Следящая система

3 1571547 4гер 13 знака, коммутатор 14, задаю" тания, задающий фазовращатель 27, щий генератор 15, пульт 16 оператора, третий формирователь 28, четвертый блок 17 управления, блок 18 датчиков, делитель 29 частоты, четвертый мульобъект 19 управления, исполнительный типлексор 30, первый триггер 31, втомеханизм 20, второй формирователь 21, рой триггер 32, Цель изобретения доэлемент И-НЕ 22, второй элемент И 23, стигается за счет введения элементов третий делитель 24 частоты, третий И 9, 23, элемента И-НЕ 22, формировамультиплексор 25, второй блок 26 пи- теля 28, триггеров 31, 32. 2 ил, Изобретение .относится к системам автоматического управления и может15 быть использовано в системах дистанционного автоматического управления, роботах-манипуляторах.Цель изобретения - расширениечч Я функциональных воэможностеи следящеи системы путем обеспечения соответствия согласованного состояния угловым положениям задающей и исполнительной осей после подачи и снятия питания.На фиг. 1 приведена структурная схема следящей системы; на фиг. 2 Временные диаграммы, поясняющие работу следящей системы.Следящая система фиг. 1) содержит30 первый делитель 1 частоты, первый мультиплексор 2, первый блок 3 питания, фазовращатель 4 обратной связи, первый Формирователь 5 импульсов, второй делитель 6 частоты, второй мультиплексор 7, селектор 8 импульсов З 5 ,рассогласования, первый элемент И 9 генератор 10 линейно изменяющегося напряжения, пиковый детектор 11, усилитель 12 мощности, триггер 13 знака, коммутатор 14, задающий генератор 15,40 пульт 16 оператора, блок 17 управления, блок 18 датчиков, объект 19 управления, исполнительный механизм 20, второй формирователь 21, элемент И-НЕ 22, второй элемент И 23, третий делитель 24 частоты, третий мультиплексор 25, второй флок 26 питания, задающий фазовращатель 27, третий формирователь 28, четвертый делитель 29 частоты, четвертыймультиплексор 30,50 первый триггер 31, второй триггер 32.Следящая система работает следующим образом.После подачи питающего напряжения на следящую систему (при предварительном заданном режиме "Останов" ) на шестом выходе блока 17 управления устанавливается уровень логического "0" импульс рассогласования не проходит на вход генератора 10 линейно изменяющегося напряжения и объект управления остается в предыдущем состоянии.По сигналу "Сброс", подаваемому с пульта 1 б оператора, на пятом выходе блока 17 управления Формируется короткий импульс отрицательной полярности, которым первый 31 и второй 32 триггеры устанавливаются соответственно в нулевое и единичное состояния. При этом тактовые импульсы через второй элемент И 23 поступают на вход третьего делителя 24 частоты.На выходах первого 3 и второго 26 блоков питания формируются, например, трехфазные системы напряжений для запитки статорных обмоток фаэовращателей.Частота напряжений питания фаэовращателей определяется кодами управления, поступающими соответственно с первого и третьего выходов блока 17 управления на управляющие входы первого 2 и третьего 25 мультиплексоров.Выходные сигналы фазовращателей 4 и 27 с помощью первого 5 и третьего 28 соответственно формирователей преобразовываются в прямоугольную последовательность импульсов, поступающих через второй 6, четвертый 29 делители частоты и второй 7, четвертый 30 мультиплексоры на входы селектора 8 импульсов рассогласования и первого триггера 13.Необходимым условием функционирования следящей системы является выполнение условия"1"пэп %фгде п 1, и, п, п - коэффициенты деления частоты задающего генератора первым 1, вторым б, третьим 241547 и четвертым 29делителями частоты соответственно,Выбор коэффициента деления осуществляется с помощью кодов, поступающихна управляющие входы первого 2, второго 7, третьего 25 и четвертого 30мультиплексоров соответственно с первого, шестого, третьего. и четвертоговыходов блока 17 управления, в зависимости от состояния объекта 19 управления, контролируемого блоком 18 датчиков, сигналы которого поступают навторой вход блока 7 управления, илипо желанию оператора, задающего кодыуправления мультиплексорами с пульта16 оператора,Таким образом, на выходах второго7 и.четвертого 30 мультиплексоровформируются две прямоугольные импульсные последовательности типа "меандр"одинаковой частоты, сдвинутые по фазеодна относительно другой. Фазовыйсдвиг определяется углом рассогласования оси отработки и оси задатчика.