Следящий электропривод наведения механической системы

)5 С 05 В 11/01 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ(61) 46923 (21) 443768 (22) 06.06, (46) 07.05. (71) Украин ческий инст (72) Б.И.Ку (53) 621,3 (56) Авторс У 469123, к О. Бюл. В 17кий заочный полтут им, И,З.Сокнецов088,8)ое свидет вС 05 В ехниова СССР974.АВЕДЕ ельст 11/О 1 нт ещй Изобретенимическим наблю относится к астронодениям, может найти пример, при управлении телескопа и является анием изобретения 69123,турная рименение, н еркалом ради д содержит измеритель первый сумматор 2,про усовершенстпо авт.св. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СЛЕДЯЩИЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ННИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМ(57) Изобретение относится к технике астрономических наблюдений, можетнайти применение, например, при управлении зеркалом радиотелескопа иявляется усовершенствованием устройства по авт,.св. В 469123, Целью изобретения является повышение точностипривода. Привод по основному авт.свсодержит основной и вспомогательныйканалы регулирования с перекрестнойобратной связью с выхода регуляторавспомогательного канала на вход основного канала через пропорционально-интегральный блок, Поставленнаяцель достигается за счет того, что вкачестве регулятора основного каналаиспользован интегратор, который охвачен обратной связью и на вход ко 801562333 торого подаются сигналы обратной связи по положению, скорости и току, авыходной его сигнал суммируется скомпенсирующей связью по входномусигналу основного канала регулирования, а также за счет особенностейреализации корректирующего блокавспомогательного канала регулирования. Прямой канал корректирующегоблока содержит последовательно соединенные первый масштабный элемент,первый суммирующий элемент, первыйинтегрирующий элемент, второй суммирующий элемент, второй интегрирующий элемент, второй масштабирующийэлемент и третий суммирующий элемеотдельные элементы которого соединны между собой прямыми и обратнымисвязями через масштабные элементы,,Указанные обстоятельства позволяютиспользовать оптимальные настройкирегуляторов основного и вспомогательного каналов, что, в свою очередь,позволяет минимизировать дисперсиюошибки следящего электропривода приучете ограничений на управление и переменные состояния исполнительныхустройств каналов управления в условиях случайных полезных сигналов,возмущающих воздействий и помех измерения, 1 з,п, -лы, 1 ил. Целью изобретения являетсшение точности привода.На чертеже приведена струсхема привода,Электропривоный элемент 1, 1562333первый - шестой масштабные усилители 52 - 26, первый и второй датчики 27и 2 й тока, второй датчик 29 скоро-т;:датч 1 к 30 положения, первый, второйт;. тий суммирующие элементы 31,32и 33, первый и второй интегрирующие 20лементы 34 и 35, первый - десятыймасштабирующие элементы 36 - 45,Р(С) - ветровая нагрузка Г(г) - поеха измерения,Случайными сигналами, действующими на привод, является ветровая нагрузка Р("), действующая непосредстВенно на обьект Я управления, полезйый сигнал т.) при сопровожденииПодвижных объектов (хотя при работе 30,В режиме программного управления задающее воздействие формируется по,программе) случайные помех", измере -Ния, обусловленные работой измерительного элемента 1. Сигнал "(1:)а выходе измерительного элементаМожет быть представлен в вид, суммысигнала рассогласования Е(;) и помехи измерения Й(1):40Г(е) =. Е+ (е) .Следящий электропривод по существу состоит из двух каналов управления: основного и вспомогательного. В основной канал управления входят пер вый сумматор 2, промежуточный усилитель 3, опорно-поворотное устройство 7, второй и третий сумматоры 18 и 19, интегратор 20, первый - шестой масштабные усилители 21 - 26,второй датчик 28 тока второй датчик 29 скорости, датчик 30 положения, Во вспомогательный канал управления входят корректирующий блок 9, усилитель 10 с ограничением, регулятор 11 тока, вспомогательный двигатель 12, вспомогательный редуктор 13,пропорционально-интегральный блок 14, первый датчик 15 скорости, блок 16 гибкой обратной связи, источник 7 постоянного сигнала.Измерительный элемент 1 и объект управления 8 входят в состав основного и вспомогательного каналов управления,Следящий электропривод работаетследующим образом.