Устройство для контроля и настройки коэффициента усиления форсирующего канала скорости следящей системы

 

Изобретение относится к системам автоматического управления, в частности к следящим системам, и может быть использовано для контроля и настройки коэффициента усиления форсирующего канала скорости следящей системы. Пель изобретения - обеспечение возможности контроля качества настройки коэффициента усиления форсирующего канала скорости. Устройство содержит источник 1 контрольного сигнала, элементы 2 и 3 выделения модуля, алгебраический сумматор 4, пороговые элементы 5-7, индикаторы 8-10, позволяющие контролировать качество настройки форсирующего канала 16 скорости следящей системы 25. 1 ил. о tO

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Иу (51)5 С 05 В 2": 02.1Й | С, i 1: i „„,!,1g . Q р jaW j

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБ ЕТЕНИЯМ И 0ТКРЫТИЛМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4654008/24 (22) 22.02.89 (46) 07..01.91. Бюп. 1(- 1 (72) A.H. Гроздов (53) 62 ° 50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 732821, кл. С 05 В 23/02, 1977, Авторское свидетельство СССР

1(- 972478, кл. С 05 В 23/02, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И НАСТРОЙКИ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ ФОРСИРУЮ1ЧЕГО КАНАЛА СКОРОСТИ СЛЕДЯЩЕЙ

СИСТЕМЫ (57) Изобретение относится к системам автоматического управления, в частности к следящим системам, и может быть использовано для контроля и настройки коэффициента усиления форсирующего канала скорости следящей системы. Лель изобретения — обеспечение возможности контроля качества настройки коэффициента усиления форсирующего канала скорости. Устройство содержит источник 1 контрольного сигнала, элементы 2 и 3 выделения модуля, алгебраический сумматор

4, пороговые элементы 5-7, индикаторы 8-10, позволяющие контролировать качество настройки форсирующего канала 16 скорости следящей системы

25. 1 ил, r

1619234

Первый пороговый элемент 5 осуществляет преобразование входного сигнала х4 В выходнОй сигнал х в сООт» ветствии с функциональной зависимостью:

Uy при х4ъ К, х =

0 при х аК, Изобретение относится к системе автоматического управления, в частности к следящим системам, и может быть использовано для контроля и на5 стройки коэффициента усиления форсирующего канала скорости следящей системы.

Пелью изобретения является обеспечение контроля качества настройки коэффициента усиления форсирующего канала скорости.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства совместно со схемой следящей системы. 15

Устройство содержит источник 1 контрольного сигнала, первый 2 и второй 3 элементы выделения модуля, алгебраический сумматор 4, первый 5, второй 6 и третий 7 пороговые элемен- 20 ты, первый ("Больше") 8, второй ("Норма") 9, и третий (" Меньше" ) 10 индикаторы.

Проверяемая следящая система 25 для настройки одного из параметров ко-25 торой предназначено устройство, содержит узел 11 рассогласования, усилитель 12, двигатель 13, объект 14 регулирования и датчик 15 положения объекта регулирования. Кроме того, 30 следящая система содержит форсирующий канал 16 скорости, включающий в себя соединенные последовательно датчик 17 скорости управляющего сигнала и масштабирующий элемент 18,соединен.

I ный выходом с первым прямым входом

19 узла 11 рассогласования следящей системы. Вход 20 следящей системы . соединен с входом датчика 17 скорости управляющего сигнала, с вторым прямым входом 21 узла 11 и с выходом источника 1. Выход датчика 15 положения объекта регулирования соединен с инверсным входом 22 узла 11.

Выход канала 16 соединен также с входом первого элемента 2 выделения модуля, выход которого подключен к суммирующему входу 23 сумматора 4. Выход узла 11 соединен через второй эле«. мент 3 выделения модуля с вычитающим входом 24 сумматора 4.

50 (3) К7

Элементы 2 и 3 осуществляют одинаковую функцию — вырабатывают выходные сигналы х и х, пропорциональные модулю входного сигнала х, и хц. г де U> — напряжение, необходимое для включения (высветки) индикатора "Больше" 8;

К вЂ” пороговое значение входной величины х4, Выбор значения К рассматривают совместно с выбором пороговых значений элементов 6 и 7.

Второй пороговый элемент 6 осуществляет формирование выходного сигнала х в функциональной зависимости от входного сигнала х4 по Формуле:

U при х+ К 1 (2)

6 0 при х4(р Ê где П вЂ” напряжение включения (вы11 11 светки) индикатора "Норма 9.

К вЂ” максимально допустимая вели6 чина отклонения коэффициента усиления канала дающего скорости от номинального (правильно выбранного, оптимального) значения (под номинальным значением понимают значение коэффициента усиления, при котором осуществляется полная компенсация скоростной ошибки).

Третий пороговый элемент 7 выполняет функциональное преобразование между входным сигналом х,1 и выходным сигналом х> по формуле:

0 при х4 К73 х =

V при х -К, где П вЂ” напряжение, необходимое для включения (высве тки) индикатора "Меньше" 10;

K — пороговое значение входной

7 величины х+.

