SU1029135A1 - Система автоматического регулировани - Google Patents

Abstract

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОТТ РЕ-, |ГУЛИРЬВАНИЯ,содержащс1  датчик скорое тиг дифференциатор, последователь- : но соединенные первый сумматор,второй с5 Ф1атор, подключенный вторым входом к первому выходу первого клю ча, усилитель, двигатель, редуктор, исполнительный механизм и датчик обратной св зи, выход которого соединен с входом первого сумматора, выход двигател -подключен к входу , датчика скорости, отличающа с  тем, что, с целью повышени  быстродействи , она содержит последовательно соединенные источник корректирующего сигнала, второй ключ, подключенный выходом к входу первого ключа, а вторым входом - к выходу первого сумматора, побледоватвльно соединенные третий ключ, запомингиощий элемент, масштабный блок, первый компаратор, подключенный вторым входс 4 к выходу первого сумматора, к первсжу входу и через дифференциатор - к второму входу третьего кл1бча, логический блок, второй вход и выход которого под (Л ключены соответственно к входу и управл ющему входу первого ключа, подсоединенного вторым выходом к третьему входу второго сумматора, последовательно соединенные задатчик, с е второй компаратор, второй вхрд и выход которого подключены соЬтветственно к вьпсоду датчика и к третьему входу логического блока. ГО со со сд

Description

Изобретение относитс  к автома-г тическому регулированию и может быть использовано, в частности, при построении нелинейных корректирующих устройств в след щих системах. Известны системы автоматического управлени , в которых имеетс  только один контур управлени , состо щий из последовательно соединенных сравнивающего устройства, усилител преобразовател , имеющего релейную характеристику, и исполнительного органа, выход которого подключен к объекту, выход котордго подключен к входу сравнивающего устройства, на второй вход которого подаетс  задаю щее воздействие 1. Такие системы отличаютс  своей простотой, но не могут обеспечить требуемых характеристик переходных процессов при обработке ступенчатых задающих воздействий (максимально Врзможное быстродействие, отсутстви перерегулировани J. . Известны системы оптимального по. быстродействию регулировани , в которых в цепи обратной св зи включено специальное вычислительное уст ройство, синтезирующее линию переключени  знака управл ющего .релейного сигнала 2 3. Недостатком таких систем  вл етс сложность надстройки вычислительного устройства, кроме того, переходный процесс становитс  неоптимальным, пр изменении модул  управл ющего сигна ла или инерционности объекта. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой  вл етс  си тема автоматического регулировани , содержаща  два контура управлени . В первый контур включены последовательно соединенные первый и второй сумматоры, усилитель, двигатель, редуктор, исполнительный механизм и датчик обратной св зи, выход кото рого подключен к первому входу первого румматора, на второй вход кото рого подаетс  задающий входной сигнал . Второй контур включен между вы ходом двигател  и вторьам входом вто рого сумматора и содержит последовательно соединенные датчик скорост и ключ, второй вход которого через преобразующее устройство подключен к выходу первого сумматора. Второй контур системы позвол ет ввести кор ректирующий сигнал, пропорциональный производной от сигнала ошибки с момента равенства модулей сигна . лов ошибки и ее производной до момента равенства текущего значени  производной-ошибки пороговому значению . Така  коррекци  практически ликвидирует перерегулирование 3 . Однако данна  система не обеспечивает предельного быстродействи  при обработке ступенчатого входного сигнала, так как полна  эффективность исполнительно органа используетс  не на всем интервале переходного процесса. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи . Поставленна  цель достигаетс  тем, что система автоматического регулировани , содержаща  датчик скорости , дифференциатор, последовательно соединенные первый сумматор, второй сумматор, подключенный вторым входом к первому выходу первого ключа , усилитель, двигатель, редуктор, исполнительный механизм и датчик обратной св зи, выход которого соединё .н с входом первого сумматора, выход двигател  подключен к входу датчика скорости, дополнительно содержит последовательно соединенные источник корректирующего сигнала, второй ключ, подключенный выходом к входу первого ключа, а вторым входом - к выходу первого сумматора, последовательно соединенные третий ключ, запоминающий элемент, масштабный блок, первый компаратор, подключенный вторым входом к выходу первогО сумматора, к первому входу и через дифференциатор - k второму вхоjay третьего ключа, логический блок, второй вход и выход которого подключены соответственно к входу и управл ющему входу первого ключа, подсоединенного вторым выходом к третьему входу второго сумматора, последовательно соединенные задатчик , второй компаратор, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу датчика скорости и к третьему входу логического блока . На чертеже представлена функциональна  системы автоматического: регулировани . Система автоматического регулировани  содержит первый сумматор 1, второй-сумматор 2, усилитель 3, двигатель 4, редуктор 5, исполнительный механизм 6, датчик 7 обратной св зи, датчик 8 скорости, преобразующее устройство 9, первый ключ 10, второй ключ 11, источник 12 корректирующего сигнала, третий ключ 13, запоминающий элемент 14, масштабный блок 15, первый компаратор 16, логический блок 17, задатчик 18, второй компаратор 19 и дифференциатор 20. Последовательно соединенные первый сумматор 1, второй сумматор 2, усилитель 3, двигатель 4, редуктор 5, исполнительный механизм 6 и датчик 7 обратной св зи, выход которого подключен к второму входу первого cy Фlaтopa 1, образуют линейный контур регулировани . Корректирующий сигнал ±и с выходов источника 12 корректирующего сигнала через второй

югюч 11 и первый KJiro4 10 подаетс  на второй или третий вход втертого сулматора 2, Первый ключ 10 представл ет собой дистанционный переключатель с двум  устойчивыми положени ми, его положение определ етс  сигналами, 5 подаваемыми на его первый вход с выхода преобразующего устройства 9, на первый, второй и третий вход которогопрдс1ютс  сигналы соответственно с выхода первого cyvsMaiopa 1, вы- 10 хода второго ключа 11 и выхода датчика 8 скорости. Второй ключ 11 выполнен .в виде врл ризованного реле со средйим устойчивым положением иупг равл етс  сигналом с выхода Первого ,15 суммйтора: 1, поступающим на его тре-; тий вход. Третий ключ 13 замыкаетс  при отсутствии (смене знака }сигнала на его втором входе;, т.е. при. Е 0.

