Следящая система

 

СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, содержащая датчик угловой скорости, датчик углового ускорения и последовательно : соединенные сглалашающий фютьтр, модулятор , усилитель переменного тока, фазочувствительный выпрямитель, усилитель мощности, исполнительный двигатель , редуктор и датчик углового рассогласования, причем исполнительный двигатель подключен первым выходом К входу датчика угловой скорости. Ч 1 П fS /za / L-Y-VNjj-v-y-O L |Cr:V j СегТ а вторым выходом - к входу датчика углового ускорения, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения универсальности применения прямого тракта следящей системы путем его унификации по отношению к типу (по роду электрического тдка) датчшсов обратных связей, упрощения схемы и повышенкя точности следящей системы, она содержит суммирующий операционный усилитель, подключенный выходом к входу сглаживающего фильтра , первым входом - к выходу датчика углового рассогласования, вторым вхо§ дом - к выходу датчика угловой скорости , а третьим входом - к выходу датчика углового ускорения, источник двуполярньк импульсных напряжений со скважностью импульсов, равной двум, подключенный нулевой точкой к второму входу сглаживающего фильтра, а полюсами - к входам питания модулятора и суммирующего операционного усилителя. ipus.l

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (11) (5()4 С 05 В 11/01

71 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3507605/18-24 (22) 03.11.8? (46) ° 15.09. 85. Б дл. 11 - 34 (72) В,А. Введенский, <О. Н .. Семенов, Е, В. Трифонов и Т. Н. Руднева (53) 62-50 (088.8) (56) Блейэ E.Ñ. и др. Динамика электромашинных следящих систем. N.: Энер— гия, 1967, с. 221.

Следящие приводы. Под рец.

Б.К. Чемоданова. Книга вторая. N.:

Энергия, 1976, с. 166-167. (54)(57) СЛЕДЯ)ЦАЯ СИСТЕМА, содержащая датчик угловой скорости, датчик углового ускорения и последовательно соединенные сглаживающий фильтр, модулятор, усилитель переменного тока, фаэочувствительный выпрямитель, усилитель мощности, исполнительный двигатель, редуктор и датчик углового

/ рассогласования, причем исполнительный двигатель подключен первым выходом к входу датчика угловой скорости, а вторым выходом — к входу датчика углового ускорения, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения универсапьности применения прямого тракта следящей системы путем его унификации по отношению к типу (по роду электрического т< ка) датчиков обратных свяэей, упрощения схемы и повышения точности следящей системы, она содержит суммирующий операционный усилитель, подключенный выходом к входу сглаживающего фильтра, первым входом — к выходу датчика углового рассогласования, вторым входом — к выходу датчика угловой скорости, а третьим входом — к выходу датчика углового ускорения, источник двуполярных импульсных напряжений со скважностью импульсов, равной двум, подключенный нулевой точкой к второму входу сглаживающего фильтра, а полюсами — к входам питания модулятора и суммирующего операционного усилителя, 1179264

Изобретение относится к системам автоматического регулирования углового положения тел в пространстве и может быть использовано, в частности, для наведения оптических и радио- з астрономических инструментов.

Целью изобретения является обеспечение универсальности применения пря-мого тракта следящей системы путем его унификации по отношению к типу 10 (по роду электрического тока) датчиков обратных связей, упрощение схемы и повышение точности следящей системы.

На фиг. 1 изображена функциональ- 15 ная блок-схема следящей системы; на фиг. 2 — диаграмма напряжений на полюсах источника „цвунолярного импульсного напряжения.

На фиг. 1 изображены усилители 1 20 и 2 постоянного трка, сглаживающий фильтр 3, масштабные резисторы 4, источник 5 двуполярных импульсных напряжений со скважностью импульсов, равной двум, усилитель 6 переменного 21 тока, фазочувствительный выпрямитель

7, усилитель 8 мощности, исполнительный электрический двигатель 9, датчик 10 угловой скорости, датчик 11 углового ускорения, датчик 12 углово- 30 го рассогласования, редуктор 13, суммирующий операционный усилитель 14, модулятор 15, объект 16 регулирования.

На фиг. 2 обозначено: Uä, Uy — напряжения "-оответственно на положитель-З ном и отрицательном полюсах источника двуполярного импульсного напряжения; t — текущее время.

