Способ компенсации люфта исполнительного устройства системы управления Советский патент 1980 года по МПК G05B5/01 

Изобретение относится к способам компенсации нелинейности тила люфт, свойственной электромеханическим, механическим, пневматическим и гидравлическим элементам систем автоматического управления,. и может применяться в системах автоматического управления (САУ) современными высокоманевренными самолетами. Известен способ компенсации люфта в механической передаче, заключающий ся в суммировании сигнала управления с сигналом коррекции, причем сигнал коррекции формируют путем преобразования сигнала, пропорционального раз ности углов поворота входного и выходного валов механической передачи, в сигнал с тем же знаком и с постоян ной амплитудой, равной полузоне люфта 1. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ компенсации люфта исполнительного устройства, заключающийся в том, что оценивают знак производной сигнала управления, формируют ступен чатый сигнал коррекции, амплитуда ко торого равна полузоне люфта, а знак соответствует знаку производной сигнала управления, и смещают сигнал управления на входе исполнительного устройства на величину сигнала коррекции 2 . Недостатком этого способа является йевозможность точной компенсации люфта исполнительного устройства из-за изменения в процессе эксплуатации истинной ширины полузоны люфта, которая зависит от температуры окружающей среды, колебаний напряжения питания, степени износа и материала элементов исполнительного устройства. Таким образом, при использовании данного способа на практике может иметь Место перекомпенсация люфта исполнительного устройства, когда величина сигнала коррекции превышает истинную величину полузоны люфта, и недокомпенсация, когда величина сигнала коррекции меньше истинной величины полузоны люфта. В , замкнутой системе самолет-САУ суперекомпенсацияпривощественнаядит к возникновению автоколебаний, частота которых близка к частоте изгибных колебаний конструкции самолета, что может привести к разрушению самолета, а при существенной недокомпенсации возможно возникновение

айтоколебаний недопустимо большой амотйт5 лы, ухудшает точность управлерия,,.. .....

Целью изобретения является повышеиие точности компенсации люфт и тем самым увеличение точности управления. Это достигается тем, что по пред.рагаемому способу сигнал коррекции формируют в момент превышения абсолютной величиной производной сигнала yrt равления сигнала, пропорционального величине, полузоны люфта,

При этом величина сигнала -коррек ции.равна предельно допустимой ширине пВлузоны люфта,,,

-:,-,- На Риг.1 изображена .блок-схема -сйётемй, реализующей предлагаемый способ; на фиг,2- характеристика форШфс5ВЙ еля сигнала коррекции. ;

Сигнал f(1 коррекции формируют из управляющего сигнала х (), для §ге прёДй-арйтельно измеряют его гйроизводкую хс помощью измерителя . 1 производной. Знак сигнала коррек-, цйй устанавливают в соответствии со. Энакомпройз водной сйгн ал а упрйвления (см, характеристику формировате.ля 2 на фиг,2)Затем суммируют сиг- нал f(x)коррекции с сигналом х уп- зайления на сумматоре 3 и суммарный : сигнал у; подают на звено 4 (исполки тельное устройство), имеющее харак теристику типа люфт с полузоной Ь, , В отличие от способа по прототипу сигнал коррекции формируют только.в момент превышения абсолютной величиной производной /X/ сигнала х управ лёШя бй ггала:, пропорционального ве-.

личине b полузоны люфта, для чего; форгунрозатепь 2 сигнала коррекции иШёт-пЬлузоку неч увствительнастй, но скорости изменения производной сйгнал й управления равную а (фи,г.2) , Зн Чёйй;ё а зависит: от конкретных ха рактеристик исполнительного устрой ства и других элементов системы yrt р вйёнйя, а также от .конкретных параметров об.ъекта управления и опреде ляётСяэксперикенталыю, Целесообраэ-МЬдая Систем управления вй:бир ат

afb. Кроме того, величина оформир6- ё-а ййьго сигнала. коррекции должна

быть равна заданной предельно допустимой ширине полузоны люфта . В замкнутой системе управления.

автЪкблебанйя нроявлякэтся в процессе

.стабилизации, который характеризуется малыми величинами сигнала управления X и его производной х. Вследствие введения полузоны нечувствительности шириной а при формировании сигнала коррекции предлагаемый способ в процессе стабилизации может вызвать либо точную компенсацию люфта, когда

И , либо недокомпенb b

макс

сацию , когда b b ani-и ,

В первом случае автрколебания не имеют места, во-втором - частота их настолько мала.(десятые доли герца), ЧТО не является помехой процесса управления ,.

Использование данного способа 5 обеспечивает по сравнению с извест-. ными способами увеличение точности: управления вследствие увеличения тбчноЬти компенсации люфта и существенного уменьшения амплитуды аВтокоЯе- Q . бамий в замкнутой системе самолетСАУ вплотЁ До полного их устранения,

Формула изобретения

2S .

1. Способ компенсации люфта исполHHVejribHoro устройства системы управле.ния, заключающийся в формировании . из| сигнала управления сигнала коррек30 ций, знак которого соответствует зна ку| производной сигнала управления, та . суммировании сигнала коррекций с сйгналом управления, о т л и ч а ю щ и йс |я тем, что, с целью иовыигения точ35 ности компенсации люфта, сигнал

кЪрреки.ий форгшруют .S момент прешлшения абсолютной величиной-производной сигнала ущэавления. сигнала, пропорционального величине полузоны люф40 та. . . . .

2. Способ поп,1, отличаю.щ и и с я тем, что формируют сигнал коррекции, величина . которого равна предельно допустимой ширине полузоны

.,. Люфта. .: -

45 -.: I. - :..-;. ., .

Источники информации, . ,

f пjjйняt ыfeЙo бнЙМаМйе при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР . № 531127, кл. G 05 В .5/00, 1974.

50 :

2, Авторское свидетельство СССР № 234010, кл. G 05 В 5/00, 1968 (прототип) ,