Способ контроля с помощью следящей системы
О П И С А Н И Е ii) 457975
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советснин
Социалистических
Респу5лин (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.01.73 (21) 1869621/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 15.01.75. Бюллетень № 2
JIàòà опубликования описания 11.03.75 (51) М. Кл. G 05b 23/00
Государственный комитет
Совета Иииистров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3(088.8) (72) Автор
Ю. A. Аносов изобретения (71) Заявитель
Щ д. -Ь: т="Г)b3 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ С ПОМОЩЬЮ
СЛЕДЯKI,ЕЙ СИСТЕМЬ1
Изобретение относится к области управления и регулирования и может быть использовано для контроля переменной величины с помощью следящей системы.
Известны способы контроля с помощью следящей системы, характеризующиеся тем, что сигнал рассогласования суммируют с дополнительным периодическим сигналом, амплитуду которого изменяют в функции рассогласования, а частоту выбирают больше границы полосы пропускания следящей системы.
Повышение точности при известных способах контроля с помощью следящих систем достигается за счет уменьшения погрешностей, обусловленных действием нелинейностей в элементах следящей системы, возмущениями, действующими на исполнительный двигатель, и динамической погрешностью следящей системы.
Однако влияние этих погрешностей полностью не устраняется.
Целью предлагаемого изобретения является повышение точности контроля с помощью следящей системы за счет полного исключения влияния перечисленных выше погрешностей следящих систем.
Эта цель достигается тем, что частоту дополнительного периодического сигнала, суммируемого с сигналом рассогласования следящей системы, выбирают ниже границы полосы пропускания следящей системы, а контролируемую величину фиксируют в моменты, когда сигнал рассогласования следящей системы равен нулю. Погрешность фиксации
5 значений контролируемой величины в этом случае обуславливается лишь погрешностью измерительных элементов системы.
На чертеже представлена функциональная схема реализации предлагаемого способа конт10 роля с помощью следящей системы.
Устройство 1, задающее контролируемую переменную величину х, соединено со входом сравнивающего устройства 2, второй вход которого соединен с выходом измерительного
15 устройства 3, Выход сравнивающего устройства 2 через предварительный усилитель 4 соединен со входом нуль-органа 5 и со входом сумматора 6, другой вход которого соединен с генератором 7 дополнительного периодическо20 го сигнала и. Выход сумматора 6 через усилитель мощности 8, исполнительный двигатель 9 и редуктор 10 соединен с индикатором
11 контролируемой величины и входом измерительного устройства 3, предназначенного
25 для измерения координаты х„входа индикатора и преобразования ее в величину хь пропорциональную значению х„, но по физической природе совпадающую с контролируемой величиной х. Выход нуль-органа 5 через форми30 рователь 12 соединен с индикатором 11.
457075
Предмет изобретения
Заказ 507/6 Изд. ¹ 1054 Тираж 869 Подписное
ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапу нва, 2
Контролируемая переменная величина х сравнивается в устройстве 2 с величиной хь пропорциональной координате х,, входа индикатора. Результат сравнения Лх, называемый сигналом рассогласования следящей системы 5 и равный разности (х1 — х), усиливается в к раз усилителем 4 и подается на входы нульоргана 5 и сумматора 6. Сумматор суммирует усиленный сигнал рассогласования Мх следящей системы с дополнительным периодиче- 10 ским сигналом и, поступающим на другой вход сумматора с генератора 7, причем среднее значение этого сигнала и (под средним значением величины подразумевается среднее ее значение за период 7 дополнительного сигнала) .
Период 7 выбирают таким, чтобы частота
1 — была ниже границы /гр полосы проT пускания следящего привода.
При соблюдении условия /((гр суммарный 20 сигнал (ЙЛх+и) воздействует через усилитель мощности 8, исполнительный двигатель
9 и редуктор 10 на вход индикатора 11 и вход измерительного устройства 3, в результате чего величина хь поступающая на вход сравни- 25 вающего устройства 2, совершает колебания с амплитудой А вокруг некоторого ее среднего значения хь
Среднее значение х при работе следящей — 30 системы отличается от среднего значения х контролируемой величины за тот же период, поэтому среднее значение Лх сигнала рассогласования Лх, представляющее собой разность (х1 — х), отлично от нуля и содержит: полез- 35 ную составляющую, обеспечивающую отработку следящим приводом изменений контролируемой величины и называемую динамической ошибкой системы, а также составляющие, вызванные возмущениями, действующи- 40 ми на исполнительный двигатель, и нелинейностями в следящей системе.
Амплитуда сигнала и должна быть выбрана такой, чтобы амплитуда А колебаний величины х была больше разности (х — х), при этом сигнал рассогласования следящей системы
Лх= (х — х) колеблется вокруг значения
Лх с амплитудой А)Лх, за счет чего дважды за период этих колебаний сигнал рассогласования следящей системы Лх (а, следовательно, и сигнал khx) проходит через нулевое значение.
В тот момент, когда Лх=ЙЛх=О с нуль-органа 5 через формирователь 12 подается импульс, обеспечивающий снятие с индикатора
11 отсчета ха контролируемой величины х.
Так как в момент снятия отсчета контролируемой величины Лх= (х — х) =О, то контролируемая величина х в этот момент времени равна сравниваемой с ней величине хь вследствие чего перечисленные выше погрешности следящей системы, обусловливающие отличие от нуля средней за период Т составляющей
Лх сигнала рассогласования системы, не влияют на точность контроля.
Способ контроля с помощью следящей системы, заключающийся в том, что сигнал рассогласования следящей системы суммируют с дополнительным периодическим сигналом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, частоту дополнительного периодического сигнала выбирают ниже границы полосы пропускания следящей системы, а контролируемую величину фиксируют в моменты, когда сигнал рассогласования следящей системы равен нулю.
