Цифровая следящая система Советский патент 1981 года по МПК G05B11/26 

Изобретение относится к цифровым следящим системам, и может быть использовано в различных системах авто матики, в которых требуется обеспечение высоких динамических показателей в различных режимах работы при ограниченной области линейных характерис тик. По основному авт. св. W 769486 известна цифровая следящая система, содержащая задающее устройство, выход которого соединен с первым входо арифметического устройства, выход ко торого соединен с первым входом ключа и входом дешифратора, выходы ко торого подключены к соответствующим входам триггера, выход которого подключен к второму входу ключа, выход которого через последовательно соеди ненные преобразователь код-напряжение, корректирующий блок, усилительно-преобразовательное устройство, ис полнительный двигатель и редуктор со единен с кодовым датчиком, выход которого соединен со вторым входом арифметического устройства, выход исполнительного двигателя соединен с тахогенератором, выход которого соединен со вторым входом усили-.-ельно-преобрпэовательного устройства 1, Однако увеличение быстродействия системы в режиме согласования при отработке ступенчатых сигналов, существенно превышающих по величине линейную зону системы, происходит за счет отключения сигнала ошибки рассогласования от входа преобразователя коднапряжение с последующим подключением при подходе выходного редуктора к заданному положению. Это ограничивает максимальное использование динамических возможностей привода в режиме согласования, т. е. уменьшает его быстродействие. Цель изобретения - повышение быстродействия системы. Поставленная цель достигается тем, что в системе установлены элементы ИЛИ и НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем выход ключа соединен с сигнальным входом преобразователя код-напряжение через элементы ИЛИ, первый вход элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ соединен со вторым выходом арифметического устройства, второй вход - с выходом триггера и вторым входом элемента ИЛИ, а выход - с управляющим входом, преобразователя код-напряжение. На чертеже изображена блок-схема цифровой следящей системы.

На схеме изображено задающее устройство 1, арифметическое устройство 2., П1 еобразователь 3 код-напряжения, корректирующий блок 4, усилитель 1о преобразовательное устройство 5, исполнительный двигатель 6, редуктор 7 кодовый датчик 8, тахогенератор 9, дешифратор 10 и триггер 11, ключ 12, элемент ИЛИ 13, элемент 14 НЕРАВНО-ЗНАЧНОСТЬ, L g и L gj.,,. -- входной и выходной сигналы системы, U,; - выходной сигнал i-BOio функционального блока.

Сущность работы данной системы заключается в реализации следуюш,его закона регулирования

Г± UVT-Q.V ПрИД- М- и состоянии

:триггера О

; при ГЪ и состоянии

грипёра 1

+ --- , при i N Г) и состоянии

2

- у

триггера о aкcимaльный сигнал на выгде и

та/, ходе преобразователя 3 коднапряжение ;

п -- число разрядов преобразователя 3 кол,-напряжен не; U - код рассогласования на выходе г;рифмети1еского устройства 2;

NJ - максимальное д воичное число линейной зоны регулирования системы;

Mr-, - г.1ииимальное двоичьое число линейкой зоны регулирования системы.

Система работает CJJeдyloщим образо Предположим, что от задающего устройства 1 поступает очередное задающее воздействие в виде двоичного код Этот сигнал складывается в арифметическог устройстве 2 с сигналом отрицательной обратной связи по положению, поступающему с кодового датчика 8 в виде двоичного кода.

Абсолютная величина кода рассогласования U в в,ид;,1е п двоичных разрядов вычисленная в арифметическом устройстве 2 по формуле ALg)(-Lgbiv, поступает на вход дешифратора 10 и на первый вход ключа 12. С выхода ключа 12 сигнал в виде п-разрядного двоичного кода поступает на вход элемента ИЛИ 13. Сигнал с выхода знакового разряда арифметического устройства 2 поступает на вход элемента 14 НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ.

При исходном состоянии триггера I в качестве триггера применяется RSтриггер, соответствующий логическому О, ключ 12 и элемент ИЛИ 13 пропускают без изменения величину кода рассогласования Л на первый (информационный) вход преобразователя 3 код-напряжение. В свою очередь элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ также пропускает без изменения сигнггл с выхода знакового разряда арифметического

устройства 2 на второй (управляющий) вход преобразователя 3 код-напряжени При за, сигналах, по величине значительно превышающих линейную зону , системы на выходе преобразователя 3 код-напряжение образуется максимальный сигнал одной полярности, который через корректирующий блок 4 поступает на вход усилительно-преобрзовательного устройства 5. Параметры корректирующего блока 4 выбирают так чтобы обеспечить оптимальный переходной процесс при работе системы в линейной зоне.

Далее выходной сигнал усилительнопреобразовательного устройства 5 поступает на обмотки управления исполнительного двигателя б, который с максимальЕ ой скоростью через редуктор 7 поворачивает кодовый датчик 8 в сторону уменьшения рассогласования

При достижении кода рассогласования Л величины N „. с первого выхода дешифратора 10 на первый (R) вход триггера 11 поступает сигнал, соответствующий логической ,

Триггер 11 перебрасывается в состояние 1 и запрещает прохождени кода рассогласования через ключ 12, т. е. устанавливает на выходе ключа 12 нулевой сигнал. Одновременно по сигналу с выхода триггера 11 элемент ИЛИ 13 устанавливает на выходе преобразователя 3 код-напряжение максимальный двоичный код, а элемент 14 ПЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ инвентирует знак кода рассогласования Д . В этом случа величина сигнала на выходе преобразователя 3 код-напряжение максимальная, но уже обратной полярности.

В результате этого исполнительный двигатель б интенсивно тормозится за счет обратного входного напряжения и отрицательной обратной связи по скорости, реализованной с помощью тахогенератора 9. Как только код рассогласования & уменьшается до величины Nn, со второго выхода дешифратора 10 на второй (S) вход триггера 11 приходит 1 и он перебрасывается в исходное состояние. В этом случае ключ 12, элемент ИЛИ 13, элемент 14 НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ пропускают величину и знак кода рассогласования Д без изменения. В результате система переходит в режим слежения, имея При этом первоначальную добротность.

Применение новых блоков в данной системе позволяет полностью использовать ее динамические возможности и тем самым на полтора процента повысить быстродействие отработки программ больших перемещений.

Формула изобретения

Цифровая следящая ристема по авт, св. № 769486, о т л ичающаяс я тем, что, с целью пов1Л11ения быстродействия системы, в ней установ- , лены элементы ИЛИ и НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем выход ключа соединен с сигнальным входом преобразователя код-напряжение через элемент ИЛИ, первый вход элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ соединен со вторым выходом арифметического устройства, второй вход - с выходом

триггера и вторым входом элемента ИЛИ, а выход - с управляющим входом преобразователя код-напряж- аие.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 769486, кл, G 05 В 11/26, 1978 (прототип),