Устройство формирования управляющего сигнала следящего привода Советский патент 1987 года по МПК G05B11/00 

1

Изобретение относится к автоматическому управлению и может применятся в системах слежения за наблюдаемыми объектами.

Целью изобретения является повышние динамической точности.

На фиг.1 представдена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2- диаграммы формирования управляющего сигнала; на фиг.З - переходные процессы следящего привода по положению, скорости и ускорению.

Устройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3 блоки умножения, первый 4 и второй 5 интеграторы, усилитель 6, первый 7 и второй 8 сумматоры.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства одновременно в виде напряжений постоянного тока, поступают сигналы заданных угла oi , скорости Q , ускорения „ и времени прогноза t, причем время прогноза может быть различным при задании разл11чных углов поворота следящего привода.

Законы формирования управляющих сигналов,подаваемых на вход следящего привода, представлены следующими аналитическими выражениями:

по углу

o6(t) (t-tJ + (t-tof ,

где oio , по скорости

ci(t9 «0+ „ (t - t), где QO. Q,- t,,; no ускорению (t) ,.

При этом имеется в виду, что flpi и 1 войдут в выражения со своими знаками.

В момент времени t Ц (фиг.2) величина управляющего сигнала по углу в соответствии с общим аналитическим выражением будет (t) скорость нагрузки в тот же момент времени cc(t) , , Л ,

т VQ t r

а ускорение нагрузки в тот же момент времени oi (t) „ . Таким образом в конце участка наведения (tr,) обеспечивается требуемая точность установившегося процесса (9).

20

487682

С выхода блока 1 на вход блока 2 и на сумматор 7 поступает сигнал, равный произведению н выхода блока 2 на сумматор 7 поступает сигнал, равньй произведению („ t)« с выхода блока 3 на сумматор 7 поступает сигнал t. С выхода блока 4 на сумматоры 7 и 8 10 поступает сигнал, равный

-6(t - t,,);с выхода блока 5 на сумматор 7 поступает сигнал, равный

2

- Ч - r,(t-t).

Все сигналы, поступающие на сумматор 7, сгруппированы таким образом, что сигналы, которые должны складьшаться согласно основным аналитическим выражениям, подаются на прямой вход (-ь) усилителя 6, а сигналы, которые должны вычитаться,

25 подаются на инверсный вход (-) усилителя 6.

После вьшедения нагрузки следящего привода в точку с заданными фазовыми координатами (oip , П„, „) в

JQ момент времени t управление следящим приводом производится с помощью сигнала, получаемого путем измерения текущих фазовых координат наблюдаемого объекта (od,f, ), за счет чего осуществляется режим слежения за этим объектом,начиная с момента времени tri. При этом в момент времени t на входы устройства (фиг.1) должны подаваться сигналы U

40 п 51 oi О, а вместо сигнала и к следящему приводу подключается сигнал, полученный путем измерения текущих фазовых координат объекта, т.е. после выведения привода в заданную точку устройство не работает, так как его входы обнулены, а выход отключен от следящего привода.

На фиг.З приведены переходные прр- 50 цессы следяющего привода по положению, скорости и ускорению соответственно при движении привода из начальной точки oi . Штрихпунктирной линией показаны спрогнозированные, 55 3. сплощной линией действительные фазовые координаты следящего привода. На фиг.З вьщелены три участка, соответствующих пуску (разгону) привода (участок 1), торможению приво35

45

да до заданных координат (участок 2) и движению привода с заданными (спрогнозированными) фазовыми координатами (участок 3), т.е. на участке 3 переходный процесс следящего привода фактически заканчивается, в связи с чем к заданной точке oi. привод подходит с заданными скоростью ( 57„) и ускорением „.

Использование изобретения позволяет увеличить динамическую точность вьшедения нагрузки следящего привода на заданный угол с заданными скоростью и ускорением на заданное время.

Формула изобретения

Устройство формирования управляющего сигнала следящего привода, содержащее сумматор и два блока умножения, первый вход первого блока умножения соединен с первым входом устройства, выход второго блока умножения подключен к первому входу сумматора, отличающееся тем, что, с целью повыщения динами

0

ческой точности, в него введены усилитель, третий блок умножения и последовательно соединенные первый интегратор, второй сумматор и второй интегратор, подключенный выходом к второму входу первого сумматора, первый вход третьего блока умножения соединен с вторым входом устройства, вторым входом второго сумматора и третьим входом первого сумматора, связанного четвертым входом с третьим входом устройства, второй вход третьего блока умножения под5 ключен к четвертому входу устройства, второму входу первого блока умножения и первому входу второго блока умножения, соединенному вторым входом с выходом первого блока умножения и пятым входом первого сумматора, тестой, седьмой и восьмой - входы которого связаны соответственно с выходами первого интегратора, третьего блока умножения и первым

5 входом первого блока умножения, первый и второй выходы первого сумматора связаны с соответствующими входами усилителя, выход которого подключен к выходу устройства.

0

Изобретение относится к технике автоматического управления и может применяться в системе слежения за наблюдаемыми объектами. Целью изобретения является повьшение динамической точности установившегося процесса следящего привода. Поставленная цель достигается тем, что на вход следящего привода дополнительно подаются сигналы, численно равные скачку спрогнозированного ускорения, разности произведений спрогнозированного ускорения на разность текущего и начального значений времени и спрогнозированного ускорения на время прогноза и разности произведений спрогнозированного ускорения на квадрат разности текущего и начального значений времени и спрогнозиро.- ванного ускорения на квадрат времени прогноза. Применение устройства в следящих приводах приведет к повышению динамической точности вьшеде- ния нагрузки следящего привода на заданный угол с заданной скоростью и с заданным ускорением за заданное время. 3 ил. ( (Л оо 4 00 О5 (X)

1

фиг.

Фиг. 2

Фиг.З

Составитель С.Никишов Редактор А.Маковская Техред Л.Сердюкова Корректор Г.Решетник

Заказ 5186/45 Тираж 862Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4