Следящая система

, 13832 0 4 С 05 В 11/ О ИСА ТЕНИЯ уменьша- с сь по ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСВ(56) Авторское свидетельство СССР У 466486, кл. 6 05 В 11/00, 1972.Авторское свидетельство СССР В 822143, кл, С 05 В 11/00, 1979. (54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА(57) Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в следящих системах, в частности, работающих в условиях существенного искажения сигнала ошибки слежения. Целью изобретения является повышение точности и поддержание ошибки слежения в заданных пределах.Система содержит элемент сравнения,блок выделения ошибки, сумматор,усилитель, исполнительный элемент ии однотипных каналов, каждый из которых содержит корректирующий усилитель, пороговое устройство, формирователь импульсов, реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь. Сущность работы системы заключается в том, что при увеличениисигнала ошибки слежения до определенных пределов (разных для каждогоканала) ступенчатым образом в сигнал ошибки вводится тот или инойпостоянный сигнал, которыйет ошибку слежения, списываямере ее уменьшения. 3 ил, 1383286Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано в следящих системах, в частности работающих в условиях существенного искажения сигнала ошибки слежения.Цель изобретения - повышение точности и поддержание ошибки слежения в заданных пределах, 10На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства 1 на фиг, 2 - пример статической характеристики преобразования ошибки слежения в блоке выделения ошйбки на фиг. 3 - 15 статическая характеристика порогового устройства.Следящая система (фиг.1) содержит элемент 1 сравнения, блок 2 выделения ошибки, сумматор 3, усилитель 4, 20 исполнительный элемент 5, корректирующий усилитель б, пороговое устройство 7, формирователь 8 импульсов, реверсивный счетчик 9 и цифроаналоговый преобразователь 10, 25Блок 2 выделения ошибки является блоком, в статической характеристике которого (фиг.2) отражены как физически обусловленнъ 1 е, так и специально вводимые свойства устройств съема и преобразования информации о величине сигнала ошибки. Примерами таких блоков могут служить радиотелескопы с узкой диаграммой направленности, фотоэлектронные датчики с ограниченным полем зрения и т.д. В таких системах даже при кратковременном выходе ошибки П эа пределы -допустимых значений +ПА, может произойти исчезновение сигнала и срыв слежения.Рассмотрим структуру одного из и каналов коррекции. Выходным устройством канала коррекции является корректирующий усилитель б, Он предназначен для усиления сигнала ошибки У по напряжению и сглаживания высокочастотной составляющей ошибки, вызванной управляющим и возмущающим воздействиями. Фильтрующие свойства усилителя определяются его полосой пропускания, которая выбирается раз" личной для всех и каналов коррекции; максимальна при= 1, минимальна при 1 = и (х - номер канала коррек 55 ции). Коэффициенты усиления усилителей К всех и каналов одинаковы.Величина напряжения порога срабатывания , для каждого иэ и каналов коррекции выбирается различнойи возрастает с увеличением номера канала 1. Величина порога срабатывания для канала с номером и выбирается исходя иэ величины максимально допустимой ошибки системы.При достижении сигналом на входе порогового устройства 7 (фиг.3) значения +1 либо -П происходит его срабатывание и, в зависимости от знака ошибки системы, изменение выходного сигнала 07 - 1 (с уровня логической "1" до уровня логического "О"), либо выходного сигнала У - 2 (с уровня логического "0" до уровня логической "1").Выходные сигналы порогового устройства 7 П и 07 - 2 поступают на соответствующие входы формирователя 8 импульсов.Формирование импульсов на выходе формирователя 8 импульсов происходит при различных условиях: по одному1из выходов - с логического О до "1", по другому выходу - с логической "1" до "0". Эти сигналы поступают на входы, соответственно прямого и обратного очета реверсивного счетчика 9, который производит суммирование числа импульсов, поступающих на его входы, причем общая суьсмаК=у - 1,где г " число импульсов, пришедшихна вход прямого счета;2 - число импульсов, пришедшихна вход обратного счета.В разрядах реверсивного счетчика 9 сумма К фиксируется в виде двоичного кода, который преобраэовывается в корректирующий сигнал на выходе соответствующего цифроаналогового преобразователя 10, при этом каналу с большей величиной порога срабатывания Пр, (большим номером 1) поро 1гового устройства соответствует большая величина напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 10, приходящаяся на единицу младшего разряда реверсивного счетчика 9,Система работает следующим образом.