Устройство для контроля параметров
1 ч Ф Й о л и с А"й я -1
ИЗОБРЕТЕК НЯ 714360 (61 ) Допол интел ьное к а вт. с вид- ву— (22) Заявлено 17.06.77(21) 2405940/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—
Опубликовано05,02.80. Бюллетень ¹ 5
Дата опубликования описания 10.02.80 (51)М. КЛ.
6 05 В 23/02
Веудвретеевав! квинтет
CCCP ае 11елеет вмеретенк9 в етермтив (ÁÇ) УДК 621.396 (088. 8) (72) Автор изобретения
Ю. A. Аносов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ
Изобретение относится к области управления и регулирования и может быть применено для автоматического контроля переменной величины.
Известно устройство для управления следящим приводом, позволяющее уменьшить динамические ошибки следящих систем, в которых для управления следящим приводом используются функциональные преобразователи с кусочно линейной аппроксимацией функции квадратного корня от сигнала ошибки (1).
Наиболее близким по технической суцности к предложенному изобретению является устройство для контроля параметров, содержащее датчйк контролируемого параметра, первый блок сравнения, предварительный усилитель, сумматор, соединенный одним из своиx входов с выходом генератора периодического сигнале, усилитель мощности, исполнительный двигатель и р духтор, соединенный с индикатором. Вькход редуктора через изм -.рителный блок соединен также со вторым входом блока сравнения, а выход предварительного усилителя через нульорган и формирователь — со входом ollpoca инпекаторя (2J.
Это устройство позволяет устранить влияние на точность контроля погрешностей, обусловленных действием нелинейностей в следящей системе, возмущениями, действующими на исполнительный двигатель, и динамической погрешностью следящей системы.
Однако известное устройство не позволяет устранить влияние на точность контроля погрешностей измерительных элем ртов следящей системы, к которым относятся блок сравнения, осушествляющий сравнение входной и выходной величины следящей системы, и измерительный блок, измеряющий выходную величину следящей системы и преобразующий ее в пропорциональную ей величину, подаваемую на блок сравнения, а также погрешностей индикатора, подключаемого к выходу следяшей системы.
Вл" я»и »огре»>носчей t!. : «анных элементов следяшей с»стемы» инд»катора проявляется, в частности, в вариации отсчетов контролируемой величины.
Цель изобретения — повышение точности контроля с помошью следяшей системы, путем устранения ошибок, вызванных вариацией отсчетов контролируемой величины.
Эта цель достигается тем, что в устройство для контроля параметров введены последовательно соединенные регулятор амплитуды, подключенный к генератору периодического сигнала, и второй блок сравнения, второй вход и выход которого соединены соответственно с вы.ходом предварительного усилителя и со входом нуль-органа.
Это позволяет, изменяя с помошью регулятора амплитуду сигнала, подаваемого на вхо 1 второго блока сравнения, устранить вариацию отсчетов контролируемой величины, снимаемой с индикатора при неизменном ее значении и обеспечить за счет этого повышение точности контроля.
Сушность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена блоксхема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — диаграммы, поясняюшие процесс, посредством которого устраняется ощиб ка, вызываемая вариацией отсчетов кантролируемой величины.
Устройство содержит датчик контролируемого параметра 1, соединенный со входом первого блока сравнения 2, другой вход которого соединен с выходом измерительного блока 3. Выход блока 2 через предварительный усилитель 4 соединен со входом сумматора 5 и со входом второго блока сравнения 6. Второй ход сумматора 5 соединен с выходом генератора 7 периодического сигнала.
Выход генератора 7 соединен также через регулятор амплитуды 8 со вторым входом блока 6. Выход сумматора 5 через усилитель мошности 9, исполнительный двигатель 10 и редуктор 11 соединен с индикатором 12 (контролируемого параметра) и входом блока 3.
Выход блоке 6 через нуль-opra«13 и формирователь импульсов 14 соединен с индикатором 12.
Устройство работает следуюшим образом.
Контролируемая переменная величина Х, поступаюшая с датчика 1 и равная значению контролируемого liap 5 Я) 4 ре, сравнивается в б; oK! 2 с величиной Х.1, пропорцион;>л,t!(.>!1 коо1)litt!tat Х q входа индикатора 3 2. РезультAT сравне— нич ЬХ равный р; з»ост» Х вЂ” Q, усиливается в К раз ус»лителем 4 и подается не вход сумматора 5 и блока 6. B сумматоре 5 усиле»ный сигнал рассогласования Как слсдяшей системы суммируется с дополнительным периодическим сигналом 0, поступаюшим на другой вход сумматоре 5 с генератора 7, причем сигнал Q описывается функцией 0 (4 ) (см. фиг. 2), опречеляемой равенствами Т 11,5, 1 Ри >7<.t, (И Т О=-А при И 1 + — < 4 < (И -4)Т> Y где A — амплитуда сигнала генератора 7; г1 — нуль или любое число натурального ряда; Т вЂ” период. Период Т выбирают таким, чтобы частота "- =— была ниже границы F. поло>. т >Р сы пропускания следяшего привода. При соблюдении условия F(Fvp суммарный сигна> К а.Х-1-() вг>здействует через усилитель 9, двигатель IO и редуктор 11,. на вход индикатора 12 и вход блока 3, в результате чего величина ) 4, поступаю шая íà вход блока 2, совершает колебания вокруг некоторого ее среднего значениЯ Х4 . Среднее за период Т значение Х,1 при работе следяшей системы отличается от среднего значения 7 контролируемой величины за тот же период, поэтому среди е знгчение сигнала paccornacoaatгня ЬХ= 4-Х вЂ” отлично от нуля, за счет чего обеспечивается отработка следяшим приводом изменений контролируемого параметра. Амплитуда А сигнала (3 должна быть выбрана такой, чтобы амплитуда колебаний величины Х„и равная ей амплитуда колебаний сигнала рассогласования ЬХ была больше среди;.ro значения сигнала рассогласования >5,Х, за счет чего дважды за период Т (в момент времени т. 1 и т.д.) сигнал рассогласования ) следяшей системы, а следовательно, v k,аъбудeT проходить через нулевое значение (см. фиг. 2). В случае, если напряжен»e U11 пода I ваемое с регулятора 8 на блок 6, 1 евно нулю, то срабатывание нуль — оргa«A 13 и отсчет KGHT f. олируемогo параметра Х б чДьт ПРОИСХОДИГ!> В Момент> Kot Д (Х = (7.) 1 360 Л Х = 0 . 1ери эгом, паприке р, за счет леофта в индикаторе 12 будет наблкдаться ве(13 .яция д огсчетое1 Ko!IT(олируемого lIã раметра, т.е. расхождение на вс личину е2 бтсчегов при одном и том же его значении. Вариация отс . .етов контролируемого параметра вызывает при периодическом изменении знака рассогласования следя- щей системы ошибку гистериэованного .характера, равную О / -, т.е. когда сигнал рассогласования, увеличиваясь и меняя свой знак с минуса на плюс, в момент времени т4, становится равным нулю, то с индикатора 12 отсчитывается значение параметра с погрешностью минус 8/- (a; > =- д (2 ), а в момент E Z— с погрешностью плюс d / (Õ -Х=+6 /2 ), v. аналогичным образом в последующие моменты времени 1, Е, и т.д. Для устранения ошибок, вызванных вариацией д отсчетов контролируемой величины, ставят движок регулятора 8 так, чтобы вариация отсчетов отсутство вала. Для этого задают на входе спедя25 щей системы постоянное (например, нулевое) значение контролируемой величины и, изменяя положение движка, добиваются того, чтобы отсчеты, снимаемые " индикатора 12, постоянно соответствоЗО вали заданной величине В этом случае при работе системы напряжени= U П, подаваемое в момент времени 4 (см. фиг. 2) с регулятора 8 на блок, 6, будет равиo gcP/g, e от« счет контролируемой величины будет производиться уже не в момент времени е в момент времени +, когда напряжение на выходе блока 6, опреде40 ляемое разностью Khy+„= kgy,-gP/g, равно нулю, причем рассогласование следящей системы Ь Х положительно и равно д /й . Таким образом,отсчет контролируемой величины будет произведен лишь 45 тогда, когда показания индикатора 12 увеличатся, скомпенсировав отрицательную погрешность, вызванную вариацией. Аналогичным образом в момент времени ф Ь,t., за счет того, что 13, =-КСРф, а 50 будет снят отсчет при дХ=-а/2, вследст- вис чего скомпенсируется положительная погрешность, вызванная вариацией. Таким образом, при фиксации значений контролируемого параметра в моменты времени, g „+ +, и г. д., когда уровень сигнала рассогласования становится равным соответственно Кд /21 р ь- 4и т.д., отсчеты контролируемого парамс гре будут соответствовать. точным его значениям в моменты времени соответственно 4<, + и т, д. Достоинством предлагаемого устройства по сравнению с прототипом, является устранение ошибок, вызванных вариацией отсчетов, снимаемых с индикатора контролируемой величины, что во многих практических случаях позволит существенно ПОВЫСИТЬ ТОЧНОСТЬ КОНТРОЛЯ С ПОМОЩЬЮ следящей системы. Формула изобретения Устройство для контроля параметров, содержащее последовательно соединенные датчик контролируемого параметра, первый блок сравнения, предварительный усилитель, сумматор, подключенный к r нератору периодического сигнала, усилитель мощности, исполнительный двигатель, редуктор, подсоединенный к индикатору, и измерительный блок, выход которого подключен ко второму входу первого блока сравнения, а один из входов индикатора соединен с выходом нуль-органа через формирователь импульсов, о тл и ч а ю 1ц е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены последовательно соединенные регулятор амплитуды, подключенный к генератору периодического сигнала, и второй блок сравнения, второй вход и выход которого соединены соответственно с Bbtходом предварительного усилителя и со входом нуль-органа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 230243, кл. G 05 В 23100, 1966. .2. Авторское свидетельство СССР № 457075, кл. 005 В 23/00, 1974 (прое1ртип) . 714340 аГх Составитель В. Дианов Редактор Д» Зубов Техред М. Петко Корректор Т. Сквордова Заказ 9286/44 Тираж 956 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4