Основной канал управления функционирует как обычная следящая система с одним измерительным элементом, который выделяет рассогласование между задающим воздействиемЫ,(й) и выходной координатой р(С)следящего привода, Сигнал, пропорциональный этому рассогласованию,с выхода измерительного элемента 1через первый сумматор 2, первый масштабный усилитель 21, второй сумматор 18, интегратор 20, третий сумматор 19, промежуточный усилитель 3 иусилитель 4 мощности подается на ис-полнительный двигатель 5, которыйчерез основной редуктор 6 и опорноповоротное устройство 7 разворачивает регулятор 11 тока таким образом,чтобы уменьшить величину рассогласования между задающим воздействиеми выходной координатой следящего прифвода, Дпя осуществления желаемых динамических характеристик основногоканала регулирования по сравнениюс прототипом в систему, кроме интегратора 20, дополнительно введены второй датчик 28 тока, измеряющий ток вякорной цепи дополнительного двигателя 5 на выходе усилителя 4 мощности, второй датчик 29 скорости и датчик 30 положения, изменяющие скоростьи угол поворота вала исполнительногодвигателя 5. Причем входы второгосумматора 18 соединены с выходамиинтегратора 20, второго датчика 28тока, второго датчика 29 скорости идатчика 30 положения через соответственно, второй 22, третий 23,четвертый 24 и пятый 25 масштабные усилители, а второй вход третьего сумматора 19 соединен с выходом первого сумматора 2 через масштабный усилитель 26, что обуславливает повыше ние точности слежения за случайнымзадающим воздействием Ыпрнего измерении со случайной помехойГ(С) и компенсации случайного возмущающего воздействия Р(й) с помощьюосновного канала, 1562333При появлении динамических ошибокотработки быстроменяющегося задающего воздействия Ы (1;) и компенсациивозмущающего воздействия Р(1) сигналс выхода измерительного элемента 1через первый масштабирующий элемент36, первый суммирующий элемент 31,первый интегрирующий элемент 34,второй масштабирующий элемент 37,третий Осуммирующий элемент 33, входящие всостав корректирующего блока 9, иусилитель 10 с ограничением и регулятор 11 тока, подается на вспомогательный двигатель 12, который через 5вспомогательный редуктор 13 доворачивает объект 8 управления в пределах упругих деформаций опорно-поворотного устройства 7 и основного редуктора 6 с целью уменьшения величины динамической ошибки всего привода.Перекрестная связь по току, содержащая первый датчик 27 тока, измеряющий ток регулятора 11 тока в якорнойцепи вспомогательного двигателя 12,через пропорционально-интегральныйблок 14 подает сигнал на второй входпервого сумматора 2 и тем самым перераспределяет все статические и низкочастотные нагрузки из вспомогательного канала на основной, Гибкая обратная связь по скорости вспомогательного двигателя 12, реализуемаяс помощью первого датчика 15 скорости, подается на второй вход регулятора 11 тока через блок 16 гибкойобратной связи, позволяет гасить механические колебаний объекта управления 8 на резонансных частотах,обусловленные слабодемпфированными звеньярми упругой системъы исполнительныйдвигатель 5 - основной редуктор 6 -опорно"поворотное устройствообъект 8 управления, Выбор мертвогохода вспомогательного редуктора 13 45вспомогательного двигателя 12 обеспечивается подачей на третий входрегулятора 11 тока постоянного напряжения смещения И с выхода источника 17 постоянного сигнала,пропорционального моменту выбора мертвогохода,Осуществление желаемых динамических характеристик вспомогательногоканала достигается за счет выбора вида конкретной реализации корректирующего блока 9, который содержит последовательно соединенные первый масщтабирующий элемент 36, первый суммирующий элемент 31, первый интегрирующий элемент 34, второй суммирующий элемент 3, второй интегрирующий элемент 35, второй масштабирующий элемент 37, причем выходной сигнал первого датчика тока подается на вторые входы первого-, второго, третьего суммирующих элементов 31,32 и 33 через соответственно, третий, четвертый и пятый масштабиру:;:щие элементы 38,39 и 40, выходной сигнал второго интегрирующего э",емента 34 подает"я на третьи входы первого и третьего суммирующих элементов 31 и 33 через шестой и седьмой масштабирующие