Следящая система

з 1 аю а СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК ЗШ С 05 В 11/01 тво С.ССР1972о СССР1975. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОЧНРЫТИ 3 САНИЕ ИЗОБ АВТОРСНМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Одесский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут(56) 1. Авторское свидетельсР 463095, кл. 6 05 В 11./01,2. Авторское свидетельствУ 608118, кл. С 05 В 11/01,3, Авторское свидетельство СССВ 980067, кл, С 05 В 11/01, 1981(54)(57) 1. СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, содержащая последовательно соединенные задатчик, первый сумматор,второй сумматор, регулятор положения,регулятор скорости, регулятор тока,усилитель мощности, исполнительныйдвигатель и редуктор, на выходномвалу которого установлен объектрегулирования, подключенный черездатчик положения к второму входупервого сумматора, выходной вал исполнительного двигателя через датчикскорости подключен к второму входу тения,регулятора скорости и первому входу нелинейного преобразователя, подключенного выходом к второму входу второго сумматора, электрический выход исполнительного двигателя через датчик тока подключен к второму входу .регулятора тока и входу дифференциатора, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения помехозащищенности системы, в ней выходы датчика тока и дифференциато ра подключены соответственно к второму и третьему входам нелинейного преобразователя.2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что нелинейный преобразователь содержит последовательно соединенные нелинейный элемент, первый масштабирующий элемент и делитель, вторым входом подключенный к выходу умножителя, а выходом через ограничитель - к выходу нелинейного преобразователя, первьи входом подключенного к входу неющнейного элемента, вторым входом через второй масштабирующий элемент к первому входу умножителя, а третьим входом через третий масщтабирующий элемент - к второму входу умножителя.Изобретение относится к следящим системам общего назначения, предназначенным для отслеживания медленно изменяющегося полезного сигналав условиях воздействия на объектрегулирования гармонической помехипеременной интенсивности, параметры. которой неизвестны и не могут бытьнепосредственно измерены, и можетнайти широкое применение в машиностроении. Известна следящая система, содержащая последовательно соединенные блок сравнения, сумматор, усилительи исполнительный двигатель, выходкой вал которого через последовательносоединенные тахогенератор и нелинейный преобразователь соединен с вто-,рым входом сумматора, а через редуктор - с одним иэ входов блока сравнения, второй и третий входы нелинейного преобразователя соединенысоответственно с выходами источника опорного напряжения н усилителя мощности 11. Известна также слецящая система,содержащая блок коррекции н тгоследо" вательно. соединенные задатчик, сумматор, регулятор положения, регулятор скорости, регулятор тока, усилитель, двигатель, редуктор и объектрегулирования, выход которого подключен к второму входу сумматора,выход усилителя через датчик токасоединен с вторым входом регуляторатока, выход двигателя через датчикскорости подключен к второму входурегулятора скорости, входы блока коррекции соединены с выходами регу лятора скорости и датчика тока соответственно, выход блока коррекции - с третьим входом регулятора скорости 12 3.Недостатком указанных следящих систем является низкая помехозащи" щенность. При отработке полезного сигнала в условиях воздействия гармонической помехи переменной интенсивности в следящей системе возникает составляющая ошибки, обуслов-. ленная помехой, Эта составляющая ошибки является переменной и в данных следящих системах не может быть скомпенсирована. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является следящая система, содержащая последовательно соединенные задатчик,5 1 О 15 .20 25 30 35 40 50 регулятор положения, последовательный блок коррекции, регулятор скорости, регулятор тока, усилитель мощности, исполнительный двигатель и регулятор, на выходном валу которого установлен объект регулирования, подключенный .выходом через датчик положения к второму входу регулятора положения, выходной вал исполнительного двигателя через датчик скорости подключен к второму входу регулятора скорости и входу нелинейного преобразователя, подключенного выходом к третьему входу регулятора положения, электрический выход исполнительного двигателя через датчик тока подклю" чен .к второму входу регулятора тока и входу первого дифференциатора, подключенного выходом к четвертому входу регулятора. положения, подключенного пятым входом через второй дифференциатор к выходу регулятора тока 33.Недостатком известной системы. является ее низкая помехозащищенностьЦель изобретения . - повышение помехоэащищенности следящей системы.Поставленная цель достигается тем, что в следящей системе, содержащей последовательно соединенные задатчик, первый сумматор, второй сумматор, регулятор положения,регу- лятор скорости, регулятор тока, усилитель мощности, исполнительный двигатель и редуктор, на выходном валу которого установлен объект регулирования, подключенный через датчик положения,к второму входу первого сумматора, выходной вал ис-полнительного. двигателя через датчик скорости подключен к второму входу . регулятора скорости и первому входу нелинейного преобразователя, подключенного выходом к второму входу второго сумматора, электрический выход исполнительного двигателя через датчик тока подключен к второму входу регулятора тока и входу дифференциатора, выходы датчика тока и дифференциатора подключены соответственно к второму и третьему входам нелинейного. преобразователя. Кроме того, нелинейный. преобразователь содержит последовательно соединенные нелинейный элемент, первый масштабирующий элемент .