Селектор 8 импульсов рассогласования формирует импульсы, длительность которых определяется фазовымсдвигом входных сигналов.В режиме "Работа" импульсы рассогласования поступают на вход генератора 10 линейно изменяющегося напряжения, который формирует пилообразное напряжение с амплитудой, пропорциональной длительности импульсоврассогласования. Пилообразное напряжение с помощью пикового детектора 11преобразуется в постоянное, котороечерез усилитель 12 мощности и коммутатор 14 подается на исполнительныймеханизм 20. 5 О 15 20 25 30 35 40 6По сигналу "Сброс" первый 31 и второй 32 триггеры устанавливаются соответственно в нулевое и единичное состояния. По фронтам импульсов, поступающих с выхода второго мультиплексора 7 на тактовый вход второго триггера 32 подтверждается по П-входу единичное состояние, соответственно нулевое состояние триггера 31, следовательно, в этом состоянии триггеры могут находиться сколь угодно долгоВ режиме "Останов" импульсы рассогласования не проходят на выход первого элемента И 9, управляющее напряжение, поступающее на исполнительный механизм, равно нулю, объект управления сохраняет свое предыдущее состояние.По сигналу "Установка" с седьмого выхода блока 17 управления короткий импульс отрицательной полярности (фиг. 2, диаграмма 3) поступает на вход установки в единичное состояние триггера 31, который устанавливается в единичное состояние и разрешает прохождение импульса с выхода трет.ьего формирователя 28 через элемент И-НЕ 22 (фиг. 2, диаграмма 4). Короткий импульс положительной полярности, сформированный третьим формирователем 28 по фронту импульса, поступающего на его вход с выхода четвертого мультиплексора 30 (фиг. 2, диаграмма 5), инвертируется элементом И-НЕ 22 и поступает на вход установки в нулевое состояние триггера 32 (фиг. 2, диаграмма 6), который устанавливается в нулевое состояние и запрещает прохождение тактовых импульсов через второй элемент И 23 на вход третьего делителя 24 частоты (фиг. 2, диаграмма 7 8)45 50 55 Коммутатор 14 управляется первым триггером 13, который устанавливается, например, в состояние логической "1", если Фаза сигнала на выходе второго мультиплексора 7 опережает фазу сигнала на выходе четвертого мультиплексора 30, и состояние логического "0", если отстает от нее. Коммутатор 14 уетанавливает,полярность напряжения на выходе таким образом, чтобы исполнительный механизм .20 вращался в направлении, соответствующем уменьшению угла рассогласования, при этом уменьшается длитель ность импульса рассогласования. Фронтом первого же импульса, поступающего с выхода второго мультиплексора 7 на тактовый вход триггера 32, последний устанавливается в единичное, а триггер 31 - в нулевое состояние, т,е. триггеры устанавливаются в исходное состояние.При этом до подачи следующего сигнала "Установка" триггера 31 запрещает прохождение импульсов с выхода третьего формирователя 28 через элемент И-НЕ 22 на вход установки в нулевое состояние триггера 32. Уровень логической "1" с выхода триггера 32 разрешает прохождение тактовых импуль 1571547сов через второй элемент И 23 на тре тий делитель 24 частоты. ГТаким образом, по сигналу "Установка" производится совмещение импуль сных последовательностей с выходов второго 7 и четвертого 30 мультиплексоров (фиг. 2, диаграммы 1, 2), при Этом импульсы рассогласования равны улю. Согласованное состояние достиается без механического перемещения , си.отработки и оси задатчика.В известной следящей системе в мо" мент подачи напряжения питания вследствие произвольной начальной установки триггеров в составе первого - четвертого делителей частоты и первого, ,второго источников питания Фазовращателей, а также углового рассогласования задающей оси и оси отработки на выходе селектора импульсов рассогла,сования формируется импульс-, длитель,ность которого не соответствует углу рассогласования задающей оси и оси отработки за счет составляющей, вызванной произвольной установкой триггеров в составе делителей. Исполнительный механизм отрабатывает угол, соответствующий длительности импуль,са рассогласования, причем отработанный угол отлицен от имеющегося угла рассогласования между задающей осью и осью отработки. Таким образом, согласование происходит в произвольном угловом положении оси отработки, независимо от углового положения за,дающей оси,В дальнейшем ось отработки отслеживает перемещение задающей оси, причем длительность импульса рассогласования соответствует углу рассогласования между задающей осью и осью отработки, Однако перемещение задающей оси отрабатывается без взаимной привязки угловых координат задающей оси и оси отработкиТаким образом, в известной следящей системе после нодаци напряжения питания исполнительный механизм отрабатывает произвольный угол, после чего устанавливается согласованное состояние.