Устройство для управления следящим приводом

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СЛЕДЯЩМ- ПРИВОДОМ, содержащее реверсивньА счетчик импульсов, выходы которого через первый цифроаналоговьй преобразователь подключены к входам датчика обратной связи, выходом соединенного с первым входом . фазочувствительного детектора и механически связанного с приводом, к входу которого подключен выход сумматора, генератор опорного напряжения , выход которого соединен с вторыми входами перфого цифроаналогового преобразователя и фазочувствительного детектора, а также формирователь сигнала скорости, входы которого подключены к соответствующим входам устройства и реверсивного счетчика импульсов, а выход - к первому входу сзгмматора, о тличающееся тем, что, с целью повьшения точности устройства, в него введен второй цифроаналоговый преобразователь, входы которого § подключены к соответствующим выходам младших разрядов реверсивного (Л счетчика импульсов, а выход - к второму входу сумматора, третий вход которого соединен с выходом фазочувствительного детектора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5!)4 С 05 В 19/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3732618/24-24 (22) 18.04.84 (46) 30.09.85. Бюл. 9 36 (72) Е, Г. Афанасьев, В. Г. Воржев и А.Ф. Томашевский (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 840819, кл. С 05 В l9/37, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 703781, кл. G 05 В 19/18, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ . СЛЕДЯЦК1 ПРИВОДОИ, содержащее реверсивный счетчик импульсов, выходы которого через первый цифроаналоговый преобразователь подключены к входам датчика обратной связи, вы. ходом соединенного с первым входом фазочувствительного детектора и механически связанного с приводом, к входу которого подключен выход

„„Я0„„1182490 А сумматора, генератор опорного напряжения, выход которого соединен с вторыми входами перфого цифроаналогового преобразователя и фазочувствительного детектора, а также формирователь сигнала скорости, входы которого подключены к соответствующим входам устройства и реверсивного счетчика импульсов, а вы- ход — к первому входу сумматора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введен второй цифроаналоговый преобразователь, входы которого подключены к соответствующим выходам младших разрядов реверсивного счетчика импульсов, а выход — к второму входу сумматора, третий вход которого соединен с выходом фазочувствительного детектора.

1182490

Изобретение относится к автомати. ческому управлению и может быть использовано в системах числового программного управления приводами, содержащими циклические датчики обратной связи: вращающиеся трансфорМаторы, индуктосины и т.п.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для управления следящим приводом.

Устройство содержит реверсивный счетчик 1 импульсов, первый цифроаналоговый преобразователь 2, датчик обратной связи 3, привод 4, сумматор 5, генератор опорного напряжения 6, фазочувствительный детектор

7, формирователь сигнала скорости 8, второй цифроаналоговый пре, образователь 9.

Устройство работает следующим образом.

Задание на перемещение привода поступает в виде последовательности импульсов в зависимости от направления на суммирующий (+) или на вычитающий (-) входы реверсивного двоичного счетчика 1 и на входы формирователя сигнала скорости 8. На выходах счетчика, имеющего и разрядов, формируется двоичный код N соответствующий задаваемому положению привода 4 в пределах периода датчика обратной связи 3.

Код N формируемый на младших и„ разрядах счетчика, поступает на вто рой цифроаналоговый преобразователь 9, код N, ==И-N„, формируемый на и-п старших разрядах счетчика, поступает на функциональный первый цифроаналоговый преобразователь 2. Последний формирует из опорного напряжения генератора 6 два модулированных по амплитуде напряжения для питания датчика обратной связи 3:

П1 (5081П (Я2 Ч) $1пюС вЂ” U cos (N М) sinet где U н — амплитуда и частота напряжения генератора б;

a9=27i/й" — цена младшего разряда кода N счетчика. При этом на выходе датчика обратной связи 3 образуется напряжение:

3 0 2 где Ы вЂ” угол, соответствующий реальному положению привода 4.

Этот сигнал выпрямляется фазоS чувствительным детектором 7, на выходе которого формируется напряжение:

Цф = Б,эмап (М, ь4-Ы), 1О

Формирователь сигнала скорости 8 формирует сигнал U пропорциональный задаваемой скорости перемещения, т.е. частоте входных импульсов.

На выходах второго цифроаналогового преобразователя 9 формируется напряжение: о ° 4

В результате сигнал управления приводом U формируемый сумматором

5, имеет вид:

U„= U +(I gin(N д р-g)t.ö N gy (q)

Наличие сигнала U, пропорционального скорости перемещения, делает следящий привод инвариантным по отношению к скорости, т.е. позволяет исключить составляющую погрешности, пропорциональную скорости. В этом случае, при перемещении с постоянной скоростью или малым ускорением величина рассогласования, определяемая, в основном, выражением N Ь - Ы является достаточно

35 малой величиной, чтобы в выражении (1) функцию синуса заменить линейной зависимостью. Тогда с учетом того, что iV 4N Б, получим:

Ппр П По(1 "

Аналогичный управляющий сигнал при малом рассогласовании формируется и в устройствах с одним функциональным преобразователем.

45 Таким образом, в предлагаемом устройстве реализуется необходимая функция управления. Точность управления при прочих равных условиях определяется точностью цифроаналого50 вого преобразователя. Погрешность такого преобразования имеет две основные составляющие: погрешность квантования по уровню и инструментальная погрешность. Особенностью

55 функционального цифроаналогового преобразователя 2, в качестве которого наиболее широкое применение нашли трансформаторные преоораэоваСоставитель А. Лащев

Техред О.Неце Корректор,,Е. Сирохман .

Редактор К. Волощук

Заказ 6104/46

Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5!

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 з 1 тели, является то, что они при малойразВядности легко могут быть выполнены с малой инструментальной погрешностью. В преобразователе, имеющем 5-3 разрядов, инструментальная погрешность может быть в 10 и более раз меньше погрешности квантования. Это объясняется тем, что трансформйторы легко могут быть выполнены с достаточно высокой точностью и инструментальная погрешность, в основном, определяется согласующими усилителями и последовательно соединенными коммутирующими элементами, число которых с увеличением разрядности быстро растет ° При этом весьма существенным является нарушение идентичности коэффициентов передачи и фазовых сдвигов в двух каналах преобразователя. Из указанных особенностей следует, что точность управления может быть повышена за счет уменьшения погрешности квантования по уровню при той же разрядности функционального преобразователя. В предлагаемом устройстве все это достигается эа счет увеличения разрядности счетчика и введениявторого цифроаналогового преобразователя. Число дополнитель182490 4 ных разрядов и в счетчике и раз1 рядность второго преобразователя определяется запасом по инструментальной погрешности первого преобразователя и может достигать 5. Число разрядов и целесообразно брать таким, чтобы погрешность квантования стала примерно равной инструментальной погрешности. При этом требования

1Q к точности второго преобразователя легко выполнимы, так как он преобразует младшие разряды кода N имеющие малый вес.

Таким образом, увеличение разрядности счетчика и введение второго цифроаналогового преобразователя позволяет увеличить точность устрой" ства в несколько раз при незначительных затратах. Кроме того предлагаемое устройство при одинаковой точности проще устройств с одним функциональным цифроаналоговым преобразователем, так как для преобразования младших разрядов в посИ ледних требуется увеличение разрядности двух каналов преобразователя, что требует примерно в два раза больше оборудования, чем на один преобразователь в предлагаемом устройстве.