, Система работает, следующим об- 20 разом. V; ..-:-. . - .

В исходном положении первый ключ .0 наХодйтсА в первом положении, и с;оедИ)1 ет свой вход с вторым ( миЕрующим ) входом второго сумматора 25 2, второй ключ 11 находитс  в ней тральнсм йопо5кенни. ПОлсзжение ключей 10 и 11 соответствуе т их исходному состо нию. При отработке медленно Мен ющиес  входных сигналов, когда ,. амплитуда Оиюбки не превышает за данного порогового значени , устройство рабротсает как линейна  система. Ври 1Ю вл.ении ступеньки сигнала ошибки, превышающей пороговое аначенйе , срабатывает второй ключ 11 л и сигнал коррек:цйии„ со знаком, Ъоотввтствующим .знаку ошибки, подаетс . с выхода источника- 12 корректирую- . щего сигнала через второй ключ 11 и первый клкгчЮ на второй (суммирую-- 4D щий )вход второго сулфцатора 2, что соответствует введению глубокой йоложительной обратной св зи. Усилитель 3 переводитс  в насшцение, и двигатель 4 начинает форсированный раз- 45 гон в сторону ликвидации ошибки Одновременно сигнал коррекции С выхода второго ключа 11:подаемс  на вто- . рОй вход; преобразующего устройства 9, в котором логический бЛок 17 при- со водитс  в готовностЬ к работе., в , момент окончани  нарастани  Сигнала ошибки 6 его производна  0. Отсутствие сигнала на выходе дйфференUHiaTOpa 20 кратковременно открывает третий ключ 13, через который теку- - щее значение сигнала ошибки подаетс 

на вход запоминающего элемента 14i который запоминает это значение. Запомненна  величина ошибки подаетс  через масштабный блок 15, в котором они умножаетс  на определенный коэф фициент К на первый вход первого Компаратора.16, в котором она срав-; ниваетс  с текущим значенйем сигнал ошибки, подаваеншм на второй вход первого компаратора 16. В момент равенства этих сигналов с-выхода первого компаратора 16 управл ющий сигнал через логический б1пок 17 поступает на вход первого ключа 10, который переключает свОй вход на третий (вы1читающий ) вход второго сукилатора 2, сигнал на выходе которого мен ет знак и по амплитуде достаточен дл  перевода усилител  3 в . режим насыщени . Двигатель 4 начинае: форсированное торможение. Отключение корректирующего сигнала происходит при снижении модул  сигнала ошибки допорогового значени . При этом второй ключ 11 устанавливаетс  в исходное положение, сигнал на его выходе пропадает, и логический блок 17 переводит первый ключ 10 в исходное положение. В реальной системе может случитьс  так, что под действием.возмущений, скорость двигател  4 уменьшаетс  до своего порогового значени  раньше, чем ликвидирована сшибка. В этом случае сигнал на выходе датчика 8 скорости равен сигналу навыходе .загдатчика 18 и сигнал с выхода компаратора 19 через логический блок 17 поступает на вход первого ключа 10., который переключаетс  в исходное положение. При этОм система форсированно ликвидирует ошибку. .

Коэ.ффйциент К в идеальнсад сл.учае равен 0,5. Однако при постройке реальной системы он может, быть выбран в пределах 0,4-0,6.: Причём его величина остаетс  посто нной, независимо от амплитуды,входного сигнала и от изменени  инерционности объекта, так как участки форсированного разгона и торможени  измен ютс  пропорционально.

Таким образом, введенные новые элементы и,св зи позвол ют использовать управл ющее воздействие с полной эффективностью, и за счет

этого повысить быстродействие сие- темы. ..

Claims (1)

1. . СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО’ РЕ-, ГУЛИРОВАНИЯ,содержащая датчик скорое[ти, дифференциатор, последователь- ; ‘но соединенные первый сумматор,вто¹рой сумматор, подключенный вторым входом к первому выходу первого КЛЮ-;· ча, усилитель, двигатель, редуктор, исполнительный механизм и датчик обратной связи, выход которого соет динен с входом первого сумматора, выход двигателя подключен к входу 'датчика скорости, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия, она содержит последовательно соединенные источник корректирующего сигнала, второй ключ, подключенный выходом к входу первого ключа, а вторым входом - к выходу первого сумматора, последовательно соединенные третий ключ, запоминающий элемент, масштабный блок, первый компаратор, подключенный вторым входом к выходу первого сумматора, к первому входу и через дифференциатор - к второму входу третьего ключа, логический блок, S второй вход и выход которого под- ® клЮчены соответственно к входу и / управляющему входу первого ключа, ' * подсоединенного вторым выходом к £ третьему входу второго сумматора, последовательно соединенные задатчик, е

   W ' ' · ли. ' ’ второй компаратор, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу датчика скорости и к третьему входу логического блока.