Данное техническое решение позволяет установить согласованное состояние следящей системы без перемещения оси отработки (изменения состоя ния объекта управления) после подачи напряжения питания или в любой произвольный момент времени.Формула изобретенияСледящая система, содержащая последовательно соединенные задающий генератор, первый делитель частоты, первый мультиплексор, первый блок питания, Фазовращатель обратной связи, первый формирователь, второй делитель частоты, второй мультиплексор, селектор импульсов рассогласования, последовательно соединенные третий делитель частоты,.третий мультиплексор, второй блок питания, второй формирователь, четвертый делитель частоты, четвертый мультиплексор, последовательно соединенные генератор линейно изменяющегося напряжения, пиковый детектор, усилитель мощности, коммутатор, исполнительный механизм, объект управления, блок датчиков, триггер знака, подключенный первым входом к выходу второго мультиплексора, вторым входом - к второму входу селектора импульсов рассогласования и выходу четвертого мультиплексора, а выходом - к управляющему входу коммутатора, последовательно соединенные пульт оператора и блок управления, подключенный вторым входом к выходу блока датчиков, а выходами с первого по четвертый - к управляющим входам мультиплексоров. соответственно с пер 30 35 40 45 50 55 5 1 О 15 20 25 Согласованное состояние устанавливается в течение одного периодаследования импульсов, действующихна входах селектора импульсов рассогласования, путем остановки в определенный момент времени вращающегосямагнитного поля Фазовращателя-задатчика (по фронту импульса на выходечетвертого мультиплексора запрещается поступление тактовых импульсов натретий делитель частоты) и запускас этого положения вращающегося магнит.ного поля также в определенный моментвремени (по Фронту следующего импульса на выходе второго мультиплексораРазрешается прохождение тактовых импульсов на вход третьего делителя частоты).Данное техническое решение позволяет, например, реализовать в следящих системах режим периодической коррекции состояния объекта управления,т,е. коррекции положения оси отработки через длительные промежутки времени с отключением напряжения питанияследящей системы, вого по четвертый, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей следящей системы за счет обеспечения соответствия согласованного состояния5 угловым положениям задающей и исполнительной осей после подачи и снятия питания, введены два элемента И, элемент И-НЕ, два триггера и третий Фор мирователь, выход селектора импульсов рассогласования через первый элемент И соединен с входом генератора линейно изменяющегося напряжения, выход задающегО генератора через второй 15 элемент И подключен к входу третьего делителя частоты, пятый выход блока управления соединен с входом установки в нулевое состояние первого триггера и входом установки в единичное 20соСтояние второго триггера, шестойЬ/х. 10выход блока управления подключен к второму входу первого элемента И, седьмой выход блока управления соединен с входом установки в единичное состояние первого триггера, подключенного тактовым входом к второму входу второго элемента И и прямому выходу второго триггера, тактовый вход которого соединен с первым входом триггера знака, выход четвертого мультиплексора через третий формирователь подключен к первому входу элемента И-НЕ, соединенного вторым входом с прямым выходом первого триггера, а ийверсным выходом - с входом установки в нулевое состояние второго триггера, информационные входы первого и второго триггеров подключены соответственно к шинам низкого и высокого логических уровней.