и делитель,31230 вторым входом подключенный к выходу умножителя, а выходом через ограничитель - к выходу нелинейного преобразователя, первым входом подключенного к входу нелинейного эле-. мента., вторым входом через второй масштабирующий элемент к первому входу умножителя, а третьим входом через третий масштабирующий эле-. мент - к второму входу умножителя. 1 ОНа фиг.1 представлена блок-схемасистема; на Фиг.2 - структурная схема нелинейного преобразователя, на Фиг. 3 и 4 - характеристики ограничителя и нелинейного элемента соответственно, на фиг. 5 и 6 - .принципиальные электрические схемы ограничителя инелинейного элемента .соответственноУстройство содержит задатчик 1, первый сумматор 2, регуляторы поло- . жения 3 .скорости 4 и тока 5 соответственно, усилитель 6 мощности, исполнительный двигатель 7, редуктор 8, объект 9 регулирования, нелинейный 25 нреобразоватепь 10, датчики тока 11 и скорости 12 соответственно, дифФеренциатор 13,. нелинейный элемент 14, ограничитель 15, второй сумматор 16, первый, второй.и третий масштабирующие элементы 17-19, умножитель 20, делитель 2.1, операционные усилители 22-24, резисторы 25-.37, диоды 38-41, общую шину 42 системы, датчик 43 положения и аперационный усилитель 44, (+0),(-0) - напряжения пита"35 ния, 0; - выходной сигнал 1.-го Функционального блока .(или элемента); Р - сигнал возмущения.Следящая система работает следующим образом. Сигнал Ю, поступает на вход нелинейного элемента 14, на выходе которого формируется сигнал 0 = К,ж 01,где К 1 - коэфФициент передачи нелинейного элемента 14, который затем масштабируется в масштабирующем элементе 17 и подается на вход "Делитель" делителя 21. Выходиой сигнал .задатчнка 1поступает на первый вход первого сумматора 2, на второй вход которого поступает выходной сигнал 04 датчика положения. На выходе первого сумматора 2 Формлруется сигнал02 = 0 0который поступает на первый вход второго сумматора, на второй вход которого поступает снг нал 00 с выхода нелинейного преобразователя 10. На выходе второго сумматора 16 Формируется сигнал 016 = 0 + Оц), котОрый поступает на вход регулятора 3 положения. На 55 выходе регулятора 3 положения формируется сигнал 05 = К0,где К - коэффициент передачи регулятора 3 положения, который поступает на первый вход регулятора 4 скорости, на второй вход которого поступает сигнал 0 с выхода датчика 12 скорости. На выходе регулятора скорости формируется сигнал 0 = К(0 з), где. К - коэффициент передачи регулятора 4 скорос" ти, который поступает на первый . вход регулятора 5 тока, на второй вход которого поступает сигнал 0+. с выхода датчика 11 тока, На выходе регулятора 5 тока Формируется сигнал 0 = Кз(0+-0 л ), где К - коэффициент передачи регулятора 5 тока, ,котооый поступает на усщлитель б. мощности. Сигнал 0 с выхода усилителя 6 мощности поступает на вход исполнительного двигателя 7, который через редуктор 8 поворачивает объект 9 регулирования, положение которого измеряется. датчиком 43 положения .Улучшение характеристик системы обеспечивается за счет корректирующего нелинейного преобразователя 1 О,. который установлен в обратной связи системы и на входы которого подаются сигнал 01 с выхода датчика 11 тока и сигнал 0, = К, 0, с выхода дифференциатора 13, где К = ТР - коэфФициент передачи диАференциатора 13.Сигналы 0.,м и Ц масштабируются в масштабирующих элементах 18 и 19 и поступают на входыумножнтеля 20, на выходе которого формируется сигна 010" КаьК,з 0 и 0 ФФУ где КМККо - коэффициенты передачи соответственно второго и третьего масштабирующнх элементов 18 и 19 и умножителя 20, и поступает на вход "Делимое" делителя 21. На выходе делителя 21 формируется сигнал Офф Кфл 1 м 01 к э где К - коэффициент передачи делителя 21, который через ограничитель 15, коэффициент передачи К 5 которого представлен на фиг.З, пода 1123019ется на выход нелинейного преобразователя 10,Сигнал Бр с выхода нелинейногопреобразователя 10 поступает навторой вход второго сумматора 16.Корректирующий нелинейный преобразователь 10 предназначен для вццеления сигнала, пропорциональногосигналу возмущения Р, действующемуна объект 9 регулирования,Отличительные особенности предлагаемого технического решенияпозволяют примерно в тридцать разповысить помехозащищенность следящей системы при отслеживании полезного входного сигнала с условиях действия гармонического возмущенияР переменной интенсивности. Использование Предлагаемойсистемы в автоматических измери"тельных комплексах позволяет повысить точность обработки информации и, реализации законов управления,что в свою очередь повысит надеж Оность информационно-измерительныхкомплексов и приведет к повышениюкачества автоматического управлениятехнологическими процессами, чемопределяется достигаемый техникоэкономический эффект от использованияпредлагаемой следящей системы.1123019 Фи тавитель Ю. ГладхредИ.Гергель акаэ 8139(39 И 11303 ал ПППнт", г. Ужгород, ул, Проектная,едактор А. Мотька Тнраа 841 ИПИ Государствен делам иэобрет Москва, Ж, оворректор О. Билак Подписноеого комитета СССРний и открытийауаская наб., д.