Следящая система

патеч н; т,1 чеСоюз Советскик Социалистическиз Республик(23) Приоритет дарственный комитетСССРделам изобретенийн открытий бликовано 050 УДК 62-5Дата опубликова 72) Авторыизобретени и Н,М,М енко 1) Заявите СЛЕДЯЩАЯ СИСТ й арак- остью цель и ности уст Эта цел известное ческой си второй су нуль-орга ники напр концевые которых м ветственнИзобретение относится к автома.гике и может быть использовано вавтоматических системах дистанционнпередачи угла промышленного и специального назначения,Известны устройства потенциометрической синхронной связи с неограниченным углом поворота 11 и 21,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство, содержащее задающий ипринимающий потенциометры, подключеные к первому источнику напряжения,подвижные контакты которых соединенсоответствено с первым и вторымвходами первого сумматора 2).Однако данное устройство хтеризуется недостаточной точн зобретения - повышение то ройства.ь достигается тем, что в устройство потенциометри нхронной связи введены мматор, ключ, элемент И, н, второй и третий источяжения и первый и второй выключатели, первые входы еханически соединены соот о с подвижными контактами задающего и принимающего потенциометров, выход первого концевоговыключателя подключен к третьемувходу первого сумматора и первомувходу второго сумматора, выход второго концевого выключателя - кчетвертому входу первого сумматораи ко второму входу второго сумматора, второй и третий источники напряжения соеди ены соответственнос первым входом ключа и первым входом нуль-органа, вход которого соединен с подвижным контактом задающего потенциометра, первый гход 15 элемента И соединен с выходом нульоргана, второй вход - с выходомвторого сумматора, а выход - со вторым входом ключа, выход которогоподключен к пятому входу первого20 сумматора.На фиг.1 представлена Функциональная схема следящей системы; нафиг.2 - графики изменения потенциа лов, снимаемых с движков потенциометров в зависимости от угла поворота Ч =НО.),Схема содержит эадающий,потенциометр 1, принимающий потенциометр2, первый сумматор 3, первый и вто"вины питающего напряжения 1,д(7 ) Приэтом нуль-орган 8 вырабатывает разреЬающий сигнал, подаваемый на входэлемента И 7. При разных знаках(состояниях) первого и второго концевых выключателей 4 и 5 на выходевтооого сумматора 9 вырабатываетсяеще один разрешающий сигнал, подаваеМый также на элемент И 7, .При одинаковых знаках первого и второго концевых выключателей 4 и 5 второйсумматор 9 вырабатывает запрещающеенапряжение. При наличии двух разрешающих сигналов элемент И 7 вырабатывает на выходе разрешающий сигнал,подаваемый на ключ б, через которыйв этом случае пропускается на входсумматора 3 потенциал . , равныйудвоенному. напряжению питания(2 Ц нит ) второго источника напряжения 11. Перед окончательным сумми рованием (1) потенциалу %, приписывается знак в соответствии с состоянием второго концевого выключателя5 (положит. льный при разомкнутомконцевом выключателе и отрицатель ный при замкнутом выключателе 5),Таким образом, при разных знаках(состояниях) первого и второго концевых выключателей 4 и 5 компенси руется скачок потенциала ч на вели -чину 2 О, т,при изменении угла повороота К в пределах от 90 до 270,Сигнал рассогласования (1) для.этих пределов изменения угла поворо та Ф будет определяться из выраже- ния 40 при 180(с-,1 и с 12) с 270 или при 90 ( о 1 и с ) с 180Это выражение остается верным при бО абсолютной величине угла рассогласования ( (.- К 2) меныаей 90 (см.фиг,2) .1при изменении угла поворота о(",о ов пределах от 90 до 270 потенциал 1 больше по абсолютной величине поло- б 5 рой койцевые выключатели 4 и 5,ключ б, элемент И 7; нуль-орган 8,второй сумматор 9, первый, второйи третий источники напряжения 10, 11и 12, кроме того, обозначены потенциалы,снимаемые с подвижных контактов задающего и принимающего потенциометра М 1 (Ч 3) и , углы поворотаподвижных контактов задающего ипринимающего потенциометров(.иугол поворота между выводами задающего и принимающего потенциометров о(, .Устройство работает следующимобразом.Предположим, что угол поворота аСмежду выводами задающего 1 и принимаюощего 2 потенциометров равен 180нагрузка не влияет на Форму графиковЧ = й( ( ) и У 2 = й( о(2); потен.циалы Ч 1, М 2 , Ч 3 измеряются относительно точки нулевого потенциала;ошибка сравнения по абсолютной величине потенциала У и половинногонапряжения питания Б 2 третьегоисточника питания 12 равна нулю;углы срабатывания первого и второгоконцевых выключателей 4 и 5 точноравны Оо и 180 о концевые выключателиоразомкнуты в пределах 0-180 и замкОнуты в пределах 180 - 360 ; потенциалам, ( , Ч знак приписан до1 фвхода в первйй сумматор 3 в соответствии с состоянием первого и второгоконцевых выключателей 4 и 5, т.