.1 Изобретение относитс к двухканал ным нелинейным корректирующим устрой вам и может быть использовано в быстродействую1Щ1Х системах позициони ровани , например в станках с програ мным управлением, роботах-манипул торах и т.п. Известно нелинейное корректирующе устройство, содержащее источник посто нного напр жени , последовательно соединенные первый фильтр, первый усилитель, выпр митель, первый огран читель, функциональный преобразовате второй ограничитель, сумматор и блок умножени ,и последовательно соединен ные второй фильтр, второй усилитель и релейный €лок, входом соединенный с вторым входом блока умножени , источника посто нного напр жени соединен с вторым входом сумматора- , входы первого и второго фильтров соединены между собой l. Недостатки известного корректирующего устройства заключаютс в сло ности настро йки, невозможности в широких пределах регулировать требуемое фазовое опережение, которое зависит от частоты входного сигнала, и обеспечить без соответствующей поднастройки оптимальный разгон и торможение исполнительного органа системы автоматического регулировани при изменении величины ее ступенчатого задающего воздействи . Известно также нелинейное коррект рующее устройство, содержащее нульорган , последовательно соединенные усилитель, блок выделени модул и блок умножени , последовательно соединенные пиковой детектор, масшта бируюи5ий блок, сумматор и сигнумреле , выходом соединенное с вторым входом блока умножени , вход нульоргана соединен с сигнальным входом пикового детектора, вторым входом сумматора и входом усилител , а вы ход - с управл юп им входом пикового управл а 2. В устройстве устранены основные недостатки указанных нелинейных кор ректирующих устройств, но оно не по вол ет получить оптимальное быстродействие в системе, а обеспечивает лишь апериодический квазискольз щий переходный процесс. Наиболее близким по технической сущности к данному вл етс устройс во, содержащее нуль-орган, последовательно соединенные усилитель. блок вьщелени модул и блок умножени , последовательно соединенные второй сумматор, пиковый детектор, первый масштабирующий блок, первый сумматор, сигнум-реле, фopмиpoвaтeJ.ь импульсов,- бло.к задержки и элемент ИЛИ последовательно соединенные ключ и второй масштабирую1вд й блок, подключенный выходом к второму входу второго сумматора, первым входом подключенного к входу усилител , к второму входу первого сумматора, к сигнальному входу ключа и к входу нуль-органа , выходом подключенного к второму входу элемента ИЛИ, первым входом подключенного к управл ющему входу ключа, выход сигнум-реле подключен к второму входу блока умножени 3J. Недостатком известного устройства вл етс его низкое быстродействие .. Введение такого устройства в систему автоматического регулировани приводит к тому, что козффицмент демпфировани системы зависит от величины сигнала рассогласовани и возрастает с ее уменьшением, обеспечива высокое быстродействие в начале переходного процесса и апериодическое движение на участке установлени вблизи точки позиционировани . Однако устройство не обеспечивает в системе оптимального режима разгона и торможени с максимально возможным ускорением, так как дл этого необходимо иметь нулевой коэффициент демпфировани втечение всего переходного процесса. Увеличение коэффициента усилени устройства дл повышени быстродействи приводит к по влению в системе колебательных процессов. Цель изобретени - повьпиение быстродействи устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что в нелинейное корректирующее устройство, содержащее усилитель, последовательно соединенные пиковый детектор, первый масштабирующий блок, первый сумматор и сигнум-реле , последовательно соединеннЕ е второй масштабируюощй блок и второй сумматор, вторым входом соединенньй с вторым входом первого сумматора и с входом нуль-органа, вг 1ходом подключенного к управл ющему входу пикового детектора, дополр1ительно введены источник посто нного напр жени и nepBfiiA и второй переключатели , управл ющие входы кпторьк подключены к выходу второго сумматора, первые сигнальные входы - к второму входу второго сумматора и к сигналь ному входу пикового детектора, выхо дом соединенного с входом второго I масштабирующего влока вторые сигнальные входы первого и второго переключателей подключены к выходам соответственно сигнум-реле и источника посто нного напр жени , выход второго переключател соединен с входом усилител . На фиг.1 представлена блок-схема устройства на фиг,2 - элюры напр жений , характеризующие работы корре тирующего устройства. На фиг.1 прин ты следующие обозн чени : измеритель рассогласовани 1 блок