Цифровая автоматическая система комбинированного регулирования Советский патент 1975 года по МПК G05B11/01 

1

Изобретение относится к области цифровых автоматических систем комбинированного регулирования и может быть использовано в следяпдих системах радиотелескопов, оптических телескопов и радиолокационных станций, а также в системах с фотоэлектрическими датчиками.

Известны цифровые автоматические системы комбинированного регулироваиия, содержащие тгервый преобразователь «код - иаиряжение, вход которого нодключен к выходу цифрового сум.матора, к нервому входу которого нодключен вход дифференциатора, носледовательно соединенного со вторым преобразователем «код - напряжение, выходом подключенного к первому входу аналогового сумматора, выход которого через привод и преобразователь «вал - код соединен со вторым входом цифрового сумматора.

Такие системы нри отработке входных воздействий являются существенно нелинейиыми из-за 1аличия малоразрядиых преобразователей «код - па1нряжение в цепи ошибки и, KaiK следствие, и.меют не(Высокую скорости отработки вышеуказанных входных воздействий.

Увеличение добротности системы по скорости для Повышения быстродействия ведет к ухудшению качества переходного процесса или даже к потере устойчивости.

Целью изобретения является повышение быстродействия и улучшение качества переходного процесса цифровой автоматпческой системы комбинированного регулнровация. Указанная цель достнгается введением логического блока и блока ключей, выход которого нодключен ко второму входу аналогового сум1мато)а, первый вход - к выходу нервого преобразователя «код - напряжение, второй - к выходу логнческого блока, вход которого юдключе,н к выходу цифрового устройства (сумматора).

На чертеже представлена функциональная схема цифровой автоматнческой системы комбргнирова-нцого регулирования, при этом приняты следующие обозначения: в - входное воздействие; бо - снгнал главной обратной связи; в - снгнал рассогласования; 01 - комненснрующнй сигнал.

Цифровая автоматическая с 1стема комбиипроваииого регулирования содержит цифровой сумматор 1, вход которого соединен со входом днфференциатора 2, выход дифференциатора через нреобразователь «код - напряжение 3 соединен со входом аналогового сумматора 4, второй вход которого через блок ключей 5 и цреобразователь «код - нанряжение 6 соединен с выходом цифрового сумматора 1 и входом логического устройства (блока) 7, выход Koroj oro соединен с другим входом блока ключей 5. Выход аналогового сумматора 4 соединен со входом привода 8, который ОБОИМ выходом через преобразователь «вал - код 9 соединеп со вторым входом цифрового сумматора 1.

Цифровая автоматическая система комбинированного регулирования работает следующим образом.

Входное воздействие 8i, изменяющееся но любому закону, поступает иа цифровой сумматор 1 и дифференциатор 2, где вырабатывается нроизводная входного воздействия 0i, и через преобразователь «код - нанряжепие 3 нодается в качестве компенсирующего сигнала па аналоговый сумматор 4. В цпфровом сулсматоре 1 по сигналу входного воздействия 01 и сигналу главной обратной связи с преобразователя «вал - код 9 вырабатывается сигпал рассогласования который через преобразователь «код - напряжение 6 п блок ключей 5 поступает также ла аналоговый сумматор 4, причем логический блок 7, анализируя сигнал рассогласования, который в режиме слежения достаточно мал и не превосходит линейной зоны элемепта пасыщения, выдает команду па блок ключей 5 на установку коэффициента нередачи, удовлетворяю1цего требованиям точности и устойчивости системы.

При подаче входного воздействия 6i(/)

,2

QI/ + - система отслеживает его в широком дианазоне скоростей благодаря наличию комненсирующего сигнала но нервой нроизводной от входного воздействия, вырабатываемого дифференциаторол 2.

При подаче же па вход системы входного воздействия в (/) 0i 1 (/) при в , превыщающем линейную зону преобразователя «код - нанряжение 6, сигнал первой производной дифференциатором 2 пе вырабатывается т. е. компенсирующий сигпал равен нулю. Цифровой сумматор 1 вычисляет сигпал рассогласования и выдает его на нреобразователь «код - напряжение 6 и логический блок 7. Логический блок анализирует код сигнала раосогласования с цифрового сумматора 1 и выдаст команду на блок ключей 5, в соответствии с которой снгнал с нреобразователя «код - напряженне 6 нередается на аналоговый сум.матор 4 с определенным коэффнциентом, переключаемым дискретно, причем коэффициеит передачи и соответственно скорость систел1ы уменьшаются с уменьшением кода рассогласования с цифрового сумматора 7. Демпфирование системы остается все

время иостоянпым и равпым оптимальному, т. е. система тормознтся с максимальным ускорением, обеспечивающим оитимальный процесс. Количество нереключений, значения модулей кода рассогласования, прл которых

происходят нереключеиия, и величипы коэффициеитов передачи, соответствующие выбранным значениям модулей кода рассогласования, определяются исходя из нагрузочных характеристик, максимальиого ускорения,

развиваемого ириводом 8, и обеспечепия оптимального иереходного нроцесса.

Введение в цифровую автоматическую систему комбииироваииого регулирования блока ключей и логического блока нозволяет новысить быстродействие системы и улучшить качество переходного нроцесса.

Ф о з м у л а и 3 о б р е т е и п я

Цифровая автоматическая система комбипироваппого регулпровапия, содержащая первый преобразователь «код - напряжение, вход которого подключен к выходу цифрового сумматора, к первому входу которого нодключеп вход дифферепциатора, последовательно

соединепного со вторым преобразователем «код - пан ряжение, выходом нодключенного к нервому входу аналогового сумматора, выход которого через привод и преобразователь «вал - код соеднпен со вторым входом

цифрового сумматора, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействня и улучшения качества переходпого процесса, в пее введены логический блок и ключей, выход которого подключен ко второму входу апалогоБого сумматора, первый вход - к выходу первого преобразователя «код - напряжение, второй - к выходу логического блока, вход которого подключеп к выходу цифрового сул1матора.