Следящая система

 

Изобретение относится к технике абтоматического управления и может быть использовано в следящих системах электропривода. Целью изобретения является повышение быстродействия системы и точности отработки задающего воздействия. В систему введены пороговые блоки и усилители, которые о существляют коррекцию, заключающуюся в анализе ошибки рассогласования и частоты вращения двигателя , формировании максимального корректирующего воздействия при больших величинах ошибки рассогласования путем преобразования отрицательной обратной связи по частоте вращения в положительную и эффективном торможении двигателя при подходе к положению согласования путем усиления демпфирующего воздействия по частоте вращения двигателя. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) g1) 4 G 05 В 11 01

М(..Е(.ОФ, м! 41

13,,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

/ ,(21) 4159085/24-24

{22) 05.12,86 (46) 30.07.88. Бюл. Р 28 (71) Сумский филиал Харьковского политехнического института им. В.И.Ленина (72) Н.И.Бондарев, Ю.Ф,Самедов и В.Д,Червяков (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 798693, кл. G 05 В 11/Ol, 198!.

Авторское свидетельство СССР

В 842701, кл. G 05 В 11/01, 1981. (54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА (57) Изобретение относится к технике автоматического управления и мо" жет быть использовано в следящих системах электропривода. Целью изобретения является повышение быстродействия системы и точности отработки задающего воздействия. В систему введены пороговые блоки и усилители, которые осуществляют коррекцию, заключающуюся в анализе ошибки рассогласования и частоты вращения двигателя, формировании максимального корректирующего воздействия при больших величинах ошибки рассогласования путем преобразования отрицательной обратной связи по частоте вращения в положительную и эффективном торможении двигателя при подходе к положению согласования путем усиления демпфи" рующего воздействия по частоте вращения двигателя. 1 ил, 141359б

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в следящих системах электропривода.

Цель изобретения - повышение бы" стродействия системы и точности отработки задающего сигнала.

На чертеже приведена функциональ" ная схема следящей системы. 1О

Система содержит измеритель 1 угла рассогласования, суммирующий усилитель 2, силовой преобразователь 3, исполнительный двигатель 4, редуктор

5, датчик 6 скорости, умножитель 7, первый - третий пороговые блоки 8

10, первый и второй инвертирующие усилители 11 и 12 и суммирующе-корректирующий усилитель 13, на чертеже приняты следующие обозначения f- 20 рассогласование, У - напряжение обратной связи; К - коэффициент коррекции, Ug - сигнал датчика 6 скорости; И вЂ” частота вращения двигателя 4, 25

Следящая система работает следующйм образом.

Измеритель 1 угла рассогласования. выявляет разность между входным и выходным углами системы, преобразу" 30 ет ее в напряжение, которое усиливается суммирующим усилителем 2, Последний управляет силовым преобразователем 3 выходное напряжение которого определяет частоту вращения двига- 35 теля 4. Скорость двигателя 4 измеряется датчиком 6 скорости, сигнал которого поступает на второй вход умножителя 7, Умножитель 7 формирует напряжение обратной связи U = К х х 11Эс

Функция блоков 8-13 состоит в вы" работке напряжения для умножителя, соответствующего коэффициенту коррек- 45 ции К. Сигнал на выходе первого порогового блока 8 равен нулю, когда величина рассогласования не превышает порогового значения Е„, и равен разности модуля рассогласования и 0

E „при / Я / > Q „. Величина Я определяется уровнем шумов. Аналогично выход второго порогового блока 9 равен нулю, когда величина рассогласования не превышает предельного значения Я„, и равен разности модуля рассогласования E „при / P /тЯ „

Таким же образом выход третьего порое гового блока 10 равен нулю, когда частота вращения двигателя 4 не превышает порогового значения у „ и равен разности модуля сигнала Ua c

Зе датчика б скорости и величины сигнала U, соответствующего Ю„. Порогос вое значение Я „- такая частота вращения двигателя 4, при которой выходной угол следящей системы, войдя в зону, определяемую „, не вызовет перерегулирования, выходящего за пределы этой зоны.

