - с выходом блока умножения, первый вход которого соединен с первым входом третьего множительного элемента, второй вход - с вторым входом третьего множительного элемента, третий вход - с вторыми входа ми первого и второго множительных элементов, выход третьего множительного элемента соединен с входом,вто. рого однополярного релейного элемента. На фиг.1 представлена схема систеж; на Фиг.2 пряжения, поясняющие еефирует систему. На интервале 1-1 меняется знак выходного напряжения Птг тахогенератора 6, выходной сигнал второго блока 10 сигнатуры ста-. новится -1, на выкоде первого блока 8 сигнатуры по-прежнему остается -1, т.е. после перемножения в блоке 9 умножения сигнал Одс тахометрической обратной связи является положительным. На интервале 1 э-С 4 состояние блока 8 сигнатуры станет +1, блока 10 сигнатуры остается -11, т.е. выходные сигналы блоков сигнатуры имеют разные знаки и их перемножение дает -1, следовательно., тахометрическая обратная связь является отрицательной, В дальнейшем процесс повторяется.Таким образом, когда ошибка системы 8 максимальная, тахометрическая обратная связь положительна, что суцественно ускоряет протекание переходного процесса, практически не влияя на его колебательность.Корректирующее устройствО 24 с блоком 9 умножения (Фиг.3) в.составе системы работает следующим образом.На интервалах, когда знаки сигналов 016 на входе 26 нелинейного корректирующего устройства 24 и У на выходе элемента 2 сравнения совпадают, положительный однополярный релейный элемент 12 находится в, состоянии ф+1, а отрицательный однополярный релейный элемент 13 в состоянии 0. В результате этого только на выходе множительного элемента 14 присутствует сигнал положительной местной обратной связи с весом Ф, который задается на первом входе суммирующего элемента 11. Двигатель 4 под действием сумцов сигналов ошибки 6 и положительной обратной связи 0 .эффективно раз.гоняется, уменьшая ошибку система.С момента времени 1 до 1 состояние гервого блока 8 сигнатуры(меняется на -1, так как меняется.знак сигнала на выходе элемента 7 сравнения, знак на выходе второго 60 блока 10 сигнатуры по-прежнему остается +1. Таким образом, после перемножения в блоке 9 умножения обратная связь по скорости становится отрицательной и эффективно демп фиг.3. - структурная схема блока ум-,ножения 1 на Фиг.4 - эпюры сигналов,поясняющих принцип действия корректирующего устройства.Система содержит измеритель 1рассогласования, сумматор 2, усили. - 5тель 3, исполнительный двигатель 4,редуктор.5, тахогенератор 6, эле 1 мент 7 сравнения, первый блок 8 сигнатуры, блок 9 умножения, второйблок 10 сигнатуры, суммирующий эле 1 Омент 11, первый 12 и второй 13 однополярные релейные элементы, первый 14, второй 15 и третий 16 множительные элементы, первый 17 и второй 18 масштабирующие элементы,15входы 19-21 и выход 22 блока 9 умножения, третий масштабирующий элемент 23, нелинейное корректирующееустройство 24 с выходами 25-27; кроме того, обозначены входной 0 и выходной Вв углы систеж, сигнал 0 рассогласования, сигнал У; 1-го функционального элемента.Система в основном варианте(фиг.1) работает следующим образом. 25При подаче ступенчатого входноговоздействия В, например полярности, изображенной на фиг.2 на входдвигателя 4 поступает выявленныйизмерителем 1 рассогласования и усиленный усилителем 3 сигнал рассогласования системою, который. в первоначальный момент имеет максимальное положительное значение. Разгоняясь,исполнительный двигатель 4 вращает З 5выходную ось в сторону уменьшениярассогласования. При этом на выходе,тахогенератора 6 появляется нарастающий положительный сигнал Птг которьтй до момента времени 1 меньшесигнала 9, т.е. сигнал на выходе элемента 7 сравнения на этом интервалевремени положителен. В результатена интервале 9 -14 оба блока сигнатуры находятся в состоянии ф+1 фи сигнал тахогенератора послеумно-45жения в блоке 9 умножения дваждына +1 не меняет своего знака, т.е.остается положитЕльным,и, следовательно, на этом интервале тахометрическая обратная связь является положительной. При несовпадении знаков сигналовП,1 Ь и 01 положительный однополярныйрелейный элемент 12 находится в состоянии 0 ф, а отрицательный однополярный релейный элемент 13 в состоянии 1-11, в результате чего толькона выходе множительного элемента 15присутствует сигнал отрицательнойместной обратной связи с весом сс,который задается на вторсм входе суммирующего элемента 11,Таким образом, в нелинейном корректирующем устройстве 24 имеютсятри независимых возможнссти влиятьна его корректирующие характеристики:с помощью Коэффициента передачи Ы,задаваемого на выходе элемента 7сравнения, изменяя тем саьым величину Фазового сдвига выходного сигнала, положительного относительноговходного сигнала устройства 9, спомощью коэффициента передачи д,задаваемого на первом входе суммирующего элемента 11, изменяя тем самымглубину местной обратной связи натех интерваЛах, где она положительна, наконец, с помощью коэффициентапередачи Ыз, задаваемого на второмвходе суммирующего элемента 11, изменяя тем самым глубину местной обратной связи на тех интервалах, где,она отрицательна. Причем появлениевозможности раздельного регулированияв корректируюцем устройстве 24 глубины положительной и стрицательнойместной обратной связи является следствием особого выполнения блока 9умножения. В результате суцественнорасширяются динамические возможностивлияния корректирующего устройства24 на систему, так как ее точностныеи колебательные свойства формируются теперь практически независимо:первые - с помощью коэффициента с 1,а вторые - с помощью коэффициентовд или сэ. Реализация коэффициентовс, Ы и е( технических трудностейне представляет и может быть осуществлена как непосредственно на входахэлементов 7 и 11, так и с помощьюспециально введенных масштабирующихблоков 23, 17, 18 (на фиг.1 и 3обозначены пунктиром). При необходимости на входе положительного двигателя 4 может быть установлено дополнительно линейное корректирующее звено, например нерулонное, параметры которого выбираются известным образом, исходя из требований к характеристикам систе- мые Изобретение позволяет повыситьточность предлагаемой системы примерно на 3,5, а устойчивость - почти на 6.5,Формула изобретенияСледящая система по авт,св.9788076,о т л и ч а ю ц а я с я тем, что,10 с целью повышения точности и устойчивости системы, в ней блок умножениясодержит последовательно соединенныевторой однополярный релейный элементи второй множительный элемент и по-15 следовательно соединенные третий множительный элемент, первый однополярный релейный элемент, первый множительный элемент и суммирующий элемент, второй вход которого соединенс выходом второго множительного эле- мента, а выход - с выходом блока умножения, первый вход которого соединен с первым входом третьего множительного элемента, второй вход -с вторым входом третьего множительного элемента, третий вход - с вторыми входами первого и .второго положительных элементов, выход третьего множительного элемента соединен с входом второго однополярного релейного элемента,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССР9 788076, кл. С 05 В 11/01, 1979968783Р 7 ВНИИПИ Заказ 8165/75 Тираж 914 Подписное Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектн