Следящая система Советский патент 1981 года по МПК G05B5/01 

(54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

1

Изобретение относится к следящим системам с бесконтактными двигателями постоянного тока и нелинейными корректирующими усщюйствамн и может быть использовано для повышения их точности и устойчивости.

Известны следящие системы с бесконтактными двигателями постоянного тока и не1шиейными корректирующими устройствами, в состав KOTOpbix входят выпрямители, фазоопережаюидий фильтр, тахогенератор и сумматор 1.

Однако такие системы имеют низкие точность и устсшчивость, так как склониы к гютокопебаниям в режиме вынужденных движений.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель, первый выпрямитель, первое сравнивающее устройство, первый сумматор, широтно-импульсный модулятор, бесконтактный двигатель постоянного тока и редуктор и последовательно соединенные фазоопережающнй фильтр, реле реверса и блок умножения, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, выход реле реверса

соединен с вторым входом бесконтактного двигателя постоянного тока, подключенного свш1М выходом к входу тахогенератора, а выход усилителя соединен с входом фазоопережаюшего фильтра.

Недостаток этой системы также состоит в ее низких точности и устойчивости, обусловленных автоколебаниями в режиме вынужденных движений.

Цель изобретения - повышение точности и

to устойчивости системы.

Эта цель достигается тем, что следящая система содер)1О1Т второе сравнивающее устройство и последовательно соединенные дифференцирую Sщее звено и второй выпрямитель, выход которого соединен с вторым входом первого сравнивающего устройства, вход дифференцирующего звена соединен с выходом тахогенератора н через второе сравнивающее устройство с вторым

20 входом блока умножения, а выход - с вторым входом второго сравнивающего устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемой следящей системы; на фиг. 2

показаны сюновные эпюры. сигналов системы при обработке линейно нарастающего сигнала.

На фигурах и в тексте описания приняты следующие обозначения: в ,9,9Q - рассогласование, входной и выходной углы системы;

U , l|, ш напряжение тахогенератора, его переменная и постоянная составляющие;

и - , и - напряжение на выходе У и первого сравнивающего устройства;ид - напряжение на входе БЛЛТ.

Измеритель рассогласования I выявляет и преобразует в напряжеш е рассогласование 9 , которое усиливается усилителем 2, выпрямляется выпрямителем 3 и через первое сравнивающее устройство 4 и первый сумматор 5 поступает на вход широтно-импульсного модулятора 6, формирующего импульсы бескомтактного двигателя постоянного тока 7. Реле реверса 8 через фазоопережающий фильтр 9 подключено к выходу усюштеля 2, а вал двигателя через редуктор 10 соединен с вторым входом измерителя рассогласования 1. На валу двигателя укреплен тахогенератор 11, который через дифференцирующее звено 12 и второй выпрямитель 13 подключен к второму входу первого сравнивающего устройства 4. Вход и выход дифференцирующего звена подключен к входам второго сравнивающего устшэйства 14 выход которого подключен к входу вдока умножения 15. На другой вход блока умножения 15 подключен выход реле реверса двигателя, в его выход - к второму входу сумматора 5.

Система работает следующим образом.

При обработке скачкообразных входных сиг налов напряжение Ц) тахогенератора содержит лишь переменную (колебательную) составляющую и и по цепи тахогенератор 11-звено-12-вьтрямнтель 13 осуществляется гибкая отрицательная скоростная обратная связь, которая, как известно, уменьшает перерегулировани время переходного процесса, т. е. потыщает устойчивость и динамическую точность системы В режиме слежения, например, при линейно изменяющемся входе снгнала все внутренние координаты системы в общем случае содержат постоянную и переменную составляющие (см. фиг. 2, координаты U , U, ).

Компоненты U разделяются дифференцирующим звеном 12 и сравниваются устройством 14. Прн этом по цепи тахогенератор 11-звено.-12 - вьшрямитель 13 по-прежнему осуществляется гибкая отрицательная обратная связь, повыщающзя устойчивость системы. Через цепь тахсмгенератор И - звено 12 - сравнивающее устройство 14 - блок умножения 15 - сумматор 5 осуществляется положительная обратная скоростная связь, но лшиь дпя средней составляющей, т. е. средней скорости.

Действительно, компонента Цц) 1цваждь1, умножается на 8ign UK - вначале в блоке 15, а затем в коммутаторе двигателя, благодаря действию реле реверса. Поэтому напряжение на двигателе, обусловленное компонентной и (см. фиг. 2), равно

-1,0 .,., II л1.

,,

. т. е. через указанные цепи выполняется положительная обратная связь. Эта связь как известно повышает статический коэффициент передачи двигателя и, следовательно, точность системы в целом.

Таким образом, особенность предлагаемой системы состоит в том, что в ней осуществляются одновременно две скоростные обратнь{е связи - отрицательная ( дпя переменной составляющей Uj) и положительная (дпя постоянной составляющей Уц;). При этом первая из них повышает устойчивость и динамическую точность при скачкообразных входных сигналах.

В режимах слежения одновременно действую обе цепи, в результате чего повышается устойчивость и точность вынужденных движений.

Все элементы логического блока управления системы могут быть выполнены на интегральных микросхемах и RS-элементах, что позволяет сделать их миниатюрными.

Формула изобретения

Следящая система, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель, первый выпрямитель, первое сравнивающее устройство, сумматор, щиротно-импульсный модулятор, бесконтактный двигатель постоянного тока и редуктор и последовательно соединенные фазоопережающий фильтр, реле реверса и блок умножения, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход реле реверса соещшен с вторым входом бесконтактного двигателя постоянного тока, подкл 9ченного свсжм выходом к входу тахогенератора, а выход усилителя соедшкн с входом фазоопережающего фильтра, отличающаяся тем, что, с целью повьпиения точности и устойчивости системы, ста содержит второе сравнивающее jrcrpt TBo и последовательно стдииениые дифференшрующее звено и второй вылряАШтель, выход которого соединен с втой рым входом первото сравниваняцего устройства, вход дифференцируинцего звена соединен с выходом тахогенератора и через второе сравнивающее устрЫ1ство с вторым входом блока

862114«

умножения, а выход - с вторым входом вто- 1. Авторское свидетельство CdCP N 483650,

рщ-о сравнивающего устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. G 05 В 5/01, 1975,

2. Авторское свидетельство СССР № 565280, кл. G 05 В 5/01, 1977 (прототип). / W /У