Следящая система

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоаетскнхСоцналнстнческнхт еслублнк нн 999016(22) Заявлено 200781 (2 ) 3317894/18-24 ф 1) М Кп 3 с присоединением заявки Ио 6 05 В 11/26 Госулврственный комитет СССР но ледам изобретений и открытий(088.8) Опубликовано 230233. Бюллетень йо 7 Дата опубликования описания 230283 С.И. Емец, А.И. Каленик, В. В. Корчагин, С.Д. опофЩеика,.и В.А. Резвицкий4:р Г-.М(54 ) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА Изобретение относится к автоматике и может найти применение в системах автоматического и дистанционногоуправления, в станках с программнымуправлением, в роботах-манипуляторах и т,д,Известна следящая система, содержащая сельсин-задагчик, сельсин-приемник, включенные в трансформаторном 10режиме, электронный усилитель, элект.ромашииный усилитель, исполнительныйдвигатель, редуктор, причем роторсельсина оси отработки является источником напряжения, подаваемого навход электронного усилителя. Исполнительный двигатель такой следящейсистемы останавливается только тогда, когда напряжение на входе электронного усилителя обратится в нуль,т.е. когда ротор сельсина оси отработки устанавливается в положение,перпендикулярное направлению полястатора, и которое называется "согласованным" 13.Недостатком известной системы является невозможность оперативного изменения коэффициента передачи и вследств.е этого, ограниченность Функциональных воэможностей и области применения.30 Наиболее близкой к изобретению по: технической сущности является следящая система, содержащая последовательно соединенные задающий генератор, первый блок питания, сельсин-задатчик, первый формирователь импульсов, селектор импульсов рассогласова ния, генератор линейно меняющегося напряжения, пиковый детектор, усилитель мощности, коммутатор и исполнительный механизм, вал которого соединен с объектом управления и Ротором сельсина-приемника, вход которого через второй блок питания соединен с выходом задающего генератора, а вход через второй формирователь импульсов соединен с нторььи входами селектора импульсов рассогласования и триггера знака рассогласования, первый вход которого подключен к выходу первого Формирователя импульсов, а выход " к управляющему входу коммутатора 2 3Недостатком известной системы является узкая облась ее применения.Цель изобретения - расширение области применения системы.Поставленная цель достигается тем, что в следящей системе, содержащей задающий генератор, последовательно соединенные первый блок питания, сель 999016син-:.адатчик, первый формиронательимпульсов, последовательно соединенные второй блок питания, сельсин-приемнк и второй формирователь нмпульсон, последовательно соединенные селектор импульсов рассогласования,геснератор линейно меняющегося напряжения, пиковый детектор, усилитель мощности, коммутатор и исполнительныймеханизм, вал которого соединен собъектом управления и ротором сельси Она -приемника, и триггер знака рассогласования, подключенный выходом куправляющему входу коммутатора, дополнительно установлены четыре делителя частоты, четыре мультиплексора,блок Управления мультиплексорами,пульт оператора и блок датчиков контроля, причем выход задающего генератора через последовательно соединенные первые делитель частоты и мул типлексор соединен с входом первогоблока питания, а через последонательно соединенные вторые делитель частоты и мультиплексор - с входом второго блока питания, выход ервогоформирователя импульсов через последовательно соединенные третьи делитель частоты и мультиплексор соединен с первыми входами селектора импульсов рассогласования и триггеразнака рассогласования, выход второгоформирователя импульсон через последовательно соединенные четвертые делитель частоты н мультиплексор соединен с вторыми входами селектора импульсов рассогласования и триггера 35знака рассогласования, входы блокадатчиков контроля-соединены с выходами объекта управления, а выходы - ссоответствующими входами блока управления мультиплексорами, .остальные 40входы которого подключены к выходампульта оператора, а выходы - к упранляюшим входам мультиплексоров.На чертеже представлена блок-схема системы. 45Следящая система содержит задающий генеракор 1, первый и второйделители частоты 2 и 3, первый ивторой мультиплексоры 4 и 5, первыйблок питания б, блок управления 7, сМпульт оператора 8, второй блок питания 9, сельсин-эадатчик 10, сельсинприемник 11, первый и второй формирователи импуюь сов 12 и 13, третийи чвтввртый делители частоты 14 и15, третий и четвертыйультиплвксоры 16 и 17, селектор импульсов рассогласования 18, триггер знака рассогласования 19, генератор линейноменяющегося напряжвния 20, пиковыйдетектор 21, усилитель мощности 22, ЬОкоммутатор 23, исполнительный мехаиизм 24, блок датчиков контроля 25,объект управления 26,Систвма работает следующим образом. 