Сигнал О с выхода блока 2 выделения ошибки, прохоця через сумматор 3, попадает на вход усилителя 4, где усиливается до значений, необходимых для управления исполнительным элементом 5.25 Одновременно сигнал с выхода блока 2 выделения ошибки поступает навход канала коррекции, состоящегоиз и параллельных аналогичных кана 5лов. Сигналы всех и каналов суммируются на сумматоре 3.Предположим, что в процессе слежения ошибка системы достигает некоторой величины П,. При этом напряжение на выходе корректирующего усилителя 6 первого канала коррекции,пропорциональное этой ошибке, достигает величины Бр, и на выходе цифроаналогового преобразователя 10 15формируется корректирующий сигнал,соответствующий коду числа, записанному в реверсивный счетчик 9. Этотсигнал, просуммировавшись в сумматоре 3 с сигналом ошибки, заставляетвыходную координату системы изменять-.ся в сторону уменьшения ошибки.Если же ошибка системы, имея тенденцию к увеличению, снова достигает величины П сигнал на выходе1цифроаналогового преобразователя 10удваивает свое значение, так как вэтот момент на выходе формирователя8 импульсов формируется новый импульси в реверсивный счетчик 9 записывается еще одно число и т.д,уменьшение напряжения на выходецифроаналогового преобразователя 10происходит, когда ошибка следящейсистемы изменяет знак, и напряжение35на выходе корректирующего усилителяЬ, пропорциональное этой ошибке,достигает величины -П . В случаедальнейшего нарастания ошибки в сторону отрицательных значений и повторныл достижений напряжения на выходеусилителя 6 значения -Пб. имеет место описанный процесс ступенчатогонарастания напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 10, 45но уже с отрицательным знаком.Таким образом, при определенныхуправляющем и возмущающем воздействиях ошибка системы находится в некоторых пределах, причем обеспеченоэто путем формирования дополнитель 50ных корректирующих сигналов на выходе первого канала коррекции.Однако при больших скоростях изменения управляющих и возмущающих воздействий может оказаться, что кор"ректирующего сигнала, сформированного первым каналом коррекции, недостаточно для удержания ошибки в допус тимых пределах. В этом случае придостижении ошибкой системы Б некоторого значения Б, Й,П ) напряжение на выходе корректирующего усилителя второго канала достигает величины Б , в реверсивный счетчик 9Язаписывается другое, чем по первомуканалу, числоВеличина этого напряжения больше напряжения, соответствующего младшему разряду цифроаналогового преобразователя 10 первогоканала.Таким образом, совместная работапервого и второго каналов позволяетудерживать ошибку системы в большихпределах, что соответствует новомудиапазону скоростей изменения управляющих и возмущающих воздействийи т.д,Для обеспечения устойчивого слежения необходимо, чтобы каналу с большей величиной выходного напряженияцифроаналогового преобразователя 10(или, что то же самое, - большим номером канала) соответствовала меньшая полоса пропускания корректирующего усилителя 6.Параметры устройства в целом - количество и корректирующих каналов,величина порога срабатывания Бб, по 1рогового устройства 7, величина напряжения на выходе цифроаналоговогопреобразователя 10, соответствующаямладшему разряду реверсивного счетчика 9, - определяются исходя из требований, предъявляемых к системепо максимально допустимой ошибке, измаксимально возможных значений управляющих и возмущающих воздействий итакже скоростей их изменения из динамических свойств нескорректированной системы.То обстоятельство, что формирование корректирующего сигнала происходит по Фактическому изменению ошибки независимо от того, чем это изменение вызвано (управляющее или возмущающее воздействие) и без какой-либовременной задержки, говорит об эффективности применения предлагаемого устройства в условиях как медленно меняющихся регулируемых воздействий, так и при наличии факторов, вызывающих скачкообразное, импульсное изменение ошибки.Формула изобретенияСледящая система, содержащая элемент сравнения, вход которого явля 5 1383286ется входом системы, а также последовательно соединенные сумматор, усилитель и исполнительный элемент, выход которого соединен с вторым5 входом элемента сравнения и является выходом системы, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повышения точности и поддержания ошибки слежения в заданных пределы; допол О ннтельно введен блок выделения ошибки и и каналов коррекции, каждый изЬГкоторых содержит последовательйо соединенные корректирующий усилитель, пороговое устройство, формирователь импульсов, реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с. соответствующим входом сумматора, выход элемента сравнения через блок выделения ошибки соединен с входами корректирующих усилителей и с (и+1)-м входом сумматора.11111303 ушска Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород оектная, 4 Тираж ИПИ Государстве о делам изобрет осква, Ж, Ра 86 бнногений Б,Кирсановавчук Корректор Г. Решетник Подписмитета СССРткрытийаб д. 4/5