Следящий привод Советский патент 1981 года по МПК G05B13/00 

Изобретение относится к следящим приводам и предназначено для управления различными объектами с большим димпазоном скоростей, повышенными требованиями по статической точности и плавности движения на малых скоростях. По основному авт.св. № 648945 известен следящий привод, содержащий последовательно соединенные задатчик, блок сравнения, первый переклю чатель, усилитель, второй переключа :гель, блок ограничения и исполнительный механизм, соединенный с нагрузкой и через датчик обратной свя зи с .блоком сравнения l . Однако у данного привода, имеюще ограничение сигнала управления скоростью, при значительных изменениях его параметров или случайных изменениях нагрузки в режиме малых скоростей, скорость отработки испол нительного механизма может стать меньше задающей, что приведет к нарушению работоспособности привода.Для восстановления работоспособност известного привода требуется вмешательство оператора, но существует целый ряд объектов, функционировани которых исключает вмешательство оператора. Целью изобретения является повышение надежности работы следящего привода при случайных изменениях условий эксплуатации, вызывающих изменение параметров привода, например его зоны нечувствительности или параметров нагрузки, например трения в исполнительном механизме. Поставленная цель достигается тем, что в следящий привод между выходом задатчика и управляющими входами переключателей включены последовательно соединенные блок ди)ференцирования, первое пороговое устройство и блок совпадения, а выход блока сравнения через введенное второе пороговое устройство соединен с вторым входом совпадения (следящего привода)., Ка чертеже представлена структурная схема предлагаемого изобретения. Схема содержит задатчик 1, блок сравнения 2, первый переключатель 3, усилитель 4, второй переключатель 5, блок ограничения 6, исполнительный механизм 7, нагрузку 8, датчик обратной связи 9, Олок дифференцирования 10, пороговые устройства 11 и 12, блок сравнения 13.

Следящий привод через последовательно соединенные задатчик 1, блок сравнения 2, первый переключатель 3, усилитель 4, второй переключатель 5, блок ограничения 6, исполнительный .механизм 7, соединенный с нагрузкой 8 и через датчик обратной связи 9 с входом 2 блока сравнения 2.

Через нормальнозамкнутые контакты переключателя 3 выход блока сравнения 2 подключен ко входу 1 усилителя 4, имеющего меньший коэффициент передачи, а через нормальнозамкнутые контакты переключателя 5 выход усилителя 4 подключен ко входу исполнительного механизма 7, Выход задатчика 1 дополнительно подключен ко входу блока дифференцирования 10, а выход блока сравнения 2 дополнительно подключен ко входу порогового устройства 11 Выход блока дифференцирования 10 подключен ко входу порогового устройства 12. Выходы пороговых устройств 11 и 12 подключены ко входам 1 и 2 соответственно блока совпадения 13, выход которого подключен к управляющим входам обоих переключателей 3 и 5. Пороговые устройства 11 и 12 построены таким образом, что сигнал на их выходе появляется тогда, когда величина входного сигнала меньше уровня срабатывания порогового устройства.

Работа следящего привода происходит следующим образом.

При работе привода в режиме отработки входных воздействий с большими значениями скоростей, когда величина сигнала на выходе блока 10 дифференцирования, пропорциональная этой скорости, превышает порог срабатывания порогового устройства 12, на его выходе сигнал отсутствует, соответственно отсутствует сигнал на выходе блока совпадения 13. В этом случае привод работает как обычный следящий привод. Через нормальнозамкнутые контакты переключателей 3 и 5 вход

1усилителя 4 подключен к выходу блока сравнения 2, а выход усилителя 4 ко входу исполнительного механизма

7 - соответственно. При уменьшении скорости входных воздействий настолько , что величина сигнала на выходе блока 10 дифференцирования меньше уровня срабатывания порогового устройства 12, на выходе его появляется сигнал, который поступает на вход 1 блока совпадения 13. Сигнал на выходе блока 13 совпадения появляется лишь при наличии сигнала и на входе

2этого блока, т.е. когда выход блока 2 сравнения меньше порога срабатывания порогового устройства 11.

Таким образом, только при отработке малых скоростей входных воздействий и когда величина ошибки привод

да (выход блока 2 сравнения) достаточно мала, по сигналу с выхода блока 13 совпадения переключатель 3 переключает выход блока 2 сравнения с входа 1 на вход 2 усилителя 4, обеспечиванмций больший коэффициент усиления, а переключатель 5 подключает к выходу усилитель 4 блок 6 ограничения, что, в целом, обеспечивает повышение статической точности привода и плавности отработки малых

o скоростей.

Уровень напряжения срабатывания порогового устройства 12 выбираемся из условий, чтобы соответствующая ему скорость привода была меньше

5 той, которая обеспечивается величиной уровня ограничения блока 6.Пороговое устройство 11 исключает подключение блока 6 ограничения в режимах отработки скачкообразных сигналов (когда скорость входного воздействия

0 после подачи скачка равна О), а также в тех случаях, когда при переходе в режим малых скоростей между задающей и отрабатывакядей осями имеется большое рассогласование, до тех пор,

5 пока рассогласование не уменьшится до величины, меньше порога срабатывания порогового устройства 11. Уровень напряжения срабатывания порогового устройства 11 должен быть не менее

0 максимальной динамической ошибки следящего привода при отработке малых скоростей.

Были изготовлены макеты предлагаемого и известного следящих приводов, в которых в качестве исполнительного двигателя был применен гидромотор с повышенной величиной утечек рабочей жидкости. В режиме малых скоростей макет известного привода те0рял работоспособность, а макет предлагаемого привода с тем же гидромотором оставался работоспособным во всем диапазоне рабочих скоростей, что подтвержает преимущество предлагаемого технического решения.

5

Таким образом, в предлагаемом приводе исключается, возможность потери работоспособности привода при изменении параметров нагрузки или параметров самого привода, так как в

о зависимости от изменения входного воздействия обеспечивается автоматическое переключение структуры,что повышает надежность его работы, и, кроме того, расширяет область при5менения, включая системы, в которых скорость изменения входного воздействия меняется случайно, например в системах слежения.

Формула изобретения

Следящий привод по авт.св. 648945, отлича-ющийся тем, что, с целью повышения надежноети работы привода, между выходом задатчика и управлякнцими входами переключателей включены последовательно соединенные блок дифференцирования, первое пороговое устройство и блок совпадения, а выход блока сравнения через введенное второе пороговое устройство соединен с втогым входом блока совпадения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 648945, кл. G 05 В 13/00, 1977 (прототип).