65 Блоки питания б и 9 статоров сельсинов 10 и 11 преобразуют импульсы, поступающие от задаюше;о генератора 1 через делители частоты 2 и 3 и мультиплексоры 4 и 5 в трехфаэные симметричные напряжения небольшой амплитуды (2,5-5 В), питающие обмотки синхронизации (статоров) свльсивов 10 и 11, соответственно, При таком способе питания для напряжений,вы" рабатываемых на обмотках роторов сельсинон, при числе пар полюсов р 1 с достаточно высокой точностьюачЫсправедливо соотношение в : 1 гдеПЧ - изменение фазы выходного напряжения, дд - изменение угловых координат роторов сельсинов.Изменение фазы выходных сигналов сельсинон равно изменению угловых координат роторов.Выходные напряжения сельсинов 10 и 11 преобразуются формирователямиимпульсов 12 и 13 н прямоугольные импульсы и через делители частоты 14 и 15, мультиплексоры 16 и 1 7 поступаютна вход селектора импульсов рассогласования 18.Необходимым услонием работы системы является равенство парных произведений коэффициентов деления частоты делителей 2, 14 и 3, 15, выбираемых в процессе работы сисемы с помощью мультиплексоров 4, 16 - 5, 17по командам, поступающим из блока управления мультиплексорами в зависимости от ситуации, сложившейся на.объекте управления 26, контролнр,у.моблоком датчикон контроля 25, а та:,:,е устанавливаемых по желанию оператора с помощью пульта оператора 8.При выполнении этого условия, частоты сигналов на выходах мультиплексоров 16 и 17 будут равны.Выбор режима работы блока 7 управления мультиплексорами осуществляется командой "Выбор режима", которая подается оператором с пульта оператора 8 и принимает значение,например, "логическая 1" при необходимости установить блок 7 управления мультиплексорами в автоматический режим управления коэффициентом передачи системы и "логический 0" - при необходимости ручного управления коэффициентом передачи, В автоматическом режиме блок 7 управления мультиплвкаорами преобразует сигналы, поступающие иэ блока датчиков контроля 25 состояний объекта управления 26 в коды управления мультиплексорами 4, 5, 16 и 17. Сигналы, поступающие в блок 7 управления мультиплексорами из блска датчиков контроля 25, изме" няют его выходные сигналы (лог,"1", фО") в зависимости от ситуации, сложивюейся на объвктв управлвиия 26, например, при, достижении одного иэЧ Фы Ф, . 65 контролируеьаах параметров напередЙаданного .значения. В ручном режимеблок 7 управления мультиплексорамипреобразует команды управления коэффициентом передачи, подаваеиы оператором с пульта оператора 8, в кодыуправления мультиплексорами 4, 5,16 и 17. При согласованном положенииротора селъсина-эадатчика и выходного вала исполнительного механизмаразность фаэ выходных сигналов муль- Отиплексоров 16 и 17 равна нулю и импульсы на выходе селектора импульсоврассогласования 18 отсутствуют. Принимаем в согласованном положениидля сельсина"задатчика 10 а 63 = 0 ы 15Ч 3 = О. При повороте ротора сельсина-задатчика 10 на угол рассогласования СС Ф 0 на выходе селектора 8сформируются импульсы рассогласования, длительность которых определяется иэ соотношенияефЧ:ШФ- = - 1в Ч3иск щгде, Ф - длителъноеть импульсов рассогласования,.Ы 3." угол поворота ротора сель-сина-эадатчика 10,Чз - фаза сигнала сельсина-задатчика 10, 30м 3 - угловая частота напряжения,питающего статор сельсинаэадатчика 10,Импульсы рассогласования поступают на вход генератора линейно меняющегося напряжения 20, на выходе которого Формируется пилообразное напрнжение с амплитудой, прямо пропорционалъной ы, а следовательно, н углурассогласования. Это напряжение преобразуется пиковым детектором 21 впостоянное напряжение, которое черезусилитель мощности 22, коммутатор23 поступает на исполнительный механизм 24, выходной вал которого жестко связан с объектом управления 2645и ротором сельсина-приемника 11.Коммутатор 23 управляется тригге-.ром знака рассогласования 19, который устанавливаезся в состояние ф 1 ф,если фаза сигнала на выходе мульти Оплексора 16 опережает Фазу сигналана выходе мулътиплексора 17, и всостояние "Оф - если отстает от нее. Коммутатор. 23 устанавливает поляр ность напряжения на исполнительном механизме 24 таким образом, чтобы он вращался в направлении, соответствующем уменыяенив угла рассогласования, а следовательно, и длительности с. 6 п Для полного согласования выходной вал испорнителъного механизма 24 должен повернуться на угол где Ыи- угол поворота выходного вала исполнительного механизма 24;Мэс - фаза селъсына- приемника,и -, угловая частота напряжения,ОСпитающего статор сельсинаприемника 11.