СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА Советский патент 1972 года по МПК G05B11/12 

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано в следящих системах, подверженных ступенчатым унравляющим воздействиям.

Предлагаемая следящая система, кроме последовательно соединенных предварительного усилителя, усилителя мощности, исполнительного двигателя, объекта и цепи единичной обратной связи, также содержит два мультивибратора с положительным выходным импульсом, два мультивибратора с отрицательным выходным импульсом, блок селекторов и ключ. При этом вход системы через ключ связан с первым входом блока селекторов, через последовательно соединенные мультивибартор с отрицательным выходным 1Мпульсом и мультивибратор с положительным выходным импульсом - с вторым входом блока селектора, а через другие последовательно соединенные мультивибратор с положительным выходным импульсом и мультивибратор с отрицательным выходным импульсом - с третьим входом блока селекторов, выход которого подключен к входу усилителя мощности, а четвертый и пятый входы - к общим клеммам соответствующей пары мультивибраторов, причем вход предварительного усилителя соединен с блоком селекторов через ключ.

В результате этого воз.можно осуществить переходный процесс при ступенчатом управляющем воздействии, оптимальный по быстродействию. Причем система является самонастраивающейся по входному воздействию, что позволяет работать в широком диапазоне изменения амплитуд скачков управляющего воздействия.

Структурная схема следящей системы представлена на фиг. 1.

Приняты следующие обозначения: а(/)-управляющее воздействие, р(/)-регулируемая величина, 0() -ошибка, S(0 - суммарный сигнал.

Схема включает предварительный усилитель /, мультивибратор 2, генерирующий положительный импульс при положительном скачке а (г), мультивибратор 3, генерирующий отрицательный импульс при отрицательном скачке а(0, ключ 4, мультивибратор 5, генерирующий импульс отрицательной полярности при положительном скачке а (О, усилитель 6 мощности с исполнительным двигателем, объект 7, блок 8 селекторов, мультивибратор 9, генерирующий импульс положительной полярности при отрицательном скачке «(/). - выходное напряжение ключевой схемы. тельном (л) скачках управляющего воздействия a,(t): а и а- управляющее воздействие; б и б- переходный процесс в системе без дискретной коррекции; е и 0 - выходные напряжения мультивибраторов 2 и 3 соответственпо; гиг - выходные напряжения мультивибраторов 5 и 9 соответственно; д и д - выходные напряжения блока селекторов; е н е - переходные процессы в системе с дискретной коррекцией; |3к - регулируемая величина Б следящей системе с дискретной коррекцией; р - время регулирования в системе без коррекции; /pj - время регулирования в следящей системе с дискретной коррекцией; о - неререгулирование. Замкнутый контур регулирования следящей системы состоит из предварительного усилителя 1, усилителя 6 мощности с двигателем, объекта 7. Он представляет собой следящую систему с принципом регулирования но отклонению с астатизмом первого порядка отпосительно управляющего воздействия. Нелинейная цепь коррекции по управляющему воздействию выполнена из четырех мультивибраторов 2, 3, 5 и 9 ъ ждущем режиме, ключа 4 с двумя входами и одним выходом и блока S селекторов с пятью входами и одним выходом. Назначение системы - воспроизведение ступенчатого и медленно меняющегося уиравляющегося воздействия на выходе системы. Рассмотрим работу следящей системы при положительном скачке управляющего воздействия (фиг. 2, а). При отсутствии цени коррекции график регулируемой величины иредставлен кривой на фиг. 2, б. Нри подключении цепи коррекции входной сигнал a(t) запускает мультивибратор 2, напряжение U с которого (см. фиг. 2, е) положительной полярности поступает на блок 8 селекторов, где модулируется но амплитуде в зависимости от величны скачка a(t). С блока селекторов модулированное напряжепие подается на замкнутый контур системы, суммируясь с сигналом ощибки на входе усилителя мощности и двигателя. Следовательно, скорость на выходе системы возрастает. Длительность импульсного сигнала с мультивибратора 2 больще величины . где t время регулирования в системе с дискретной коррекцией. Имнульс мультивибратора 2 своим задним фронтом запускает мультивибратор 5, напрял ение с которого отрицательной полярности (см. фиг. 2, г) поступает через блок селекторов также на замкнутый контур системы, где суммируясь с сигналом ошибки тормозит двигатель до полной и плавной его остановки. Ключ 4 с двумя входами, на первый из которых поступает управляющее воздействие, а на второй сигнал ощибки, вырабатывает селекторные импульсы для блока селекторов. Длительность импульсов на выходе ключа равна длительности переходного процесса. Ключ закрыт, когда ошибка системы равна нулю, и открывается только при наличии сигпала ощибки. Блок селекторов имеет пять входов и один выход. На один из входов поступает селекторный импульс с ключа, на остальные входы - сигналы с четырех мультивибраторов 2,3. 5 и 9. В блоке селекторов, состоящем из четырех униполярных диодных селекторов, сигналы с выходов мультивибраторов моделируются по амплитуде в зависимости от величины скачка управляющего воздействия, так как амплитуда селекторного импульса с выхода ключа, поступающая на блок селекторов, пропорциональна амплитуде управляющего воздействия. Для коррекции переходных процессов при отрицательных скачках управляющего воздействия служат мультивибраторы 3 и 9. Таким образом, при положительном скачке унравляющего воздействия включаются мультивибраторы 2 и 5, а нри отрицательном - мультивибраторы 3 и 9. Ключ 4 и блок селекторов работают как при нолон птельной, так и при отрицательной полярности управляющего воздействия. Предмет изобретения Следящая система, содержащая последовательно соединенные предварительный усилитель, усилитель мощности с исполнительным двигателем и объект, охваченные цепью единичной обратной связи, отличающаяся тем, что, с целью увеличения точности в переходных режимах нри ступенчатом управляющем сигнале, она содержит два мультивибратора с положительным выходным импульсом, два мультивибратора с отрицательным выходным импульсом, блок селекторов и ключ, при этом вход системы через ключ связан с первым входом блока селекторов, через носледовательно соединенные мультивибратор с отрицательным выходным импульсом и мультивибратор с положительным выходным имнульсом связан с вторым входом блока селекторов, а через другие последовательно соединенные мультивибратор с положительным выходным импульсом и мультивибратор с отрицательным выходным импульсом связан с ретьим входом блока селекторов, выход коорого подключен к входу усилителя мощноти, а четвертый и пятый входы - к общим леммам соответствующей пары мультивибраоров, причем вход предварительного усилиеля соединен с блоком селекторов через выеупомянутый ключ.