Электрогидравлическая следящая система Советский патент 1985 года по МПК G05B11/01 

к;;;рете Г5:е относится к электроплическим следянщм системам i;iTi 4.- -CK:: ro управления и может ггримснеште, iianpuMep, в прн: MOiUiibix карьерГ1Ых эксказато рубопых . ,linciMia эг:ск1:рогидра1зл,чсска5 ..( С с-гема, содержащая послеельно сосди ;еи 1Ь С задатчик, и;::ч;., ;::а,:;с:о; ;:: сопа} пя 5 ;;ервь й vo:;ii, cy fi;a-ios); с:иловой прп-: (О:с , связи, выходом :мски.:и г пторьг;- пходол isi cpn;-;ссо:. гасованип, Taxorciiepaсоединанигли с тилходом

;л :лcд ;:;ля систе а, содерг;а:цая дд-цат :::л:,но {:о;:1ип оиные геперл - д;1::тлг1 у-о: К:Го напряжения , пре;о1;;г:ч1 ь ;:алр5тжсние ток. элек:У:-| ; л ч с; СУСЛИ npeoGpaaoBaTGjib, лв ;гатс::ь с глдроуспл ;телем ;д.. и датчик обратной : :; ;горО о сс :иП{е11 с вторым ; ;;рсоС :)азо1за;еля лапря кенисciaTcor-i укаяанлых систем и теь-пературлая ;пстабл:П1 X характе м;ст1 к (скоросп; от:задячдего сигнала, псреход

:-1.;л;;:;и; спислмостыо постсяи1;о1; врс мснл обг-отки управле1п-гя электронехаллч.сского Г реобразопатсля от темг;ератур;- рабочей жидкост;; и окружаюя;ей среды, Обьвгно обмотка электро:--:еханическо1о прсобразова.теля г1-,: ОодянгаГеля выг1о:п еиа медвым проводом 1 при воздействии высоких тег-яшратур (например, управление руляьш летательного з.) ее сопротивленлге и, следовательно, постоянная времени электромеханического преобразователя могут изменяться в значительных пределах (в диа н более раз), что приводит к фуз кщ101:альной jseстабильности vKaaaHHbDc ся:стем,

иедостачко - указагнгк CHCTI: является также боль5::пя MOJirnoc; рассеинашя н э: октроииом yc;i;: ле измерите;;) сигнала Ilaccory;;; вания нри изменении сотгроотвлс обг-ютки у:равле:П:Я э.г;е1:тро.ехг леского иреобразо:за;-е:1Я вследг воздействия тс- шератури т аболс жидкости и охру:г:л;У: си с ).

часто нриЕо/;ит к ие зогич-укмост; менсния в кячест:0 угиуи; ;„::я рите1гя сигнала p;:r(:orj:acc;i:ja;;:;; галогабар1ГГ1п , .:со;;ок;;чсс;Г1, - Икросхсм, ;.С11: И; е:е;;,

имеют ограни-;с; лу о м:Я-НУСТ , рг

JJO TexHi4f C :i:y: . я;-у-;п э:ектрогт;/д ав;:ич(Ч:кая с::едя1;а;; систо-гя , co;iep::i:ni;;at; кослг,;;:;:; г; но соединемп и:- гг:ие:;:пс;; vyaryj гцего на;:ряжении , ирсебраз, -гшч лряже)ие-То;; (:,.:. имме;1;:т::л i, спг ;1асован1гя } . о:1с;уг;у/ -е;ча:и , нреобразозатель, r;;-;jo;ui;:r:i-:.;

ги;.пк)Уси,

1 к с

Hj.UJO

обратной , с втором лС ля иа1 ря-ке;;;к;-т;ч торого соегиле;; t :;оследо: атс:.ьг;о с ; ;Uif;iei-i;ia .:сгч;::; ный детектор с с тер и пернмй lic;:: с о;1ОЙ iitjayriCTi-; ник постоянного ; i-ретий и четверо. те1И с ;еч; г;-;од фильтра ;исд тоты соединен с ; теля напряженис-тсчч, выкоги- ;;с:р;з(1го и Bioporo HGji;nt(MtH.:x ес /ите.мей с зоной Н1:е1увств;ггельнос г соедиHeiHij соответс тленно с четвертью и няплч входа- ; нреобразоватсля напряжение-iOK, а их кл онснис входы с выхода;-.;; Т)етнего и четвертого нелинейного усил)1телей с зоной нечувствительности, выходы которьк соедине ы с входог-; датчтп-са обра;ной связи, вход второго усилителя с зоной нечувствительности соеди} сн с входом инвертора, первый выход источника ностоян юго напря ;ения соединен с вторыми входами первого и третьего нелинейных ус1-шителей с зоной нечувствительности, а второй выход - с вторыми входами второго и четвертого ;1ели.ней311492Hi)ix усилителей с зоной нетувсгвителыюсти з , Недостатками известно системы яитяются низкое быстродействие, вызванное зависимостью постоянкой времени упразле ия электромеханического преобразователя от те пературь рабочей жидкости и окру;кающей среды, и высокая oпт-- liocTb рассеивания п преобразователе,Q напрлжение-ток, выпват1ная измелением солрот; влепия );и уиравле-ния электромеханического ггреобразователя при из ене;И;и те:--лерат;/рь рабочей лст;дкости гилрол и1а1аля и, окружаю:иой средь.. Дслютлг.члллно. зпраз.:ения oлeктpo ;l:л./lлического Г1реобразо ;а л.л:л яуляется нагрузкой лреобразот;л гс:7Я налряже-ние-ток электрог1 лра7ллгчес:-;сй сле дяп;е;{ систег.;ь, кия oj:eKipo:ifK:aHH4;:iCra44; ттреобразозатс.;;; раячо нь:и ДJЯ мед;и ;....,-. ...:. .... -,,. ,,--,-,,, na-i; ЗлГ;-р i --- .. - -2 раза лрл лТ - . Г остоллна 1 ЧГ:Ч:СЛ1И об-С Т;Л;1 ЛГL)a.Г;.Л (г}:; З.ПетСТОО моланическогс лреобразозате.;;я также об:-ютк1; улраБ. ; что л.лл-:стся су:;естзел ;м лелос)ллгкс} с.1(;Л.я;:1:ей лротлнление обг-ютки улрал.нс-ля э.чектромеханилеского лреобразователя R;;nj;.Ro- При разогрске рабочей жидкости и повьп е(лл1 температуры окру)ка1011вйл следы ЛГIг лЬчМо|:;ность пассеипания л лреобразонателе налряжелие-ток лри ооеспечении выходного тока п обмотке управления электромеханического преобразователя j о ,.акс состав.ляет J-P;,, Г) - где 6 п UT напряжение мстолн.И1са питания преобра зова7Л}.ля лаяря;:;ен е ток, обраоо-и ьюпиксть pnccfFVваиия cиcтe ffc розоастает п 2 раяа при из енснии сог:ротивле;п я о -ютк ; упраплеттип рс сх-1И 1ческого Это яБляетсг; су;:ествеияь1г.1 нелостатком изБссттитй элсктрогмдт авлнческой ciiCTeMbu так как ;;е пред--CTa juiOTC возможкь-i приь-енить средгтча микроминиатюризации т тем CSN;- : г 0}Л:::. степень ;пкрсми.иатюриза-л : отда::;,н.л; лст1Юйст7 ттз) .oi:. слелч::;1гл систе-;;-;; что осо-беинс; несохол ; ;С л;151 Г:ссо,:::зрлт;- -:-.: ;,я-л 1:тер;:с.-1к л 1:сь-т::; ;1ля .лкмслл; и ciicva :4; лрл ее лр,-:. :.-. ...,;: i,p.i,-. :t.-;-n .;r,ubf.--. -::-;ект ;;-:.-: : -.iir. кар; е)5ь-у З;Ч ЛЧ;-:,РЙ -хрс}-;. слтстслм тлоте- : лол;ер:т:п Л:л :оспл };л ста .зглрс ллчклпгя об .лугкл Tipaj разолзтсля следяг.;ой сяс vat-:-, б.лизvn::: :: С::л-: -.lajccлГЛалл;:- - начели; . .,.,„ ,,..,,. „ ,.,..,,,,,,, - сс аер ---- .--- ;г;;,г ;; :; О С Л С Л О} Л Т ё Л 1Л; О соллилел злотл: р;.,лчег ллл преоо1азпла,,..,. ..,,,,,,.,-..,„,.,„, „ ,,,,,.., ..-.,,,-,.., , ,- ,-.- ... ... л ...... о, ..-.. -. ратнзй и ллеоблазорате;.1Ъ ла...,,,,.,..,,..,. .. ,,, ,,,....... „ ,-,..,,.,,..,,, .. ..,,„.„,,,, ,,,....-,,, . .. -.,.-,,,,,.,.-, ... ,,.„.„., -.,,..,,,.,,..,,., „,.,., „..,.. ,.,. ,., .,,„ соедл1л:чн: йлхо-том слхоло Гз.лёктромеха ллгаско14Гл-5еоб;5а; олателяГа.., кл;.лл л -ли комл-лллооа. слглзльлытзход:-: котолых иодклю голы л пылоду ,,,;,.,.,,,...,,,.,;.„ .р.,,,;,...,.,, „ ..,.,р,,,,,:,,., ,,,.,.,:,,;,.:,,;г,,,p,.,:,:; j:;;;:::: Ры:.лл:ам лс:л,-;;ика Л.ЗСГО-1ЛО--0 налря;Л-лл; л.{ со;лл;лгс Vivy j;:ri.;.: к.;-.}ча; л;лхс;;; лрообразоткттеля }{а.лря:ьелле ток jeрез :1Оо.ле.ло}5ательно соеллленнью пернь;;, второй и третий резисторы тт ерез ло.ледсл лте,ьло ль:е дерЗ; :л. т торой л злпллл; кллчл г:о.д-;.ял-ен :; .л - олектра-лл-ллл-вского лрс; брлзо;;ател.ч 5 рь:лал лерлого

;;пкь а ;.:.:)е,чинен с в орьтм й-кхцо:; ;;;--)iioro pcsiiCTopa, а выход второго ..;:::ча с гггсуМг.) выноцоь второго ,

:U- чслткке г редстазлена блок -схе-. СИ::Г .; v)bi,

;; хеме обозн чоны npeoGi;,.: :lIi:, iv; . ; - ;П р;-:жс1Г,. злe.:ro,/;::::l -ГГГ:-i :; пг ;Обиазора.С.;,.ъ 2 оит.;;-; .. p.iCJib С г:;.Г1оуси:1ителс- :, аг1у:;-:л -. ,. 1,;гг1;к Ь бтшптол

,.;1.Лл/ о Ч Ь,:.; е л t-Н иЫСОКИХ fa.OЧ ,,

д. ;;,:.:Гу;1,111,И летоктор / с уг.рог|;;;;:Нлt :,, Г}-у};-:f .У, ; 1СГО;; ;; т-: лрети; К ;)( ;}:;.у .й 1, ivropo; 1/ v; чу; ;.; i кл:ОЧ1г, Г7иу;и :п К, зге ;- ; л -уиггий ; Kor apaTooi;,, ,j л.Л . / iioc Гояниого наг;рял-.-1Ь: J . :: :-;i:/i ., 1У ос.а,ллллру;с:д го налг;Я.:е;;.:,, чплагчлк 19, резисторы /О-У..-., ;-лУ:-.лыик ;;/; ::;11 ан;;л,, обитая тина 25 ..(:.:ii- 1л, o6;.iOTi;a 26 улразленп;, .;; - Г М ;сукой сигна. на вь;хо,:.1,с . чл.ла, .J яь хо;л;с.1Й сигнал на ; --;.{ :;, ;-,:.VK:-го , .-1 i| - тот; y;i

( /г-л.а .)гапт с-леду,1ди:. оУ

ОЛ ю-лсл .ir упра.в.-й, . лго лпсоРрай( ту;и- и:змаме;;ия осц желая ,-jj iibyi-ji5K(ГИЛЫ pa 6 ЗЫ;,( Л

л амг1Л -1тулног() илгие -; такль; ocDajc

г-;

ла

:трс

,

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛОТЕСКАЯ СЛЕДЯПигЯ СИСТЕМА, содержащая источник постоянного напряжения и последователь;п соединенные электромеханический преобразователь, гидродвигатель с гидроусилителем и нагрузкой, датчик обратной связи и преобразователь напряжение-ток, подключенный вторым входом к выходу задатчика, а третьим - к выходу генератора осцштлир тощего напряжения, и фильтр выделения высоких частот, соединенный входом с г яи:« - --.-- .ar-aegg4 Biisa:gu 5 a ra;E«3grk-gi входом электромеха; ического преобразователя, а выходом - с входом амплитудного детектора с усреднением, отличающаяся тем что, с целью уменьшен1«1 рассеиваемой мо1диости в системе и повьшзеиня ее быстродействия, в ней дополнительно установлень три резистора, три ключа 1 три -., .--inap агор а, сигнальнЕле входы кс.орых подключены к выходу амп-литу л-юго детектора с усреднекием, опорные входы к соответств тощим входам источника постоянного напряжения, а выходы к управляющим входам соответств тощих ключей, выход преобразоватапя напряжение-ток через последовательно соединенные первьш, второй и третий резисторы и через послеК %Г, довательно соединенные первый,второй и третий ключи подключен к входу электромеханического преобразователя, выход первого ключа соединен с вторым выводом первого резистора, а выход второго ключа с - вторым выводом второго резистора.

)я/кслаIci

rt ослл.1 лиру;о ЧЛ о ла У/iia ет слп:у :,аидал ЬЛ1. 1Сотл :oтopoгo алччи ::Л::а :. лл ЛЛ:СТ л;и;тоту .ег;, IU л;л:ак-мл-г :- с Ь;)ходл задач-чл.;с:: ;9. а :л.-л1л,; .Лч.у, v.icui лл: рую;це1О Тлсл ,,,-;. л .л- о1ла 2л уп ;авле11ия электроле:;а..л .;.;г;оло преобразопа-; етл 2 об-пло сосгакляет малую часть л:; ла, .МЛ-; огс; -ска управления J.; ,,. ,,. ,

Л-;у.ЛЧ Ус-. ЛаУ., ЛИДКС

л л.г.,;;.о,,и);аа л. с )у;л1Л;гг;,.:i;.: ; л, слег1,оза :0;Л)НС , лзленоиис .:...: -;.О; ллленля обмо.:-л-1 /io улрлшлзин :л.л:гл;.::Л.:лаа1: есколо лрсоСрлао; ачллля 2, 1чл;) к.ак прави.ао, тч/полнкется мед1{ым п;л;.водом. 3 снлзн с тем, что преойразсл-затель 1 иадряхсение-ток поддерживает амплитуду то}са IOCLI, обмотке 26 угфаилегл-ш Ke5f3Mei- roHs измене1:р1е осцил:нР по1дего напряженш: - ( пропорцлоиси-ьно р;змененн о температуры рабочей ллидкости з JидpoдзигaтeJIe с хидроусилителем 3 и, следоБа-т шьнОз изменению сопротивленлл

гП

/правтивлению к цпр .. об:-ют;си 26 управлел;-1Л 3 ;агл-еч ом состсяьии. Таким образом, лостояньая spcMeiiH обг-юткн 2Ь управленк имеет миллмальлое зна55 .

системе обеслечлва.ется norsbiLueHHe быстродпйствгл ло ср;авлек)-:1о с извест ной системой, Налрлжение .-- с выходя амплитудного детектора 7 с усредне.гтием, пропорциональное изменению сопротивления Пппр обмотки 26 управ.гген.ия эпект,:.1механического преэЕрззователл 2 поступает иа сигнальные компаратороЕ 14-16 на спорные входы котог.ых поступают гтапряжения У .l,j, .У с соответств топщх рыходов источника 17 постоянного напряжения, т.ропорциональные BGJIHЬ упр и 2 Ь цпр

чинам сопротивхгвкяй

- . .,

и. ПРИ(,.. u:;,Ls.a;,u,a,J

пс следоватепьно срабячывают первый 14, второй 15 и третий 16 ком.т:араторъ и своими вьгходными напряжениями И ) -i;, U;6 включают ключи 11-13. Срабатызая, ключи 11-13 шунтир тот резисторы 8-10 такл: образом,чтобы в процессе разогрева обмотки 26 управления электромеханического преобразователя 2 сопротивление нагрузки преобразователя 1 напряжение-ток оставалось практически неизменным и равным сопротивлению обмотки 26 управления в }гагратом состоянии.

При наличии задающего напряжения и iq поло л1тельно 5 полярности 19 U|q ,уа,(- через обмотку 26 управления электромеханического преобразователя 2 протекает максимальный ток управления и , сохраняется неизменным при изменении сопротивления обмотки 26 управления при ее разогреве. Под действием то - Чмакс гидродвигатель с гидроусилителем 3 перемещает нагрузку 4, и с выхода датчика 5 обратной связи поступает напряжение Не, которое компенсирует задающее напряжение и ц , При наличии задающего сигнала iJ (q отрицательной полярности

(9

-и

U

через обмотку 26 упИ MOtRTC

|q

равления г ;-;2К го -;е,.ого преобраяч вателя протекгет ; пссимальнь и ток упразлення .акс ротивоno.iioxHoro ияпрЯБления и cs-rcTeMa J работает аналоги нь.: обрсзом.

Технические пре1 м:лцестза предлагаемой следящей системы по сравнению с иззес -:ок заклгючаются в rлeд.yющe,

0 В системе ра:сеиваемая мощность снижается . два раза и практически не яазиспт от измене11кя сопрстизлеr-tjT обмотк -: управления глектромеханичаского преобразователя при изме5 ее состогимя: от холодного до на-ретого при воздействии- дестабиЛ;1зируюп ;:1х фак-ороВр так как могдность источника питания преобразователя капряжение-ток практически

0 йьыеляется на последовательно включенных резисторах и обмотке травления электромеханического преобразователя гидродв1 гателя, что в СЕОЮ очередь повышает в 5 раз у овемь микроминиатюризации следящей системы, в

8 раз ее надменность и и 6 раз снижает массогабаритнке характеристики.

Примерно на порядок повышается быстродействие следящей системы,

так как постоянная времени обмотки управления электромеханического преобразователя поддерживается на минимальном уровне за счет подю1ючения последовательно с обмоткой ттравления электромеханического преобразователя резисторов.

Кроме того, упрощается изготовление преобразователя напряжениеток следящей системы в связи с заменой его дорогостоящих мощных выходных транзисторов, требующих навесного монтажа, на маломощные,допускающие печатный монтаж, так как мощность рассеивания ограничена.