SU1043591A1

SU1043591A1 - Самонастраивающа с система автоматического регулировани

Info

Publication number: SU1043591A1
Application number: SU823376936A
Authority: SU
Inventors: Борис Степанович Зимников; Александр Иванович Коваленко; Виктор Иванович Марцинюк; Василий Куприянович Стеклов
Original assignee: Предприятие П/Я В-8117
Priority date: 1982-01-06
Filing date: 1982-01-06
Publication date: 1983-09-23

Description

Изобретение относитс к автомати ке и может быть.использовано при со дании самонастраивающихс систем. Известна самонас-траива юща с .система управлени углом тангажа, содержаща последовательно соединенны эталонную модель, первый сумматор, устройство с варьируемым коэффициен том усилени , усилитель, привод, об ект регулировани , скоростной гироскоп , выход которого подключен к пе вому сумматору-, последовательно соединенные фильтр, выпр митель, .второй сумматор, интегратор, .причем вход фильтра соединен с выходом уси лител , второй вход второго суммато ра соединенс источником эталонного напр жени , а выход интегратора - с управл ющим входом устройства . .с варьируемым коэффициентом .усилениН . В этой, системе переменное напр жение с выхода усилител фильтру етс / выпр мл етс и сравниваетс с задающим напр жением, определ ющим а1 тлитуду колебаний системыС Недостатком такой системы вл етс относительно невысока точност стабилизации амплитуды колебаний и ухудшение точности при наличии виб рационных колебаний, объекта регулировани , когда частота этих колеба- НИИ близка к частоте автоколебаний системы. Кроме того, это устройство нельз использовать в системах, у которых в процессе работы существен но измен ютс положени измерительной оси и оси чувствительности скоростного гироскопа, так. как это вызывает изменение его коэффициента передачи и амплитуды колебаний. Известно устройство дл автомати ческой стабилизации амплитуды автот колебаний, содержащее первый и втоР .ОЙ фазоразличители, первый, второй и третий блоки запоминани , коммутатор блок сравнени , .источник эталонного сигнала, причем входы перво го .и второго фазоразличителей соеди нены с одним из входов коммутатора, а выходы соответственно через первы . и второй запоминающие блоки и непосредственно с соответствующими входами коммутатора, выход источника эталонного сигнала через коммутатор ipoeдинeн с одним из входов блока сравнени , второй вход которого соединен , с коммутатором через третий запоминающий блок С 2 J, . Недостатком устройства вл етс то, что оно имеет небольшую надежность и полосу пропускани , что не позвол ет его примен ть в системах. с высокой (25-50 Гц ) частотой колебани НГаиболее близкой к предлагаемой системе по технической сущности вл етс система с синусоидальным про ным сигналом, содержаща последовательно включенные сумматор, регул тор , включающий усилитель с регулируемым коэффициентом усилени , объект регулировани с электродвигателем и датчиком съема колебаний, избирательный фильтр, выпр митель, сглаживающий фильтр, задатчик амплитуды колебаний и исполнительное устройство , задатчик пробного сигнала, причем на первый вход сумматора по.ступает задающее, воздействие, его второй вход соединен с выходом объекта регулировани , а третий - выходом задатчка пробного сигнала, выход исполнительного устройства соединен -С вторым входом усилител у с регулируемым коэффициентом усилени . Синусоидальный сигнал с выхода задатчика пробного сигнала поступает в систему регулировани и вызывает колебани .объекта регулировани той же частоты. С выхода объекта регулировани сигнал колебаний поступает На избирательней фильтр, после него он выпр мл етс двухполупериодным выпр мителем,сглаживаетс фильтром и поступает на вход задатчика амплитуды колебаний,где сравниваетс с сигналом уставки.Разность этих напр жений поступает на исполнительное устройство.,где она. интегрируетс и поступает на управл ющий вход усилител с регулируемым коэффициентом усилени .Регулирование коэффициента I усилени происходит до тех пор,пока упом нута разность не станет равной: нулю. . . .. Некоторые типы системы (комплексные системы сопровождени ) не имё ют датчиков углов и тогда их необходимо вводить исключительно дл работь контура .самонастройки Гз . ; Недостатком такой системы вл етс ее мала надежность. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей, повышение , надежности системы за счет исключени датчика угла. Поставленна цель достигаетс тем, что в систему, содержащую последовательно , соединенные первый сум матор, усилитель с регулируемым коэффициентом усилени , регул тор, . подключенный выходом к входу объекта регулировани , содержащего электродвигатель посто нного тока с нагрузкой , последовательно соединенные первый избирательный фильтр, первый двухполуперирдный выпр митель и первый сглаживающий фильтр, последовательно соединенные второй сумматор , подключенный первым входом к выходу задатчика амплитуды колебаний , и исполнительное устройство, подключенное выходом к управл ющему входу усилител с регулируемым коэффициентом усилени , первый вход первого сумматора вл етс входом задающего воздействи системы, его

второй вход соединен с выходом объг екта регулировани , влдющегос Ьы ..ходом системы, а третий - с выходом задатчика пробного сигнала, введены масштабиругощее устройство, подклю-- ченное входом к выходу регул тора,

а выходом - к входу первого избирательного фильтра, последовательно соединенные датчик .тока, .включенный последовательно с обмоткой управл ни электродвигател , второй избирательный фильтр, второй двухполупе-;., риодный выпр митель, второй сглаживающий фильтр и третий сумматор, подключенный вторым входом к выхбд первого сглаживающего фильтра, а-вы|Ходом - к второму входу второго сумматора .

На чертеже изображена предлага-, ема систем.

