Дифференциальная следящая система Советский патент 1980 года по МПК G05B11/01 

. Изобр-гтение относится к автоматическому регулированию и предназначено для управления движением объектов широкого профиля. Известны дифференциальные системы, содержащие основной и опорныиГканалы регулирова ния, источник опорного напряжения и дифференциал, движение объекта в которых обеспечивается за счет разности двух знакопостоянHbtx движений, формируемых наполнительными механизмами основного и опорного каналов регулирования 1 И 2. Однако такие системы обладают невысокими динамическилж характеристиками. Известны такие следящие системы в которых повышение динамических характеристик достигается введением корректирующих связей соединяющих выходы измерителя рассогласования, исполнительного механизма и т.д. одного канала регулирования системы со входом формирователя сигнала управления другого канала системы 3. Из известных систем наиболее близкой по технической сущности является -дифференци льная следящая система., содержащая последовательно соединенные источник опорного напряжения, первый сумматор, первый формирователь сигнала управления и первый исполингельный механизм, последовательно соединенные измеритель рассогласования, второй сумматор, второй вход которого подключен к соответствующему выходу источника опорного напряжения, второй фop 1иpoвaтeль сигнала управления, второй исполнительный механизм и дифференциал, второй вход которого соединен с выходом первого исполнительного механизма, а выход - со входом объекта регулировагая и одним из входов измерителя рассогласования, другой вход которого соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго исполнительного механизма, а выход - со входом формирователя корректирующего сигнала (4. Недостаток известной системы - узкий диапазон рабочих скоростей. Цель изобретения - распшрение диапазона рабочих скоростей системы. Цель достигается тем, что в системе выход формирователя коррекп рую1цего сигнала соединен со вторым входом первого сумматора. На фиг. 1 представлена блок-схема системы; н фиг. 2, 3 - графики сигналов системы, поясняюидае принцип ее работы. Блок-схема включает опорный канал 1 регулирования основной канал 2 регу.пирования, первый и второй формирователи 3, 4 сигнала управления, первый и второй исполнительные механизмы 5, 6, дифференциал 7, объект 8 регулирования, источник 9 опорного напряжения, первый, второй и третий сумматоры 10, И, 12, измеритель 13 рассогласования, формирователь 14 корректирующего сигнала, w- ско рость объекта регулирования, со, - скорость опорного канала регулирования, со 2 - скорост основного канала регулирования. Система работает следующим образом. Для определенности за положительное движение объекта 8 принимаем движение, совпадающее с направлением движения, создаваем 1М основным каналом 2 регулирования. При малы 31ичениях скоростей изменений входного возде ствия движение объекта 8 в ту или иную сторону обеспечивается изменением по величине скорости движения, создаваемой основным каналом 2 регулирования. При этом скорость входного воздействия и скорость на выходе основного канала регулирования и выходной сигнал сумматора 12, пропорциональный paiHoc ти скоростей входного воздействия и основного канала регулирования, равен нулю. Опорная скорость, т.е. скорость, создаваемая опорным каналом 1 регулирования, сохраняет свое по- стоянное значение.

В момент достижения скоростью; основного канала 2 регулирования своего максимального значения и при дальнейщем росте скорости входного воздействия (момент времени tj) на фиг. 2) сягнал на выходе сумматора 12 становится отличным от нуля. Тогда при необходимости обеспечения скорости движения объекта 8 выше максимальной разности скоростей опорного и основного каналов 1, 2 регулирования формирователь 14 корректирующего сигнала в зависимости от выходного сигнала сумматора 12 формирует корректирующий сигнал таким образом, что, поступая на вход сумматора 10, этот сигнал изменяет скорость опорного канала I регулирования, увеличивая тем самым разность скоростей движения, создаваемых опорным и следящим каналами 1, 2, до требуемой величины.

В момент времени tj (фиг. 2) скорость движения, создаваемая опорным каналом 1, достигает нулевого значеш1я. Если после этого требуется дальнейшее увеличение скорости движении объекта 8, то формирователь 14 корректирующего сигнала формирует соответствующий 7

Осуществление управления скоростью опор- , ного канала регулирования в дифференциальной следящей системе позволяет в два раза увеличить диапазон рабочих скоростей при минимальном уровне диналйсческих нагрузок в системе.

Формула изобретения

Дифференциальная следящая система, содер жащая последовательно соединенные источник опорного напряжения, первый сумматор, первый формирователь сигнала управления и первый исполнительный механизм, последовательно соединенные измеритель рассогласования, второй сумматор, второй вход которого подключен к соответствующему вькоду источника опорного напряжения, второй формирователь сигнала управления, второй исполнительный механизм и дифференциал, второй вход которого соединен с выходом первого исполнительного механизма, а выход - со входом объекта регулирования и одним из входов измерителя а, сигнал, и скорость движения, обеспечиваемая опорным каналом, изменяет свой знак. Следовательно, на интервале tj-tj (фиг. 3) скорость объекта 8 определяется уже не разностью, а суммой; скоростей движения, создаваемых обоими каналами 1, 2 регулирования. Уменьшение скорости движения объекта при необходимости этого производится аналогичным образом в обратном порядке. Если же требуется обеспечить движение объекта в другую сторону где его скорость становится отрицательной, то после достижения скорости, определяемой максимальной разностью скоростей опорного и основного каналов 1, 2 регулирования без изменения знака скорости последнего (т.е. после того, как скорость даиженйя, создаваемая основным каналом 2 регулирования, достигла своего нулевого значения), происходив изменение знака скорости движения, создаваемой основным каналом 2 регулирования (момент времени ti на фиг. 3). Дальнейшее увеличение скорости движения объекта 8 до того, как основной канал обеспечит на своем выходе максимальную скорость (момент времени tj на фиг. 3) происходит при неизменной скорости движения, создаваемой опо}шым каналом 1 регулирования. Лишь после достижения максимальной скорости на выходе основного канала 2 регу.14Ирования формирователь корректирукнцего сигнала формирует сигнал, вызывающий изменение скорости опорного канала 1 (интервал времени на фиг. 3). Уменьшение скорости движения производится аналогичным образом, 57 рассогласования, другой вход которого соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго испол1штельного механизма, а выход - со ВХОДОМ; форьвиррвателя корректирующего сигнала, отличающаяся тем, что, с целью расширения рабочих скоростей системы, в ней выход формирователя корректирующего сигнала соединен со вторым входом первого сумматора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 6 1.Авторское свиде1ельство СССР № 515083, кл. G 05 В П/01, 02.01,74. 2.Авторское свидетельство СССР № 416659. кл. G 05 В 11/01, 1973. 3.Новоселов Б. В. Проектирование квазиоптимальных следящих систем комбинирюванного :регулировання. М., Энергия, 1972,с. 49-51. 4. Бесекерский В. А. Динимаческий синтез систем автоматического регулирования. М., Наука, 1970, с. 111 (прототип).

0We. i

Фш.Ъ