Следящая система

(22) Заявлено 101281 (21) 3363042/18-24 (31) М. КП.з Союз СоветсникСоциалистическихРеспублик с присоединением заявки Мо(23) Приоритет 6 05 В 11/01 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(088,8) Опубликовано 230283, Бюллетень Ио 7 Дата опубликования описания 2 302.83щщег(54 ) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в радиотехнике и приборостроенииИзвестна следящая система, содержащая датчик угла, двигатель, усилитель, элемент сравнения, синхронный генератор, преобразователи код - напряжение, множительные устройства, сумматор (1.Недостатком этой системы является ее малая точность, обусловленная погрешностью формирования корректирующего сигнала.Наиболее близкой по назначению и технической сущности к изобретению является следящая система, содержа" щая последовательно соединенные синусно-косинусный трансформатор (СКТ)- датчик, суывирующий усилитель, двигатель, редуктор и СКТ-приемник,выход приемника подключен к второму входу суммирующего усилителя. Кроме того, система содержит последовательно соединенные синхронный тахогенера" тор, выпрямитель, блок умножения, датчик полярности сигнала рассогласования, элемент задержки 21 .Недостатком известной следящей системы является малая точность отра",боткн сигнала рассогласования, обусловленная тем, что полярность корректирующего сигнала меняется не при ре-.версе двигателя, а при изменении по"лярности сигнала рассогласования следящей системы, Элемент задержки,включенный в систему, не обеспечиваетв достаточной степени точного совпадения моментов реверса двигателя иизменения полярности сигнала коррекции вследствие того, что электромеханическая постоянная времени двигателя, по которой определяется .адержка"сигнала элементом задержки, не явля 15 ется величиной постоянной, а меняется в зависимости от величинысигналауправения (для двигателей переменного тока), от момента нагрузки ит.д.Целью изобретения является повышение точности системы за.счет уменьшения погрешности определения полярноети корректирующего сигнала,Поставленная цель достигается тем,25 что в следящую систему, содержащуюпоследовательно соединенные датчикуглового положения, суммирующий уси-.литель, двигатель, редуктор, приемникуглового положения, первый выход ко"30 торого йодключен к второму входу суи"иирующего усилителя а такжс Годключенные к цыходу двигателя последова сльно с Оединееные синхронный тахОге -цератор, первый выпрямитель и первыйблок умножения,. выходом соединенный5трет .им входом суммирующего усилителя, в 1 елецы два выпрямителя, два фазочувствительных выпрямителя, дна ком -паратора и последовательно соединена.е коммутатор, дифференциатор и второй блок умножения, выход которого 10:оедицен с вторал входом первого блока умножения, а второй вход - с выходом первого компаратора, два вхоца которого соединены непосредственно с вторым и третьим входами коммутатора, а также через первый и второй Фазочувс:твительные выпрямителисоответственно с первым и вторым выходами приемника углового положенияи с входами соответственно второг.и третье.о выпрямителей, выходамиподключенных к входам второго компаратора, выход которого соединс.н свходом коммутатора,На Фиг, 1 представлена уцкциос2.,нальная схема системы ГГ, Фцг, 2диагзммы, ГОЯснЯющые прицип эабстезипредагаамой следящей системы,Седящая система ( (иг. 1 ) содер -жит дтГик 1 у"лОнОО ГОложс.цся, суГЯ -мирующий усцситель 2, двитатель 3,редуктор 4, риемцик 5 углового Го -,Гоженит, синхронный тахогецератор 6,выпрямНГеп 7 - , блоки умОжзциЯ 10и 1 фа" О,в вительцье Г 1 прГГте -лц (ФЧВ 12 и 13, комцараторы 14 и15, коГ .утатор 16, диДЕрецциатОР 17С 31 едГ:ая си отс.м рабОтает атетую -щим с бра: о.".:.ПрвхоНо угле системы с 1 от -л чного от выхо;ного угла с 12, сиг - 40налы, поступающие от датчика 1 угло -ваго;:сзложс Ни- с Нусцо - косинусцо -го трансформагора (СКТ ) и СКТ-ГГрем.ика 5 на входы суммируощего усилите -ля 2, разли: цы. Напряжение рассогласования, равное разности э.их сигналОг, усилинас.тся суммирующим усили -телем и постуает на двигатель 3,которьй Отрабатывает это напряжениечерез редуктор 4 до совмещения выходной оси с входцой (сс.= с.2)устойчивость и высокие качественные пс сазатели следящей системы обеспечиваются за счет отрицательной обратной связи по скорости, котораявыполнена ца синхр ином тахогенераторе 6, Напряжение с тахогецератора 6,прогорциональное скорости дзигателя3,. выпрямГГяется первым выпрямителем7 и поступает на первый вход первогоблока умноже. я 10, 60Для определения направления вращения выходной оси двигателя следящей системы используется информация,снимаемая с СК -приемника 5, Эпюрынапряжении на выходе приемника 5 СКТ, Я О и 0 .риведены на фиг. 2, А, Эти напряжения посгупают на второй и третий выпрямители 9 и 8, де они выпрямляютс.я (фиг, 2, Ь ). Напряжения О и 04 с выходов второго и третьего выпря.