.Предлагаема система содержит первый сумматор 1, усилитель регулируемым коэффициентом усилени с, регул тор 3, объект 4 рех улироваки , содержащий электродвигатель посто нного тока с нагрузкой, задатчик & пробного сигнала, масштабирующее устройство б, датчик 7 тока, избирательные фильтры 8 и9, исполнитель-, ное устройство 10, двухполупериодные выпр мители 11 и 12, задатчик 13 .амплитуды колебаний, сглаживающие фильтры 14 и 15, второй .и третий ,сумматоры 1Ь и 17. Первый сумматор 1 усилитель 2 с регулируемым коэффициентом усилени , регул тор 3 и объект 4 регулировани соединены последовательно .

На первый вход первого сумматора 1 поступает задающее воздействие оС. (t) , его второй вход соединен с выходом объекта 4 регулировани , а третий - с выходом задатчика 5 пробного сигнала. Вход масштабирующего устройства 6 соединен с выходом регул тора 3. Выход масштабирующего

устройства б через последоваельно соединеннее избирательный фильтр 8, двухполупериодный выпр митель 11, сглаживающий фильтр 14 подсоединен к второму входу сумматора 16. .Датчик тока соединен последовательно, : с корной обмоткой двигател объекта 4 регулировани . Выход датчика тока через последовательно соединенг ные избирательный фильтр 9, двухпо-. лупериодный выпр митель. 12, сглажиг вающий фильтр 15 подсоединен кпервому входу, сумматора 16, выход KOj-j . торого через последовательно соедйй ..ненные второй сумматор 16 и испол тельное устройство 10 подсоёдиненЗ к управл ющему входу усилител 2 & .регулируемым коэффициентом усилени .

. Усилитель с регулируемым коэффициентом усилени может быть выполт нен, например, на операционном усилителе . Регул тор 3 включает в себ

предварительный усилитель и усили .тель мощности. Задатчик пробного сигнала может быть выполнен в виде генератора синусоидальных или пилообразных колебаний. Масштабирующее 5 устройство 6 может быть выполнено

В виде делител на резисторах. Датчиком 7 тока (в простейшем случае). вл етс резистор соответствующей мощности. Избирательные фильтры 8 10 и 9 могут быть выполнены на RC-эле ментах,, выдел ющих колебани требуемой частоты. Двухполупериодные выпр мители 11 и 12 могут -быть выпол- нены на операционных усилител х по 5 известной схеме..Сглаживающие филь-, тры 14 и 15 могут бнть выполнены на RС-элементах, сумматоры 16 и 17 ,на операционном усилителе.

Исполнительное устройство 10,

0 в даннЪм случае вл ющеес интегратором , выполнено на операционном усилителе, электродвигатель момент .ный, его. ротор жестко соединен с нагрузкой . В процессе работы может мед5 ленно измен тьс статический момент и момент инерции нагрузки.

Система работает следующим образом .

Сигнал задатчика пробного сигнала

Q через сумматор 1, усилитель 2, регул тор 3 поступает на э.лектродвига тель и вызывает в нем протекание тока той же частоты. С датчика 7 тока напр жение, пропорциональное току, поступает на избирательный фильтр 9,

5 пропускающий лишь сигнал заданной частоты.

Напр жение управлени двигател заданной частоты масштабируетс масштабирующим устройством 6 и поступает на избирательный фильтр 8. На:пр жени с выходов фильтров 8 и 9 выпр мл ютс выпр мител ми 11 и 12, сглаживаютс фильтрами 14 и 15 и сравниваютс насумматоре 16.

5 Если статический момент нагрузки превышает вращающий момент двигател , то колебани отсутствуют. В этом случае сигналы на входах сум- . матора 16 рав ны, т.е. на его выходе

Q нулевой сигнал. Напр жение уставки задатчика амплитуды колебаний поступает на исполнительное устройство. 1 которое начинает увеличивать коэффициент усилени усилител 2. При по влении коа1ебаний в..двигателе возни5 кает противо-ЭДС, что вызывает уменьшение сигнала на первом входе сумматора 16. Как только напр жение на выходе сумматора 16 станет равным напр жению уставки U, увеличение

0 коэффициента усилени прекратитс . Изменение параметров объекта регулировани - статического момента и.ли момента индукции, вызывает изменение амплитуды колебаний и тока двигател , что нарушает равновесие в контуре czusioHacтройки. При этом сигиал на выходе сумматора 16 становитс отличным от сигнала уставки , что вызывает изменение коэффициента усилени усилител 2 и нарушенное равновесие восстанавливаетс .

Таким образом, в системе имеет j«iecTo эффект самонастройки, ее фун кииональные возможности более широкие , чем у известных систем, так как дл ее реализации, не требуетс датчик угла.

Claims

САМОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ, содержащая последовательно соединен· ные первый сумматор, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, ’регулятор, подключенный выходом к входу объекта регулирования, содержащего электродвигатель постоянного тока с нагрузкой, последовательно соединенные первый избирательный фильтр, первый двухполупериодный выпрямитель и первый сглаживающий фильтр, последовательно соединенные второй сумматор, подключенный первым' входом к выходу задатчика амплитуды колебаний, и исполнительное устройство, подключенное выходом к управляющему входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, первый вход первого сумматора является входом задающего воздействия системы, второй вход соединен с выходом объекта регулирования, являющегося выходом системы, а третий - с выходом задатчика пробного сигнала, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы, в нее введены масштабирующее устройство, подключенное входом к выходу регуля- $ тора, а выходом - к входу первого избирательного фильтра, последовательно соединенные датчик тока, включенный последовательно с обмоткой управления электродвигателя, второй избирательный фильтр, второй двухполупериодный выпрямитель, второй сглаживающий фильтр и третий сумматор, подключённый вторым входом к выходу первого сглаживающего фильтра, а выходом - к второму входу второго сумматора .

SU .1043591

1043{?91