Следящая система Советский патент 1980 года по МПК G05B11/01 

Изобретение относится к автоматике, а именно к следящим системг м, и может быть использовано для повышения их помехозащищенности и улучше- 5 ния качества переходных процессов.

Известен бесконтактный следящий привод постоянного тока, содержгиций последовательно соединенные измеритель рассогласования, предщаритель- {() ный усилитель, первый выпрямитель и широтно-импульсный модулятор, подключенный к первому входу бесконтактного двигателя постоянного тока, вал которого механически соединен с .с тахогенератором и через редуктор со вторым входом измерителя рассогласования, а также элемент сравнения, входы которого соединены с выходом первого выпрямителя и через второй jg выпрямитель - с выходом тахогенератора, а выход элемента сравнения через первый блок сигнатуры подключен к первому входу блока умножения, на второй вход которого через второй 25 блок сигнатуры подключен выход предварительного усилителя, а выход блока умножения соединен со вторым входом бесконтактного двигателя постоянного тока l.

Недостаток известного привода состоит в том, что для организации корректирующего эффекта используется разность нереверсивных сигналов с выходов первого и второго выпрямите-, лей, в результате чего в первом и третьем квадрантах фазовой плоскости cHCTevbj появляются участки, на которых она расходится, и в целом качество переходных процессов при наличии перерегулирования существенно ухудшается.

Наиболее близкой к изобретению является следящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, сумматор, широтно-импульсный модулятор, бесконтактный двигатель постоянного тока, второй вход которого через блок реверса соединен с выходом измерителя рассогласования, а выход - со вторым входом измерителя рассогласования и через тахогенератор и умножитель - со вторым входом сумматора, на второй вход умножителя через послеДов-ательно соединенные фазоопережающее звено и блок сигнатуры псЗдключен выход измерителя рассогласования 2 .

К недостаткам устройства относятся низкая помехозащищенность и зависимость вида переходного процесса от величины ступенчатого входного воздействия, что является следствием включения фазоопережающего звена перед блоком сигнатуры. .

Цель изобретения - повышение помехозащищенности и улучшение качества переходных процессов.

Указанная цель достигается тем что в следящей системе, содаржгицей последовательно соединенные измеритель рассогласования, сукматор,, усилитель, исполнительный двигатель, вал которого через редуктор соединен со вторым входом измерителя рассоглаования и непосредственно - с валом тахогенератора, выход которого |ерез блок умножения соединен со вторым входом сумматора и непосредственно с первым входом элемента сравнения, со вторым входим ко1юррго соединен вход измерителя рассогласования, с выходом через первый блок сигнатуры - второй вход блока умножения, третий вход котсфого подключен к выходу второго блока сигнатуры, введена связь с выхода тахогенератора на вход второго блока сигнатуры.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2-- эпюры, поясняющие принцип его работы.

Устройство содержит измеритель 1 рассогласования, сукматор 2/ усилитель 3, исполнительный двигатель 4, редуктор 5, тахогенератор 6, элемент 7 сравнения, первый блок 8 сигнатуры, блок 9 умножения, второй блок 10 сигнатуры, входной угол ©, си стелы, выходной угол ©о системы, сигнал 0 рассогласования, выходной сигнал и.Ртахогенератора, сигнал Uoc обратной связи на втором входе сумматора 2.

Измеритель 1 рассогласования выявляет и преобразует в напряжение разность между входным 0 и выходным © углами системы, которое поступает через сумматор 2 и усилитель 3 на исполнительный двигатель 4, вгш которого через редуктор 5 связан со вторым входом измерителя 1 рассогласования. С валом двигателя 4 механически также связан тахогенератор 6, выходной сигнал Ujr которого в элементе 7 сравнения сравнивается с сигнгшом рассогласования @ систекы с выхода измерителя 1 рассогласования. СигнсШ с выхода элемента 7 сравнения через первый блок 8 сигнатуры поступает на второй вход блока 9 умножения, на третий вход которого через второй блок 10 сигнатуры поступает сигнал от тахогенератора 6, а на первый вход - непосредственно с выхода тахогенератора 6. Выход блока 9 умножения подключен ко второму входу сумматора 2.

Система работает следующим образом

При подаче ступенчатого входного воздействия 9, например полярности, изображенной на фиг.2, на вход двигателя 4 поступает выявленный измерителем 1 рассогласования и усиленный усилителем 3 сигнал рассогласования систекъ, который в первоначальный момент имеет максимальное положительное значение. Разгоняясь, исполнительный двигатель 4 вращает выходную ось в сторону уменьшения рассогласования. При этом на выходе тахогенератора б появляется нарастающий положительный сигнал U-rr. который до момента времени t меньше сигнала ©, т.е. сигнал на выходе элемента 7 сравнения на этом интервале времени положителен. В результате на интервале О - t оба- блока сигнатуры находятся в состоянии +1 и сигнал тахох нератора после умножения блоке 9 умножения дважды на +1 не меняет своего знака, т.е. остается положительным, и, следовательно, на этом интервале тахометрическая обратная связь является положительной. Двигатель 4 под действием суммы сигналов ошибки & и положительной обратной связи и эффективно разгоняется, уменьшая ошибку cHCTeivSu. С момента времени t до t ,j состояние первого блока 8 сигнатуры сменяется на -1, так как меняется знак сигнала на выходе элемента 7 сравнения, знак на выходе второго блока 10 сигнатуры по-прежнему остается +1, таким образом, после перемножения в блоке 9 умножения обратная связь по скорости становится отрицательной и эффективно демпфирует систему. На интервале 12 t меняется знак выходного напряжения UT тахогенератора б, выходной сигнал второго блока 10 сигнатуры становится -1, на выходе первого блока 8 сигнатур по-прежнему остается -1, т.е. после перемножения в блоке 9 умножения, сигнал UQ. тахометрической обратной связи является положительным. На интервале состояние блока 8 сигнатуры станет +1, блока 10 сигнатуры остается -1/ т.е. выходные сигналы блоков сигнатуры имеют разные знаки и их перемножение дает -1, следовательно тахометрическая обратная связь является отрицательной, в дальнейшем процесс повторяется.

Таким образом, когда ошибка системы Q максимальна, тахометрическая обратная связь положительна, что существенно ускоряет протекание переходного процесса, практически не влияя на его колебательность.

л

Формуле изобретения

Следящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель 5 рассогласования, сумматор, усилитель

исполнительный двигатель, всш которого через редуктор соединен со вторь м входом измерителя рассогласования и непосредственно - с валом таисогенерагора, выход которого через блок умножения соединен со вторым входом сумматора и непосредственно - с первым входом элемента сравнения, со вторам входом которого соединен выход измерителя рассогласования, с выходом через первый блок сигнатуры - второй вход блока умножения, третий вход которого подключен к выходу второго

блока сигнатуЕШ, отличающая с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности и улучшения качества переходных процессов, вход второго блока сигнатуры соединен с выходом тахогенератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №566235, кл. G 05 В 11/01, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР

0 №545969, кл. G 05 В 11/28, 1977 (прототип) .