Следящая система Советский патент 1993 года по МПК G05B11/14 

00

00 OJ 00

со ю

Изобретение относится к области автоматических регуляторов, в которых выходной сигнал является функцией отклонения, от заданной величины и может быть использовано в системах автоматического регулирования, к которым предъявляются высокие требования по точности.

Целью изобретения является повышение точности системы за счет компенсации зоны нечувствительности привода.

Введение в систему трех коммутаторов, блока анализа знака ошибки, двух цифроа- налоговых преобразователей, регистра, устройства измерения скорости порогового элемента, генератора тактовых импульсов, делителя элементов управления и односторонней проводимости позволяет проводить измерение зоны нечувствительности привода, а также автоматически компенсировать данную зону нечувствительности в рабочем режиме.

На чертеже представлена структурная схема следящей системы.

Следящая система содержит датчик входного сигнала 1, блок сравнения 2, первый коммутатор 3, усилитель 4, сумматор 5, привод 6, датчик обратной связи 7. Генератор тактовых импульсов 10, делитель 11, счетчик 12, первый цифроаналоговый преобразователь 13. регистр 14, второй цифро- аналоговый преобразователь 15 и третий коммутаторы 16, 17, блок анализа знака ошибки 18, элемент управления 19, элемент односторонней проводимости 20.

Следящая система работает следующим образом. Элементом управления 19 ставится режим работа. На коммутатор 3 подается высокий уровень напряжения. Первый ключ коммутатора 3 замыкается, второй - размыкается. Образуется замкнутая следящая система - датчик входного сигнала 1, блок сравнения 2, коммутатор 3, усилитель 4, сумматор 5, привод 6, датчик обратной связи 7, блок сравнения 2. На генератор тактовых импульсов 10 подается сигнал запрет тактовых импульсов.

При переключении элемента управления 19 в режим измерение на коммутатор 3 подается низкий уровень напряжения. Первый ключ размыкается, второй замыкается. Перед измерением необходимо добиться нулевой скорости, то есть перед включением оператором режима измерение, он должен добиться нулевых начальных условий следящей системы. При наличии ненулевой скорости генератор тактовых импульсов 10 не запустится из-за наличия сигнала на входе измерителя скорости 8 и порогового элемента 9 запрет ТИ.

В случае нулевых начальных условий в режиме настройки (то есть на выходе датчика 1 сигнал отсутствует) генератор тактовых импульсов 10 начинает вырабатывать тактовую последовательность, которая подается на делитель 11 и счетчик 12. С выхода счетчика 12 на цифроаналоговый преобразова- тель(ЦАП) 13 и регистр 14 подается линейно нарастающий код. С выхода ЦАП 13 на ком-м утатор 3 подается линейно нарастающее (ступенькой) напряжение, которое проходит на усилитель, сумматор, привод. Пока данное напряжение не будет превышать зону нечувствительности привода, напряжение с

ЦАП 11 будет нарастать. При превышении данного напряжения эквивалентной зоны нечувствительности привода, пересчитанный на вход коммутатора 3, привод тронется. На выходе устройства измерения

скорости 8 появится сигнал, который пороговый элемент 9 преобразует в сигнал запрет ТИ. На выходе регистра 14 запоминается код, соответствующий коду напряжения эквивалентной зоны нечувствительности привода. На измерение не влияет блок анализа знака ошибки 18 и коммутаторы 16, 17, так как в данном режиме сигнал с датчика входного сигнала 1 отсутствует, а до тех пор, пока привод не

повернется на выходе датчика обратной связи 7 сигнал также отсутствует.

Сигнал сброса формируется соответствующим выбором коэффициента деления частоты и выбирается таким образом, чтобы

сброс формировался во время формирования максимального значения кода.

После переключения в режим работа следящая система становится опять замкнутой. В зависимости от знака ошибки системы на выходе блока анализа знака ошибки 18 формируется соответствующий сигнал, .который замыкает коммутатор 16 и размыкает коммутатор 17, если знак ошибки следящей системы положителен и наоборот, если знак ошибки системы отрицателен. На входах коммутаторов присутствует сигнал равный модулю значения эквивалентной зоны нечувствительности привода, пересчитайной на вход коммутатора 3. Если замыкается коммутатор 16 (коммутатор 17 размыкается), то в сумматоре 5 происходит суммирование сигнала управления с величиной зоны нечувствительности, если замыкается коммутатор 17 (коммутатор 15 размыкается), то в сумматоре 5 происходит вычитание из отрицательного сигнала управления величины зоны нечувствительности. Таким образом компенсируется зона нечувствительности привода.

Формула изобретения

Следящая система, содержащая последовательно соединенные датчик входного сигнала и блок сравнения, последовательно соединенные усилитель, сумматор, привод, датчик обратной связи, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности системы, в нее введе- ны последовательно соединенные устройство измерения скорости и пороговый элемент, а также блок анализа знака ошибки, два цмфроаналоговых преобразователя, регистр, генератор импульсов, делитель, счетчик, элементы управления и односторонней проводимости и три коммутатора, причем выход блока сравнения соединен с информационным входом первого коммутатора и через блок анализа знака ошибки с управляющими входами второго и третьего коммутаторов, первый управляющий вход первого коммутатора соединен с выходами элементов управления, и односторонней проводимости, второй управляющий вход-

с выходом первого цифроаналогового преобразователя, вход которого и информационный вход регистра соединены с первым выходом счетчика, счетный вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, второй выход которого соединен с входом делителя частоты, третий выход соединен с управляющим входом регистра, вход сброса которого подключен к выходу делителя, соединенному с входом счетчика, вход запрета генератора тактовых импульсов соединен с выходом порогового элемента и с входом элемента односторонней проводимости, выход которого соединен с выходом элемента управления, выход регистра соединен с информационным входом второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с информационными входами второго и третьего коммутаторов, выходы которых соединены соответственно с вторым и третьим входами сумматора, а входы устройства измерения скорости и усилителя соединены соответственно с выходами привода и первого коммутатора.

Изобретение касается автоматических регуляторов, в которых выходной сигнал является функцией отклонения от заданной величины, и может быть использовано в системах автоматического управления и регулирования, к которым предъявляются высокие требования поточности. Следящая система содержит датчик входного сигнала (1), блок сравнения (2), три коммутатора (3, 16, 17), усилитель (4), сумматор (5), привод (6), датчик обратной связи (7), устройство измерения скорости (8), пороговый элемент (9), генератор тактовых импульсов (10), делитель (11), счетчик (12), два цифроаналоговых преобразователя (13, 15), регистр (14), блок анализа знака ошибки (18), элемент управления (19), элемент односторонней проводимости (20). Введение новых элементов позволяет производить измерение и автоматическую компенсацию зоны нечувствительности привода, что позволяет увеличить точность системы. 1 ил.