е. потенциалы Ч,), Ч; и Чз положительныпри разомкйутых концевых выключателях 4, 5 ,соответственно и отрицательны, при замкнутых концевыхвыключателях 4 и 5, соответственно.Рассмотрим формирование сигналарассогласования Я при изменении углаповорота с(, в следующих пределах;-90с(9090"д 270При изменении угла поворота ,в пределах от -90 до 90 о потенциалЧ;( , меньше по абсолютной величинепитающего напряженияОп,)2 третьегоисточника напряжения 12, при этомс нуль-органа 8 через элемент И 7на ключ б подается запрещающее напряжение, в результате чего потенциал93 равен нулю,Сигнал рассогласования, формируемый в первом сумматоре 4 по закону6=1 -(М -Ч1 2(1)определяется из выражения 18 О 41 Во с 2 2 опт Оп тпит" -ь.,) Выражения 3,4,5 остаются верными при абсолютной величине угла Рассогласования -) меныяей 90 (см,фиг.2), 732803Окончательный сигнал рассогласования Е для любых значений в устройстве определяется из выражения(6) 180при (Ф. - Ы. )90 В общем случае угол поворота между выводами потенциометров 1 и 2 может быть меньше 180 , при этом на величину угла рассогласования (с(.,( - а(,2) накладываЕтся следующее ограни- чение О(8) Е = К(о 4 - ) будет изменяться в пределах 1 питИ пит360"- " с.Иа основании изложенного. нагрузка, т.е. входые сопротивлениясумматора 3 и нуль-органа 8, должны выбираться с учетом допустимого снижения коэффициента К (8,9); при ошибке сравнения по абсолютной величине потенциала 9 и половинного напряжения питания "-"-1 ве равнойО пи 0 допуск на максимально допустимый угол рассогласования (с(. - д.2 ) (6,7 должен быть уменьшен на величину этой ошибки; ошибка в углах срабатывания первого и второго концевых выключателей 4 и 5 приводит к увеличению погрешности устройства синхронной связи вблизи углов 0 и с на величину этой ошибки, в связи с этим погрешность первого и второго концевых выключателей 4 и 5 должна быть меньше величины погрешности функциональной зависимости задающего и принимающего потенциометров 1 и 2, которая, как правило, не меньше 0,3 - 0,5 . Погрешность концевых выключателей порядка 0,1 легко достижима при применении, например, оптронов; знаки потенциалов Чмогут быть приписаны как непосредственно в первом сумматоре 3, так и определяться фазой переменного напряжения питания или полярностью постоянного напряжения питания при 50 а коэффициент величины напряжения15 сигнала рассогласования К, входящий в выражение сигнала рассогласования Е в общем виде раздельном литании каждого потенциометра, ключа 6 и нуль-органа 8.Использование в изобретении концевых выключателей и логической обработки сигналов позволяет применить в нем простейший тип кольцевого потенциометра, причем погрешность передачи угла практически непревышает погрешности Функциональной зависимости потенциометра и несодержит методических ошибок; по сравнению с известными устройствамипогрешность синхронной связи в изобретении снижена в 3 и 4 раза.Формула изобретенияСледящая система, содержащая источник напряжения, соединенный сзадающим и принимающим потенциометрами, подвижные контакты которых соединены соответственно с первым ивторым входами первого сумматора,отличающая си тем,что,с целью повышения точности устРойства, оно содержит второй сумматор,ключ, элемент И, нуль-орган, второйи третий источники напряжения и первый и второй концевые выключатели,первые входы которых механическисоединены соответственно с подвижными контактами задающего и принимающего потенциометров,выхоц первого концевого выключателя подключенк третьему входу первого сумматораи первому входу второго сумматора,выход второго концевого выключателяк четвертому входу первого сумматораи ко второму входу второго сумматора,второй и третий источники напряжения соединены соответственно с первым входом ключа и первым входомнуль-органа, вход которого соединенс подвижным контактом задающего потенциометра, первый вход элемента И:оединен с выходом нуль-органа, второй вход - с выходом второго сумматора, а выход - со вторым входомключа, выход которого подключен кпятому входу первого сумматора.Источники информации,принятые во вчимание при экспертизе 1, Сверчник Д,В. Дистанционныепередачи. М., Энергия, 1974,с.64.2. Ахметжанов й.А. Высокоточныесистемы передачи угла автоматическихустройств, М Энергия, 1975,с.28 (прототип).732803370 Составитель Г,НеФедо Техред Ж.Кастелевич орректор дакт олеснико тник аказ 1552 одни сное Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная ЦНИИПИ Госуда по делам и113035, Москва Тираж Э 56твенного комитета СССРбретений и открытий35, Раушская наб., д, 4/