Корректирующее устройство
е 647644
ОПИСАНИЕ
И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свиа-ву (22) Заявлеио20.10.75 (2!) 2183039/18-24
Союз Советска»
Соцналыстыыесиын
Реслублын (5!2 М. Кл.
G 05 В 5/01 с присоединением заявки ¹â€” (23} Приоритет—
Опубликовано15.02 79. Бюллетень № 6
ГевударатввнниЭ квинтет
СССР на данам нзаарвтвннй н еткритнй (53j УДК 62-50 (088.8) Дата опубликования описания 19.02.79
Б. В. Новоселов, P. Ì. Трахтенберг, Б. А. Староверов и В. П. Гапас (72) Авторы изобретения
Ивановский анергетнческнй институт нм. В. И. Ленина (7!) Заяритель (54) КОРРЕКТИРУЮШЕЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к системам автоматического регулирования и предназначено для формирования первой производной от управляющего сигнала в высокоточных следящих приводах при регулировании в сверхшироком диапазоне скоростей.
Известны корректирующие устройства для ввода в систему производных от управ ляющего сигнала. Так, например, задача формирования производной от управляющего сигнала, заданного в цифровой форме, может быть решена с помощью цифрового дифференцирования с последующим цифроаналоговым преобразованием. Однако при изменениях. скоростей управляющего сигнала в сверхшироком диапазоне возникает задача создания 15 и более разрядных цифроаналоговых преобразователей, которая является крайне затруднительной j1j Второй известный путь формирования производной от управляющего сигнала заключаетея в использовании следящей системы, отрабатывающей данный управляющий сигнал которая строится по принципу двухдвигатель ного привода с механическим суммированием скоростей на механическом дифференциале. В таком приводе существует возмож ность получения скорости слежения, мало отличающейся от нулевой, в результате чего диапазон регулирования при формировании производных резко возрастает. Эта система
- характеризуется наличием взаимовлияния каналов через механический дифференциал, нестабильностью нулевых скоростей вращения выходного вала из-за нестабильности характеристик каналов и ошибки, вызванной люфтами и упругими деформациями в механическом дифференциале 12). Наиболее близким к изобретению техническим решением является корректирующее устройство двухканальной следящей системы комбинирсванного регулирования, содержащей чувствительный элемент, сумматоры, сервопривод, 1н дифференциал и тахогенератор. Выработка .корректирующего сигнала этим устройством позволяет получать сигнал в широком диапазоне изменения входной величины, использовать характеристики применяемых тахогенераторов на наилучших участках и обеспечивать необходимую фильтрацию входной величины (3j. Однако техническая реализация известного устройства сложна из-за наличия дополнительного механического дифференциала и влияния шумов тахогене647644
3 ратора и кинематическнх погрешностей диф- - ференциала на его точность.
Целью изобретения является повышение точности. В описываемом корректирующем устройстве это достигается исключением из его структуры чувствительного элемента, дифференциала н тахогенератора, и вводом
- и соответствующим соединением между собой датчиков скорости и угла и фазового компарато р а . " 10
На чертеже представлена функциональ ная схема описйваемого корректирующего устройства.
Оно содержит дйфференцйальйый частотHblA датчик 1 угла, на сигнальнь1й элемент 2 !3 .которого поступает входная величина 01,; . а модулирующий элемент 3 соединен с внешним приводным двигагелем следящей системы. Опорный элемент 4 датчика неподвижно укрейлен и подключен к йервым входам сумматоров 5 и 6. Второй вход сумматора 5 20 связан с выходом фазового компаратора 7, а выход подключен ко входу сервопривода 8.
Выход сервопривода 8 соединен с модули рующим элементом 9 частотного датчика 10 скорости, сигнальный элемент 11 которого неподвижно укрейлен и связан со -вторым . входом сумматора 6 и одним из входов фазового компаратора 7. Другой вход фазового компаратора 7 соединен с выходом сигнального элемента 2 датчика 1. Выход сумматора 6 подключен к вь!ходу устройства, @
Модулирующий элемент датчика 1 вра "щается c постояйиой скоростью а с помощью внешнего двигателя системы Слежения, для которой предназначено корректирующее устройство. 3а счет изменения магнитной проводимости. зубчатого зазора появляется 3$ переменная составляющая магнитного потока, нндуцирующая - переменное напряжение в обмотках опорного 4 и сигнального 2 элементов датчика 1. Частота с выхода опорного элемента 4 датчика йвляется задающей для сервопривода 8, а потому скорости вращения модулирующих элементов 3 и 9, соответственно, датчиков 11 и !Π— равйы; так как все элементы датчиков i и 10 имеют одинаковое число меток, то частоты с выходов сигнальных элементов 2 и 4 датчиков 1 и 10 равны также и йри отсутствии входного . сигнала 8 g — синфазны, С выхода. фазового компаратора. 7 снимается нулевой сигнал, Частоты с выходов элементов 4 н 11 датчиков l и 10 равны также, а потому сигнал на выходе сумматора 6 отсутствуеу..
Подача сигнала 9у на вход сигнального элемента 2 датчика l приводит к нарушению синфазности частот на входах фазового компаратора 7 и появлению дополнительного сигнала на входе сумматора 5. В результате этого скорость c„ изменяется, и вал сервопривода 8 доворачивается на определенный угол, что компенсирует фазовое рассогласование частот с выходов элементов 2 и 11. и приводит к исчезновению дополнительного сигнала на входе сумматора 5. В процессе доворота за счет разности частот с элемен-. тов 4 и ll на выходе сумматора 6 присутствует снгнал, компенсирующий ошибку следящей системы.
Таким образом, описываемое устройство го сравнению с известным имеет повышенную точность из-за применения частных дат.чиков, характеризующихся значительно более низким шумом, чем у тахогенераторов, й. устранение возможности нарушения условий компенсации ошибки, вызванной кинематическими погрешностями и люфтами механического дифференциала. Сравнительные испытания описываемого устройства и известного в сйстеме следящего электропривода показали, что точность слежения при применении изобретений увеличивается в три — четыре раза..
Формула юобретения
1
Корректирующее устройство, содержащее сервопривод, первый и второй суммато-pbl, отличающееся тем; что, с целью повышенйя точности устройства; в-него введены датчик скбростй, фазовый компаратор н датчик угла, входы которого соединены с первым и вторым входамй устройства, первый йыход — с первыми входами первого и второго сумматоров,. а второй выход — с первым Входом фазового компаратора, выход:которого подключен ко второму входу. первого сумматора, вход датчика скорости соедйнен"с выходом устройства, а выход — со вторым входом фазового компаратора и вторым входом второго сумматора.
Источники информации, принятые во вни-мание при экспертизе
l. «Динамика цифровых следящих систем».
Ред. Б. К. Чемоданова. М., «Энергия», 1970.
2. Школьников Б. М. и Суд И. П. Некоторые свойства и расчет системы. многодви-. гатеЛьиогб йривода с механическим диффе- . ренциалом. «Электричество», !958, № 6.
3. Авторское свидетельство СССР № 498603, кл. G 05 В 11 01, 1974, Составитель В. Галас
Редактор Л. Тюрина Техреа О. Луговая . Корректор Л. Небода
Заказ 305/39 Тираж 1014. Подписное
0НИИПИ Государственного комитета СССР
i(0 делац .изобретений í gtKpblTHH
I 13036, Москва, Ж-35, Раушская иаб.. д: 45
Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, уа. Проектная, 4