ителей 8 и 9 поступают на входы второго компаратора 15. Второй компаратор 15 Осуществляет сравнение напряжений О з и Ои формирует напряжение с), (Фиг. 2, т), полярность которого определяется соотношением амплитуд напряжений О 3 и 04. При ОЪ 04 напряжение имеет положительную полярность, при О З ( 04 напряжение - отрица ельцое.Напряжения О и О 2 с выхода СКТ- приемника 5 подаются также на входы ГГет ного и второго ФЧВ 12 и 13, которые осуществляют выпрямление этих напряжений с учетом их фазы. Напряжения с ныходов ФЧВ 12 и 13 поступают ца входы первого компаратора 14,сравнивающего эти сигналы, Выходное напряжение О первого компаратора 146( Фиг, 2,д) подается ца второй вход нтсрого блока умножения 11.С:игцалы с выходов ФЧВ 12 и 13 по.тупают на второй и третий входы коммуттора 16, который пропускает напряжение О т или (.2 в зависимости от величины угла с)., Коммутатор 16 управляется на:-ряжением О -, таким обра- зОМ ч ТО 1 ри положитеь НОМ цзпряже ции 95 на выход коммутатора 16 проходит напряжение 02, а при Отрицательном О . На Фиг, 2,е изображена: гиаграмма напряжения О. На выхог;е коммутатора 16. Как видно из диа; мы, на выход коммутатора 16 прохо, ге участки напряжений О 1 и 0 2 ксрые имеют ярко выраженные нозрастакщий или убывакщий характер. Напряжение От дифференцируется ив результате на выходе дифференциа -тора 17 Формируется сигнал 08( Фиг. 2,ж ), который затем подаетсяца вход второго блока умножения 11.При перемножении сигналов 08 и 6 навыхсде блока 11 Формируется напряжение 03 (фиг. 3, з), полярность которого определяется направлением вращения выходной оси двигателя системы,При изменении направления вращениявыходной оси полярность напряжений наразличных участках напряжения 08 изменится на противоположную, Соответственно изменится и полярность напряжения О 3,В результате перемножения напряжений с выходов первого ныпрямителя 7и второго блока умножения 11 в блоке10 формируется, напряжение, амплитудакоторо о пропорциональна скоростивращения выходного вала двигателя 3,а полярность соответствует напранлению его вращения. Сформированный та"ким образом сигнал обратной связи поскорости обеспечивает эффективную коррекцию следящей системы.Положительный эффект от использования предлагаемого технического решения задачи состоит в том, что при сохранении положительных свойств известной следящей системы (простота и высокая надежность ), предлагаемая следящая система обеспечивает увеличение точности отработки входного воздействия за счет исключения погрешности при определении сигнала коррекции системы путем формирования полярности сигнала обратной связи от ,СКТ-приемника, установленного на выходной оси двигателя следящей систе мы,Наличие дополнительных элементов предлагаемой следяшей системы - выпрямителей, компараторов, ФЧВ, коммутатора, блоков дифференцирования и умножения, которые выполняются на современной элементной базе, не вносит усложения в систему.Макетирование известной следящей системы показало, что динамическая ошибка системы составила 20. Причем ошибка увеличивается до 30 при увеличении момента нагрузки в 2 раза.При макетировании предлагаемой следящей системы получена динамическая ошибка 12, которая при изменении момента нагрузки не изменяется.Таким образом, точность предлагаемой следящей системы примерно в 2 раза выше, чем у известной следящей системы.35Формула изобретенияСледящая система, содержащая последовательно соединенные датчик углового положения, суммирующий усилител, двигатель, редуктор, приемник углового положения, первый выход которого подключен к второму входу суммирующего усилителя, а также под" ключенные к выходу двигателя последовательно соединенные синх онный тахогенератор, первый выпрямитель и первый блок умножения, выходом соединенныц с третьим входом суммирую" щего усилителя, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения точности системы, в нее введены два выпрямителя, два фазочувствительных выпрямителя, два компаратора и последовательно соединенные коммутатор, дифференциатор и второй блок умножения, выход которого соединен с вторым входом первого блока умножения, а второй вход " с выходом первого компаратора, два входа которого соединены непосредственно с вторым и третьим входами коммутатора, а также через первый и второй фазочувствительные выпрямители соответственно с первым и вторым выходами приемника углового положения и с входами соответственно второго и третьего выпрямителей, выходами подключенных к входам второго компаратора, выход которого соединен с входом коммутатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 546853, кл. С 05 В 11/12, 1977.2. Авторское свидетельство СССРР 842701, кл, 0 05 В 11/01, 1978999014 Составитель В.Грибовадактор В.Иванова Техред Е,Харитончик Коррект ароши Подломитета СССоткрытийская наб.,акаэ 1 4/70 Тираж 872ВНИИПИ Государственного кпо делам иэобретений и113035, Москва, Ж, Раую о 4/5 Фиииал ПНП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная,