SU1023276A1 - Комбинированна след ща система - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к высокоточным системам автоматического управлени  и может найти применение при yn-J равлении летательными аппаратами, корабл ми и технологическими процессами в химической промышленности.

Известна комбинированна  след ща  система, содержаща  последовательно . соединенные измеритель рассогласовани , последовательное корректирующее устройство, сумматор, усилитель мощности , исполнительный двигатель, редуктор и блок основной отрицательной обратной св зи, выход которого соединен с одним из входов измерител  рассогласовани , другой вход которого через масштабирующий блок и дифференциатор подключен к входам сумматора, причем усилитель мощности и исполнительный двигатель, может быть охвачен местной скоростной рбр-атной св зью| 1

Известна комбинированна  след ща  система, содержаща  последовательно соединенные измеритель рассогласовани , усилитель, первый сумматор, усилитель мощности, исполнительный двигатель ,, редуктор и блок основной отрицательной обратной св зи, выход которого соединен с одним из входов измерител  рассогласовани , другой вход которого через дифференциатор подключен к входу второго дифференциатора и первому входу второго сумматора, подключенного вторым входом к выходу электронного усилител , а выходом - к входу электронного усилител  и перво .му входу третьего сумматора, подключенного вторым входом к выходу второго дифференциатора, а выходом - к второму входу первого суммйтора, выход исполнительного двигател  через блок скоростной обратной св зи подключен к третьему входу сумматора 2 .

Недостатком известных систем  вл етс  их невысока  точность, обусловленна  наличием люфтов в механических редукторах.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности  вл етс  комбинированна  след ща г система, содержаща  последовательно соединенные измеритель рассогласовани , первый усилитель , первый сумматор, второй нелинейный усилитель, второй сумматор, усилитель мощности, исполнительный двигатель, редуктор и блок основной отрицательной обратной св зи, выход которого соединен с одним из входов измерител  рассогласовани , другой

входкоторого через первый дифференциатор подключен к второму входу первого сумматора, входу второго дифференциатора и входу третьего усилител  выход которого через релейный элемент соединен с третьим входом второго сумматора и входом источника питани  подключенного к второму входу второго сумматора, вход второго дифференциа- . тора соединен с четвертым входом первого сумматора, п тый выход которого через блок местной скоростной обратной св зи соединен с выходом исполнительного двигател  С 31

Недостаток этой системы - ее невысока  точность, обусловленна  вли нием люфта, присущего реальной след щей системе с редуктором.

Цель изобретени  - повышение точности след щей системы путем компенсации ошибки, вносимой люфтом редуктора в динамическом режиме.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в комбинированной след щей системе , содержащей последовательно соединенные измеритель рассогласовани , первый усилитель, сумматор второй усилитель, исполнительный двигатель, редуктор и блок основной отрицательной обратной св зи, выход которого соединен с одним из входов измерител  рассогласовани , другой вход которого через первый дифференциатор подключен к входу релейного блока и к второму входу сумматора, третий вход которого подключен к выходу второго дифференциатора, а четвертый вход через блок местной скоростной обратной св зи -соединен с выходом исполнительного двигател , вход второго дифференциатора подключен к выходу релейного блока.

На фиг.1 представлена функциональна  схема след щей системы; на фиг.2 временные диаграммы, по сн ющие принцип работы след щей системы; на фиг.З структурна  схема конкретного выполнени  след щей системы.

Устройство содержит измеритель рассогласовани  1, первый усилитель 2 . сумматор 3, второй усилитель k, исполнительный двигатель 5, редуктор 6, блок основной отрицательной обратной св зи 7, блок местной скоростной обратной св зи 8, первый дифференциатор 9, релейный блок 10, второй дифференциатор 11. На фиг.2 прин ты следующие

обозначени :-© и-9gbiX входной и выходной сигналы след щей системы; &сигнал ошибки след щей системы; & , 02. и выходные сигналы соответственно первого дифференциатора, релейного блока и второго дифференциатора. На выходе измерител  рассогласовани  1 при сравнении входного сигнала &у)(И выходного сигнала рых, прО шедшего через блок основной отрицательной обратной св зи 7, образуетс  сигнал ошибки О . Управл ющий сигнал формируетс  на выходе сумматора 3 при суммировании усиленного усилителем 2 сигнала ошибки & , сигнала скоростной отрицательной обратной св зи с выхода блока местной скоростной обратной св зи 8 и сигнала с выхода пер вого дифференциатора 9. вводимого дл  компенсации динамической ошибки. Полу ченный управл ющий сигнал с выхода сумматора 3 через второй усилитель k - (т.е. усилитель мощности) подаетс  на вход исполнительного двигател  5. Редуктор 6 приводитс  в движение исполнительным двигателем 5. Характерной особенностью всех механических редукторов, в особенности силовых,  вл етс  наличие люфта, устранение которого технологическими и конструктивными средствами  вл етс  сложной и дорогосто щей задачей и приводит к увеличению массы и габаритов системы. Как видно из диаграмм нафиг.2, цепь, состо ща  из релейного блока 10 и второго дифференциатора 11, в моменты реверса исполнитель ного двигател  5 подает на сумматор 3 импульсы форсировки © , которые ускор ют выборку люфта и уменьшают ошибку в-В след щей системе измеритель рассогласовани  1 может быть выполнен на потенцирметре СП4-8,первый усилитель 2 - на операционных усилител х ЙОУД7 второй усилитель - на транзисторах 2Т907А, дифференциаторы 9 и 11, релей ный блок 10 и сумматор 3 на операционных усилител х 140УД7, в качестве исполнительногодвигател  5 может быт применен двигательпосто нного тока типа .ДПР-32, и в качестве блока мест-f ;ной скоростной обратной св зи 8- тахо (генератор 1,6 ТГП-2, в качестве блок овной отрицательной обратной св 7 жестка  отрицательна  обратна  зь« В процессе отработки след щей сисы проведено моделирование ее рабов соответствии со структурной схе , представленной на фиг.З. Пара- ры отдельных блоков структурной мы на фиг.З в процессе моделировапринимали следующие значени : К 20; Ъ «if мс-коэффициент усилени  и посто нна  . времени первого усилител  2, град/в.с; Т2 20 мс -коэффициент передачи и посто нна  времени двигател  5, ,2; Т5 мс -коэффициент передачи и посто нна  времени дифференциа тора 9, К ,0,13 мс- коэффициент передачи и посто нна  времени дифферециатора 11, К 0,5МО - коэффициент передачи редуктора 6, к ,с /град-коэффициент передачи блока скоростной обратной св зи 8, В; ,5 В уровень насыщени и зонз линейности второго усилител  , с 15 В уровень насыщени  релейного блока 10, л 0,2 величина люфта редуктора 6. При rapMOHM4ecKQM входном сигхале мплитудой А 0, и частотой 31,3 1/с максимальна  ошибка сисМаксимальна  ошибка ест ои системз при том же входном действий g(t) Qt5° sin 31,t на 18. Таким образом, повышаетс  точность длагаемой системы в 2,5 раза по внению с известной.

J

п

10

Claims (1)

1. КОМБИНИРОВАННАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласова-

   3381582/18-24. 21.01.82 15.06.83. Бюл. А.П.Литвинов и 62-50(088.8) .

   № .22

   Ю.М.Смирнов

   Современные методы . ния,, первый усилитель, сумматор,второй усилитель, исполнительный двигатель, редуктор и блок основной отрицательной обратной связи, выход которого', соединен с одним из входов измеI рителя рассогласования, другой вход которого через первый дифференциатор подключен к входу релейного блока и к второму входу сумматора, третий вход которого подключен к выходу второго дифференциатора, а четвертый вход через блок , местной скоростной обратной связи соединен с выходом исполнительного двигателя, отличающ а я с я тем, что, с целью повышения точности системы, в ней вход второго 8 дифференциатора подключен к выходу релейного блока.

   S м

   л *