Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в дистанционно-управляе мых копирующих манипуляторах с активным отражением усилия. Известна обратимая следящая система, содержащая на задающей и исполнительной стороне сумматоры, блоки коррекции, датчики момента, электродвигатели и резисторы, а также переключатели и блок деления 11. Однако данная система имеет низкое качество регулирования при различных параметрах внешних воздействи Наиболее близким техническим решением к изобретению является система, содержащая последовательно соединенные первый усилитель и первы двигатель, с валом которого кинематически связаны первые датчики момента, положения и скорости, а также последовательно соединенные второй усилитель и второй двигатель с валом которого кинематически связаны вторые датчики момента, положения и скорости, а с выходом соединен вход датчика тока, причем выходы пер вого и второго датчиков момента подключены к соответствующим входам пер вого сумматора, а выходы первого и второго датчиков положения подключены к соответствующим входам второг сумматора, выходы датчика тока и вто рого датчика скорости подключены соответственно к первому и второму входам блока деления, выход которого подключен к входу интегратора 2. Известная система имеет лучшие качественные показатели работы за счет синтезированной квазиоптимальной коррекции однако и в ней ваблюдается существенное ухудшение качества работы при изменении параметров нагрузки и, в частности, -параметра, характеризующего момент инерции нагрузки. Целью изобретения является повышение точности системы. Поставленная цель достигается тем, что система содержит третий сумматор, первый, второй третий,четвертый , пятый, шестой, седьмой и восьмой нелинейные элементы, а также первый, второй, третий, четвертый пятый, шестой, седьмой и восьмой блоки умножения, причем первый вход третьего сумматора подключен к выход интегратора, второй вход - к выходу источника опорного сигнала, а выход к входам первого, второго, третьего четвертого,.пятого, шестого, седьмого и восьмого нелинейных элементов, выходами соединенных с первыми входа ми соответствующих блоков умножения, вторые входы первого, втдрого, треть го и четвертого блоков умножения под ключены к выходам первого сумматора, второго сумматора, первого датчика скорости и второго датчика скорости соответственно, а выходы - к соот.ветствующим входам первого усилителя, вторые входы пятого, шестого, седьмого и восьмого блоков умножения соединены с выходами второго датчика скорости-, первого датчика скорости, первого сумматора и второго сумматора соответственно, а выходы с соответствующими входами второго усилителя. На чертеже представлена функциональная схема системы. Система содержит первый усилитель 1, первый двигатель 2, датчик 3 момента, первый датчик 4 положения, первый датчик 5 скорости, второй усилитель 6, второй двигатель 7, второй датчик 8 момента, второй датчик 9 положения, второй датчик 10 скорости, датчик 11 тока, первый сумматор 12, второй сумматор 13, блок 14 деления, интегратор 15, третий сумматор 16, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой нелинейные элементы 17 - 24 соответственно, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой блоки 25 - 32 умножения соответственно, источник 33 опорного сигнала. Кроме того, на схеме введены обозначения: и и 2- соответственно управляющие воздействия на первый и второй двигатели 2 и 7; ot p ol -координаты валов соответственно первого и второго двигателей 2 и 7; У.ап Э;„-скорости вращения валов соответственно перв ого и второго двигателей 2 и 7; й- ускорение вращения вала второго двигателя 7; 3„ , моменты инерции нагрузки и ротора второго двигателя 7 с вращающимися частями кинематической передачи; М , М --моменты оператора и нагрузки пр1шоженные соответственно к первому и второму двигателям 2 и ответственно рассогласование выходных валов первого и второго двигателей 2 и 7 и ошибка в ощущении iоператором внешних моментов. Система работает следующим образом. При появлении на валу первого или второго двигателей 2 и 7 момента MQ или М и при соответствующем изменении координат или d- на выходах первого и второго сумматоров 12 и 13 появляются сигналы, которые, усиливаясь, поступают на входы первого и второго двигателей 2 и 7. В результате на первом (задающем) двигателе 2 воспроизводится момент, развиваемый на втором исполнительном )двигателе ,7 с ошибкой а,,и оба
двигателя 2 и 7 начинают вращаться в одну сторону, стремясь свести к нулю величину .рассогласования с.