элементы 41,42, сигнал с второго выхода измерительного элемента 1 подается на вход первого масщтабирующего элемента 36 и через восьмой масштабирующий элемент 43 на третий вход второго суммирующего элемента 32, выходной сигнал второго интегрирующего элемен-. та 35 подается на четвертые входы первого и второго суммирующих элементов 31 и 32 через девятый и десятый масштабирующие элементы 44 и 45 соответственно, что обуславливает повышение точности слежения привода за случайным задающим воздействием с(С) при его измерении со случайной помехой Г и компенсации случайного возмущающего воздействия Р(й) с помощью следящего электропривода за счет компенсации с помощью вспомогательного канала динамических ошибок, оставшихся после работы основного канала.Таким образом, в предлагаемом электроприводе реализуются оптимальные настройки регуляторов основного и вспомогательного каналов, что позволяет минимизировать дисперсию его ошибки следящего электропривода при учете ограничений на управление и переменные состояния исполнительных двигателей каналов управления и действий на него случайных возмущающих воздействий и за счет этого повыситьего точность.Формула изобретения1. Следящий электропривод наведения механической системы по авт.св. У 469123, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности привода при случайных возмущениях, в него дополнительно введены шестьмасштабных усилителей, датчик положения, два датчика скорости, два датчика тока, источник постоянного сигнала, блок гибкой обратной связи,) интегратор, два сумматора, причем выход первого сумматора подключен к входу промежуточного усилителя через последовательно соединенные первый масштабный усилитепь, второй сумма,тор, интегратор и третий сумматор, выход регулятора тока подключен к входу пропорционально-интегрального блока- через первый датчик тока, выход вспомогательного дви" гателя через последовательно .со:".диненные первый датчик скоро:ти и блок гибкой обратной связи подключен к второму входу ре" гулятора тока, соединенного третьим входом с выходом источника постоянного сигнала, выход интегратора че" рез второй масштабный усилитель подключен к второму входу второго сумматора, выход усилителя мощности че рез последовательно соединенные второй датчик тока и третий масштабный усилитель подключен к третьему входу второго сумматора, выход исполнительного двигателя через последователь.но соединенные второй датчик скорости и четвертый масштабный усилитель, а также через последовательно соединенные датчик положения и пятый масштабный усилитель подключен к четвертому и к пятому входам второго сумматора, выход первого сумматора через шестой масштабный усилитель подключен к второму входу третьего сумматора, выход первого датчика токасоединен с вторым входом корректирующего блока. 2. Электропривод по п,1, о т л и;- ч а ю щ и й с я тем, что корректирующий блок содержит последовательно соединенные первый масштабный элемент, первый суммирующий элемент,пер- вый интегрирующий элемент, второй суммирующий элемент, второй интегрирующий элемент, второй масштабный элемент и третий суммирующий элемент, а также третий, четвертый и пятый масштабные элементы, входы которых объединены, а выходы подключены к вторым входам соответственно первого, второго и третьего суммирующих элементов, шестой и седьмой масштабные элементы, входы которых соединены с выходом второго интегрирующего элемента, а выходы - с третьими входами соответственно первого и третьего суммирующих элементов, восьмой масштабный элемент, вход которого соединен с входом первого масштабного элемента, а выход - с третьим входом второго суммирующего элемента,девятый и десятый масштабные элементы, входы которых соединены с выходом второго интегрирующего элемента, а выходыс четвертыми входами соответственно первого и второго суммирующих элементов, входы первого и третьего масштабирующих элементов и выход третьего суммирующего элемента являются первым и вторым входом и выходом корректирующего блока.1562333 орректор т 11 алн Редактор Н.Г Заказ 1036 тираж 662ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и о при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина 10 Про Составитель Г,НефедоваТехред М.Ходанич Подписноеткрытиям д, 4/5