Коэффициент передачи следящей системы ф,и Чц,с: , ф где 1 и 1 - частоты. напряженый,- частота импульсов зазгдающего генератора 1.,Коэффициентыделения частоты Ьзи п 4 делителей 14 и 15 выбираются мультиплексорами 16 и 17 таким образом, чтобы частоты сигналов на входах селектора импульсов рассогласо.вания 18 и триггера знака рассогласования 19 были одинаковыми,что в свою очередь является необходимым условием функционирования блоков 18 и 19.Таким образом, изменением коэффициентов деления частоты Ь, и Ь 2,т,е. частот напряжений, пытающих статорысельсинов, при условии равенства парных произведений коэффициентов де.ления частоты1 фЕ фвыбираемых в йроцессе работы система с помощью мультиплексоров 4, 5, 16 и 17, блока 7 управления.мультиплексорами, пульта оператора 8 по желанию оператора или в зависимости от состояния объекта управления 26, контролируемого блоком датчиков кон роля 25, можно изменять коэффициент передачи систеьэа.Исполъзоваике изобретения позволитобеспечить более широкие функциональные возможности по сравнению с известными устройствами.В известных устройствах возможность управления коэффициентом передачи в процессе работы следящей сис" теьеа изменением 1 переклвчением ) параметров электрических каналов преоб" .раэования информационных сигналов отсутствует. Указанный недостаток ;значительно ухудэает технико-,экономические показателя известных следя щих систем.Формула, изобретения 25 Предложенное техническое реш .ние обеспечивает возможность изменения коэффициента передачи в широком диапазоне значений простыми техническими средствами - делителями частоты, мультиплексорами, в процессе работы системы в зависимости от ситуации, сложившейся на объекте управления,или по желанию оператора,.и тем самым поидает следящей системе ряд ценных технических свойств: во-первых, воз" 10 можность ступенчатого перехода в mроцессе работы системы иэ режима грубого в режим точного управления объектом и наоборот, во вторых, воэможность изменения масштаба передачи .15 перемещений объекту управления, например при работе в режиме поиска или по копиру в-третьих, возможность управления динамическими свойствами следящей системы в процессе ее раьоты, т.е. расширяет область применения предлагаемой системы. Следящая система, содержащая задающий генератор, последовательно соединенные первый блок питания, сельснн-задатчик, первый формирователь импульсов, последовательно соединен" ные второй блок питания, сельсин-приемник и второй формирователь импульсов, последовательно соединенные селектор импульсов рассогласования,генератор линейно меняющегося напряжения, пиковый детектор, усилитель мощности, коммутатор я исполнительный мхаизм, вал которого соединен с объактом управления и ротором сель- сина-приемника, и триггер знака рас согласования, подключенный выходом к управляющему входу коммутатора,о т л н ч аю щ а я с я тем, что,с целью расширения области применениясистемы, в ней установлены четыределителя частоты, четыре мультиплексора, блок управления мультиплексорами, пульт оператора и блок датчиковконтроля, причем выход задающегогенератора через последовательно соединенные первые делитель частоты имультиплексор соединен с входом первого блока питания, а через последовательно соединенные вторые делительчастоты и мультиплексор - с входомвторого блока питания, выход первого формирователя импульсов через последовательно соединенные третьиделитель частоты и мультиплексор сое-динен с первыми входами селектораимпульсов рассогласования и триггера знака рассогласования, выход второго формирователя импульсов черезпоследовательно соединенные четвертые делитель частоты и мультиплексорсоединен с вторыми входами селектора импульсов рассогласования и триггера знака рассогласования, входыблока датчиков контроля соединены свыходами объекта управления, а выходы - с соответствующими входами блока управления мультиплексорами, остальные входы которого подключены квыходам пульта оператора, л выходы "к управляющим входам мультиплексорове Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе1. Гинзбург С.А. и др. Основы ав-.томатики и телемеханики. М-Л"Энергия", 1965, с. 2 В 2-284,2. Колосов С.П. и др. Элементыавтоматики, М., "Машиностроение",1970, с. 121 нрототип),.Иванова Техред Е.Харитончик Корректор Х,Шароши ак лиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная Заказ 1154/70 ВНИИПИ по д 113035