Величины ошибок сЛ и с/ существенно возрастают при работе .системы с различными грузами, имеющими различную величину Зц , отличную от номинальной J.В результате возникает необходимость автоматической подстройки в процессе работы системы параметров синтезированной при коррекции, если 3 начинает отличаться от номинальното значения
При синтезе параметров (коэффициентов усиления )обратных связей пр различных значениях D выявлено, что для обеспе.чения высококачественной работы системы с точки зрения Минимизации ошибок «У и с необходимо изменять все параметры (коэффициенты усиления )обратных связей при изменении 3ц , причем зависимость числовых значений коэффициентов-усиления обратных связей системы от 0 имеет, вид монотонной нелинейной ФУН.КЦИИ l(-i fij(3j,) , гдеК|-- Коэффициенты усиления обратных связей системы, i - обозначение номера входа системы (f 1,2 ), j- обозначение номера фазовой координаты (может иметь значение 1, 2, 3, 4 ).
Для осуществления коррекции системы с изменяющимися в зависимости от величины 3 коэффициентами усиления обратных связей необходимо все коэффициенты усиления К;: „Д1 , рассчитанные при 3„„од,,и реализо- , ванные в системе (в усилителях 1 и 6 ), домножить на нормированные нелинейные функции вида номФункции j ( рассчитывшотся заранее в процессе синтеза системы.
Реализация нелинейной функции jf j:(3j, )осуществляется с помощью блока-14 деления, интегратора 15 и третьего сумматора 16.
Известно, что скорость электродвигателя (oL) является функцией тока 1 его якорной обмотки, т.е.
.
и
где Kjv, - моментный коэффициент. Величина i; измеряется датчи-
ком 11 тока, а о.„- вторым датчиком
10 скорости.
После делення сигнала 1л. на сиг налон на выходе блока 14 деления появт
ляется сигнал,равный величине
который,пройдя через интегратор 15 с коэффициентом- усиления « , позволяет получить на выходе последнегоис комый сигнал ; . После вычитания
0 в сумматоре 16 из J|- постоянной величины 2 сигнал, пропорциональный величине J, который и подается на выходы всех нелинейных элементов 17-24, .а сигнал с нелиней--5 ных элементов после перемножения с основными сигналами осуществляет коррекцию Ку „Q,,B зависимости от текущего значения величины . Таким образом, при изменении 3 .
Q в процессе- работы системы происходит автоматическая подстройка всехкоэффициентов обратных связей системы с -помощью нелинейных элементов 17 24, реализующих функции вида fyp)/Kj., и блоков 25 - -32 умножения. Нелинейное изменение всех коэффициентов усиления обратных связей оруществляется по сигналу 3 , который вырабатУвается с помощью блока 14 деления, интегратора 15 и сумматора 16.
0 Применение изобретения позволяет за счет автоматической коррекции при изменении момента инерции нагрузки повысить точностные показатели обратимой следящей систеМы.
ОБРАТИМАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, содержащая последовательно соё диненные первый усилитель и первый двигатель , с валом которого кинемай чески связаны первые датчики момента, положения и скорсюти, а. также . последовательно соединенные второй усилитель и второй двигатель, с валом которого кинематически связаны вторые датчики момент, положения и скорости, а с выходом соединен вход датчика тока, причем .выходы первого и второго-датчиков момента подключены к соответствующим входам первого сумматора, а выходы первого и второго датчиков положения подключены к соответствуйщйм входам вторр го сумматора,, выходы датчика тока и : второго датчика скорости подключены соответственно к первому и второ,му входам блока деления, выход кЬторого подключен к входу интегратора, otт л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности системы, она содержит третий сумматор, первый , второй, третий, четвертый, , шестой, седьмой и восьмой нелинейные элементы, а также первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой блоки умНОЖ6ЯИЯ, причем первый вход третье,го сумматора подключен к выходу интегратора, второй вход - к выходу источника опорного сигнала, а вьоход к входам первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого нелинейных элементов, выходами соединенных с первыми вхрдами соответствующих блоков ножения, вторые входы первого, вто- . рого, третьего и четвертого блоков умножения подключены к выходам первого сумматора, второго сумматора, iz первого датчика скорости и-второго « датчика скорости соответственно, а выходы - к соответствующим, входам первого усилителя, вторые входыпяьо того, шестого, седьмого и восьмого блоков умножения соединены с выхоф дами второго датчика скорости, .пер-: вого датчика скорости, первого сумматора и второго сумматор соотOD ветственно, а выходы - с соответст.вующими входами вторрго усилителя.
Авторы
Даты
1983-07-15—Публикация
1982-01-11—Подача