Значения К и K не могут превышать значение Кб, иначе в диапазоне значений коэффициента усиления канала дающей скорости возникает зона, в которой анализ коэффициента усиления не выполняется. При необходимости особо точной настройкй значения К- и К7 удобно принять равными нули. При серийном производстве, для сокращения времени контроля и настройки удобно иметь значения К и К7 равньпя Кб .

16 (5) Х вЂ” +13l 9

3- !1! °

Форма контрольного сигнала (зависимость от времени), используемого для контроля и настройки коэффициента усиления, может быть различна, однако наилучшие результаты достигаются при подаче на вход следящей системы контрольного сигнала, изменяющегося с постоянной скоростью: (6) х =V ° t (Ф у-Х=сопзС=Я.

Канал 16 вырабатывает сигнал Ку, пропорциональный скорости изменения контрольного сигнала. Под действием сигнала Ку выходная координата системы Х смещается на некоторую величину. При правильно выбранном коэффициенте усиления К это смещение компенсирует отставание. выходной координаты Х от управляющего сигнала у: где V — задаваемая скорость измене- ния сигнала х с учетом масштаба сигналов.

Устройство работает следующим образом.

В источнике 1 формируется контрольный линейный управляющий сигнал, изменяющийся с постоянной скоростью, который поступает на вход канала 16 и на вход 21 узла 11.

Следящая система отрабатывает контрольный сигнал, перемещает объект

14 c IIocTQHHHQH cKopocTbIo, Для TQI o> чтобы двигатель 13 перемещал объект

14 с постоянной скоростью, на его входе и соответственно на входе усилителя 12 должно присутствовать постоянное напряжение, которое и представляет собой сигнал скоростной ошибки Я. Наличие сигнала ошибки E постоянной величины означает, что выходная координата системы Х (положение объекта) отстает от управляющего сигнала

19234 стройки канала дающей скорости. Высвечивание индикатора "Больше" 8 свидетельствует о том, что коэффициент усиления велик и его необходимо уменьшить. Высвечивание индикатора

"Меньше" 10 свидетельствует о том, что коэффициент К мал и его необходимо увеличивать. При высветке индикатора "Норма" 9 регулировка коэффициента усиления не требуется, вели40 чина коэффициента усиления обеспечивает компенсацию скоростной ошибки с заданной погрешностью.

При равенстве нулю пороговых значений К> и К возможна одновременная

45 высветка индикаторов 8 и 9 либо 9 и ,10 ° Такая высветка дает дополнительную информацию о качестве настройки в пределах допуска.

25 ходимы для получения одинаковых ре зультатов как при положительной, так и при отрицательной скорости (направлении движения) . Положительная величина О означает, что коэффициент усиления К слишком велик, а отрицательная величина 3 означает, что коэффициент усиления К мал для полной компенсации скоростной ошибки. Равенство нулю выражения (9) говорит о полной, точной компенсации скоростной ошибки.

Выходной сигнал канала дающей скорости поступает на вход элемента 2, а сигнал ошибки с выхода узла 11 — на вход элемента 3. Сигналы модулей величин Ку и с; поступают на входы 23 и 24 сумматора 4, в котором формируется сигнал 3, поступаюший в пороговые элементы 5-7, где выполняется сравнение сигнала с величинами К, К и К7 по формулам (1), (2) и (3) и выработка в зависимости от результатов сравнения сигналов включения индикаторов 8-10.

При выполнении условия (4) высвечивается один из индикаторов 8,9 или I0 . ñèãíàëèçèðóÿ о качестве наКу=Я, 50

55 (9) Для оценки степени компенсации скоростной ошибки (для оценки настройки коэффициента усиления К канала дающей скорости) в устройстве используется разность:

Абсолютные величины, используемые в правой части выражения (9), необФормула изобретения

Устройство для контроля и настройки коэффициента усиления форсирующего канала скорости следящей системы, содержащее источник контрольного сигнала, алгебраический сумматор, первьй пороговый элемент, первый и второй индикаторы, выход первого порогового элемента подключен к входу первого

1619234

Составитель R.Èâàíoâ

Редактор И. щербак Техред Л.Олийнык Корректор В. Гирняк

Заказ 4б Тираж / Подписное

ВНИИПИ Госудапственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина, 101 индикатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения контроля качества настройки коэффициента усиления форсирующего канала скорости, в устройство введены первый и второй элементы выделения модуля, второй и третий пороговые элементы и третий индикатор, входы второго и третьего индикаторов соединены соотве ственно с выходами второго и третьего пороговых элементов, входы первого — третьего пороговых элементов подключены к выходу алгебраического сумматора, выход источника контрольного сигнала соединен с суммирующим.входом узла рассогласования проверяемой следящей системы и с входом форсирующего канала скорости, выход которого и выход узла рассогласования проверяемой следящей системы подключены соответственно к входам первого и второго элементов выделения модуля, выход первого элемента выделения модуля подключен к суммирующему входу алгебраического сумматора, а выход второго элемента выделения модуля соединен с вычитающим входом алгебраического .сумматора.