Последовательное соединение блоков 14, 15, 6, 7, 8, 9 и 13 является прямым трактом передачи сигналов в следящей системе.

Модулятор 15 и суммирующий операцчонный усилитель 14 построены на базе усилителей 1 и 2 постоянного то- 5 ка, охваченных резистивной отрицатель" ной обратной связью, причем вход усилителя 1 подключен к выходам датчиков углового рассогласования 12, угловой скорости 10, углового ускорения 11 через масштабные резисторы 4.

Сглаживающий фильтр 3 может быть выполнен, например, в виде интегрирующей КС-цепи.

Датчики 10-12 включены в обратные связи следящей системы и любой из них может быть выполнен как на постоянном, так и на переменном токе, при этом схема прямого тракта следящей. системы остается неизменной, т.е. является унифицированной по отношению к типу (по роду тока) датчиков.

Например, датчик 10 угловой скорости может быть выполнен в виде электрического генератора переменного тока, амплитуда которого пропорциональна угловой скорости вращения вала генератора °

Датчик 12 углового рассогласования может быть выполнен, например, в виде сельсинной пары, соединенной между собой электрически по дифференциальной схеме, при этом его выходной сигнал является сигналом переменного тока, амплитуда напряжения которого пропорциональна угловому рассогласованию.

Датчик 11 углового ускорения может быть выполнен, например, в виде датчика тока, подключенного к якорной цепи исполнительного электри ческого двигателя 9, при этом величина измеряемого тока с достаточной степенью точности характеризует угловое ускорение ротора исполнительного электрического двигателя 9.

Датчики 10 и 11 работают на переменном токе и для достижения цели изобретения частота напряжения их питания должна быть равна частоте сети питания источника 5 двуполярных импульсных напряжений. В частном случае для реализации данного признака питание датчиков 10 и 12 и источника

5 может производиться от единой сети, например, 400 Гц.

Следящая система работает следующим образом.

Сигналы датчиков 10-12 суммируются суммирующим операционным усилителем

14 в течение интервалов времени, когда напряжения Uö, Ug на полюсах источника 5 двуполярного импульсного напряжения не равны нулю. В противном случае напряжение на входе питания усилителя 1 равно нулю, поэтому напряжение на выходе усилителя 1 также равно нулю.

Интервалы времени, в которые напряжения U<, Ug не равны нулю, чередуются с интервалами времени, когда эти напряжения равны нулю (cM. фиг.

2), поэтому усилитель 1 будет по .существу работать в ключевом режиме.

Поскольку частота питания усилителя

Составитель В. Нефедов

Техред Л.Микеш Корректор Л. Бескид

Редактор Л. Веселовская

Заказ 5672/47 Тираж 863 Подписоне

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 435

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 11792

1 и датчиков 10 и 12 (в данном при" мере их реализации) единая, то суммирующий операционный усилитель 14, работая в ключевом режиме, выполняет . по отношению к сигналам переменного тока датчиков 10 и 12 одновременно функцию суммирования с усилением и функцию однополупериодного фазочувствительного выпрямления. Кроме того, в ключевом режиме суммирующий опера- 10 ционный усилитель 14 по отношению к сигналу постоянного тока датчика 11. одновременно выполняет функцию модулятора и сумматора с усилением.

Выходной сигнал суммирующего операционного усилителя 14 поступает через сглаживающий фильтр 3 на вход модулятора 15, который также работает в ключевом режиме и осуществляет одновременно две функции: модулятора 20 и усилителя, Выходной сигнал модулятора 15 по" сле преобразования в усилителе 6, выпрямителе 7, усилителе.8 формирует4 ся в соответствующее управляющее воздейстВие на исполнительный двигатель 9, который отрабатывает рассогласование между требуемым положением объекта 16 регулирования и действительным, устремляя это рассогласование к нулю.

Таким образом, новые свойства суммирующего операционного усилителя

14, заключающиеся в одновременном выполнении им нескольких функций, каждая из которых реализуется в известном устройстве отдельным функциональным элементом, обеспечивают упрощение схемы следящей системы и повышают ее точность за счет уменьшения количества источников дрейфа нуля, а также обеспечивают универсальность применения прямого тракта следящей системы за счет унификации свойств входов суммирующего операционного усилителя по отношению к роду тока датчиков обратных связей следящей системы.