При малых, меньших Е„, значениях сигнала рассогласования выходные сиг" налы первого и второго пороговых блоков 8 и 9 равны нулю и соответственно на первом и втором входах суммирующе-корректирующего усилителя 13 сигналы отсутствуют. При этом благо" даря сигналу смещения (не указан) на выходе корректирующего усилителя 13 имеется сигнал, соответствующий значению К = 1 и напряжению обратной связи Б = Ua . Когда сигнал рассогласования увеличивается вследствие изменения задающего воздействия или нагрузки двигателя 4 и его модуль нах одитс я в пределах Е „,с / Я / < .. на выходе первого 8 порогового устройст" ва появляется сигнал /Я/ - -.„, который усиливается инвертирующим усили" телем 11 и поступает на первый вход суммирующе-корректирующего усилителя

13, уменьшая его выходной сигнал и тем самым соответствующее значение коэффициента К, В результате нап ряженке U уменьшается, выход суммирующего усилителя 2 возрастает и двигатель 4 отрабатывает ошибку рассогласования с большой скоростью.

С уменьшением сигнала рассогласования форсирующее воздействие снижается и возрастает тормозящее дейст" вие от частоты вращения двигателя 4, если значение частоты вращения превышает я„ . При этом если частота вращения двигателя 4 значительно превысит Са„, то сигнал на выходе суммирующе"корректирующего усилителя 13 может превысить уровень, соответствующий единичному значению коэффициента К, т.е. возможно К > 1 и По o Ug . Это усилит демпфирующее воздействие отрицательной обратной связи по частоте вращения двигателя 4, что приведет к эффективному и своевременному торможению.

При очень большом значении сигнала рассогласования, превышающем пре1413

596

4. дельное значение Я„, на выходе второго порогового блока 9 появляется сигнал, который усиливается вторым 12 инвертирующим усилителем,цмею- 5 щим достаточно большой коэффициент усиления. Поэтому уже при малой величине сигнала на выходе второго порогового блока 9 выходной сигнал инвер" тирующего усилителя 12 принимает та- 10 кое большое значение, что выходной сигнал суммирующе-корректирующего усилителя 13 становится отрицательным по знаку, что соответствует вели- чине коэффициента К а О. При этом по- 15 лярность напряжения У становится противоположной сигналу Ug с датчика 6 скорости, т.е. отрицательная обратная связь становится положительной. Значение коэффициента К в этой 20 ситуации таково, что система получает максимальное форсирующее воздействие, выходит на ограничения промежуточных координат, например, по моменту двигателя 4,.который разгоняет- 25 ,ся с максимально возможным ускорением. С уменьшением сигнала рассогла" сования характер коррекции меняется, как это описано выше, Формула изобретения

Следящая система, содержащая из" меритель угла рассогласования, первый вход которого соединен с входом сис" темы, второй вход - через редуктор с выходом двигателя и входом датчика скорости, а выход — с первым входом суммирующего усилителя, второй вход которого соединен с выходом умножителя, а выход суммирующего усилителя соединен через силовой преобразователь с входом двигателя, выход датчика скорости соединен с вторым входом умножителя, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения быстродействия системы и точности отработки задающего воздействия, г введены три пороговых блока, два инвертирующих усилителя и суммирующе" корректирующий усилитель, причем входы первого и второго пороговых блоков соединены с выходом измерителя рассогласования, их выходы соответственно через первый и второй инвертирующие усилители соединены с первым и вторым входами суммирующеI корректирукнцего усилителя, выход ко" торого соединен с первым входом умножителя, а третий вход корректирующего усилителя соединен с выходом третьего порогового блока, соединенного своим входом с выходом датчика скорости.

1413596

Техред Л.Сердюкова

Корректор С.Шекмар

Редактор О,Спесивых

Тираж 866

BIIHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3784/50

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4