Изобретение относится к системам автоматического управления и моягЬт , быть использовано для управления : объектами с переменными инерционными характеристиками.
Целью изобретения является упрощение и повьшение надежности систе- hbi
На фиг.1 представлена структурная схема нелинейной следящей системы; на фиг.2 - эквивалентная структурная схема системы. урная
На фнг.1 и 2 приняты следующие Обозначения: (У ьх- сигнал задающего
воздействия $ сигнал рассогласования следящей системы, d «ci соответственно угол и скорость вращения вала редуктора, U - сигнал.управления двигателем, Uy - усиливаемый сигнал, и сигнал на выходе эталонной модели; Т постоянная вре- мени апериодического звена, определяемая конструктивными особенностями следящей системы, Т - постоянная- времени дифференциатора, Т постояр- ная времени двигателя с редуктором и объектом управления, Ц, kg, i., соответственно коэффициент усиления
первого усилителя, коэффициэнт передачи двигателя по напряжению, коэффициент передачи редуктора.
Нелинейная следящая система содер- жит измеритель 1 рассогласования, апериодическое звено 2, сумматор 3, дифференциатор 4, первый умножитель 5, первый усилитель 6, электродвигатель 7 с редуктором, объект 8 управ- ления, датчик 9 положения, датчик 10 скорости, элемент 11 сравнения, второй усилитель 12, второй умножитель 13 и однопс лярное реле 14.
Нелинейная следящая система рабо- тает следующим образом.
Сигнал 8 ошибки с измерителя 1 рассогласования после коррекции в блоках 2, 4, 5, 3 через первый усилитель 6 поступает на электродвига- тель 7, приводя его вал во вращатель ное движение с направлением и скоростью (ускорением), зависящими от величины поступающего сигнала U. Электропривод при работе с различ- ными объектами обладает переменньтм моментом инерции I, который может меняться а широких пределах. Это снижает качественные показатели электропривода и часто приводит к неустойчивости его работы, В результате возникает задача обеспечения инвариантности динамических свойств нелинейной следящей системы к изменениям момента инерции нагрузки.
Для стабилизации динамических свойств в систему вводится эталонная модель, включающая блоки 2, 12, Настраиваемая часть системы включает регулятор (состоящий из апериодического 2 звена, дифференциатора 4 с передаточной функцией W(p)T,jp/(T;,fH-1) первого умножителя 5, сумматора 3) первый усилитель 6 с передаточной функцией Wg(p) k(j, электродвигатель 7, датчик 10 скорости с передаточной функцией W(j(p)po Передаточную функцию настраиваемой части можно записать в виде I
W(p) « W(p)Wj(p)W,(p) X
w,.(p)-««Cp).
где W..(p) - передаточная функция регулятора, определяемая соотношением
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| САМОНАСТРАИВАЮЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОПРИВОД | 1994 |
|
RU2060530C1 |
| Самонастраивающийся электропривод | 1985 |
|
SU1247831A1 |
| Электрогидравлический следящий привод | 1987 |
|
SU1530823A1 |
| Электрогидравлический следящий привод | 1986 |
|
SU1399521A2 |
| САМОНАСТРАИВАЮЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОПРИВОД | 2008 |
|
RU2397529C2 |
| Электрогидравлический следящий привод | 1985 |
|
SU1250740A1 |
| Самонастраивающаяся следящая система с бесконтактным двигателем постоянного тока | 1984 |
|
SU1259212A1 |
| СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ С ЛЮФТОМ И СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1997 |
|
RU2114455C1 |
| Электрогидравлический следящий привод | 1984 |
|
SU1195076A1 |
| Электрогидравлический следящий привод робота | 1990 |
|
SU1740806A1 |
Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано для управления объектами с переменными инерционными характеристиками. Целью изобретения является упрощение устройства и, следовательно, повышение его надежности. Цель изобретения достигается за счет упрощения структуры схемы измерения момента инерции и последовательного корректирующего устройства. Для этого в следящую систему вводится эталонная модель в виде апериодического звена, выходной сигнал которой подключен к положительному входу элемента сравнения, к отрицательному входу которого подключен выход датчика скорости. Стабилизация динамических свойств следящей системы обеспечивается с помощью специальной схемы формирования корректирующего сигнала, которая производит подключение выходного сигнала дифференциатора на тех интервалах времени, где знаки сигналов на выходе дифференциатора и элемента сравнения совпадают, и отключение - при несовпадении знаков. Такая структура устройства позволяет обеспечить инвариантность работы следящей системы к вариациям инерционных характеристик объекта. 2 ил.
W(p)
Л
()/(T,) при sign PU sign (и 5-01.) 1/(Т,р+-1), при sign рв f sign (Ug -oi).
Для обеспечения работоспособное- ти системы необходимо выбирать .Принцип работы нелинейной следящей системы поясняется эквивалентной структурной схемой ().
Стабилизация передаточных свойств следящей системы объясняется наличием в системе релейного элемента, обладающего бесконечным коэффициентом усиления. Однако, в отличие от известиызс схем в предложенной теме величина сигнала на выходе релейного элемента С не остается постоянной, а изменяется в зависимости от производной сигнала рассогл сования С ) обеспечивает более мягкий режим работы системы, Работа предложенной следящей системы осуществляется в автоколеба- тельном режиме. Причем, параметры автоколебаний определяются параметрами элементов системы.
45
55
Технико-экономическим преимуществом данного технического решения по сравнению с прототипом является то, что данное решение позволяет использовать для реализации регулятора три элемента: первый умножитель 5, одно- полярное реле 14 и второй умножитель 13, которые быть реализованы на основе интегральных логических элементов и электронного ключа, в то время как в прототипе для этих целей используются: датчик тока, интегратор, делитель и умножитель аналоговых сигналов. Это упрощает струк туру устройства и повьшхает его надежность.
Формула изобретения
Нелинейиая следящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, апериодическое звено, сумматор, с вторым