умножени 2, суммирующее устройство 3, исполнительный двигатель 4 с нагрузкой, датчик скорости 5, нелинейное корректирующее устройство 6, в состав которого вход т пико вый детектор 7, первый масштабирующий блок 8, первый сумматор 9, сигнум-реле 10, первый переключатель 11, второй масштабируюн1ий блок 12, второй сумматор 13,. второй переключатель 14, источник посто нного напр жени 15, нуль-орган 16, усилитель 17-2П - вход и выходы нелинейного корректируизщего устройства и - выходной сигнал i-ro функционального блока. Выбор коэффициен та передачи Kg первого масштабирующего блока 8 равным 0,5 обеспечи вает необходимое положение линии переключени с режима разгона на режим торможени , а выбор величины коэффициента передачи К,, второг масштабирующего блока обуславливает переход в установившийс режим посл окончани переходного процесса при подходе к точке позиционировани . Рассмотрим работу нелинейного корректирующего устройства в состав системы автоматического регулировани при коэффициенте передачи второ масштабирующего блока равно 20 ( Устройство работает следунзщим об разом. Пиковый детектор 7 запоминает экстремальное значение сигнала U, формирует на своем выходе сигнал и хранит его до прихода сигнала на сброс с выхода нуль-органа 16. В блоках масштабировани 8 и 12 зна чение сигнала U-j уменьшаетс соответственно в 2 и 20 раз и сравнивае 25Л с в сумматорах 9 и 13 с текущим значением сигнала U, . Б зависимости от результата сравнени возможны три режима работы системы. В первом режиме выполн етс условие и / |U I ,0, 5U-J. В этом случае выходные сигналы сумматоров 9 и 13 положительны и переключатели 11 и 14 замкнуты на свои вторые входы. Сигнум-реле 10 через первый переключатель 11 выдает на первый вход суммирующего устройства 3 положительный ступенчатый сигнал U требуемой величины, .котора определ етс ис1ход из конкретных параметров систе- , мы регулировани . На второй вход суммирующего устройства 3 подаетс произведение выходного сигнала Ug датчика скорости 5 на выходной сигнал источника посто нного напр жени 15, про1иед111ий через второй переключатель 14 и усилитель. 17. В результате суммировани на выходе суммирующего устройства 3 образуетс управл ющее воздействие Uj (см.фиг.2), обеспечивающее оптимальный разгон исполнительного двигател 4. Во втором режиме работы, когда 0,05Li-,U n,5U-7 выходной сигнал первого сумматора 9 становитс отрицательным , а выходной сигнал U, второго сумматора 13 остаетс положительным . Поэтому переключатели 11 и 14 продолжают находитьс в прежнем состо нии , но на выходе сигнум-реле 10 формируетс отрицательный ступенчатый сигнал и IQ определенной велйчиш,. В регз-льтате управл ющее воздействие Uj на выходе суммирующего устройства 3 имеет вид, обеспечиваю1плй оптимальное торможение исполнительного двигател (см.фиг.2). Третий режим возникает при подходе к точке позиционировани и ха-. рактеризуетс соотношением Oi|( 0,05U-,. В этом режиме выходные сигналы Ug- и и сумматоров 9 и 13 будут отрицательными, в результате переключатели 11 и 14 отсоедин ют свои выходы от вторых входов и подсоедин ют их к первым входам, пропуска на свои выходы сигнал U . Система в этом случае обеспечивает апериодическое движение в установившемс режиме. Корректирующее устройство 6 формирует управл ющий сигнал (см.фиг.2) таким образом, что ком5 пенсирует ЭДС исполнительного двигател 4, обеспечива его разгон и торможение с максимально возможным ускорением. Рассмотрим .поведение системы регулировани с исполнительным двигателем 4, имеющим передаточную функцию следующего вида , Р( PWOSP I где W4(p) , К , 4 сомэтветственно передаточна функци , коэффициент усилени и посто нна времени испол нительного двигател 4 с нагрузкой на валу. Дифференциальное уравнение, описывающее поведение системы с учетом выражени (1), примет вид Oj определ етс Значение сигнала режимом работы при Ц/|и,р/0,5и ; О L4-Цо Р 0,05U,|U,,5 ( Ъ, Р a6JU,,05U, , ( где DC величина сигнала на выходе источника 15 посто нного напр жени К - произведение коэффициентов передачи усилител и датчика ско рости 5. Uio- величина ступенчатого сигнала на вькоде сигнум-реле 10 Если выполнить, условие 1/k4 и подставить уравнени (3) (5) в выражение (2), получим 5 при и, /fUJ i 0,5U (6) .и Ти.,опри 0,,5U ( ти + tu-k м при О . 0,05UT. (8) Уравнени (6) и (7) описывают соответственно разгон и торможение с максимальным ускорением lU |-«.и /г Так, если прин ть, что максимально допустимое ускорение дл двигател 4 равно, например 400 с то дл численных значений (1) получим ,48 Переключение с разгона на торможение происходит при (/. 0,507, Уравнение (8) описы&ает режим вблизи точки позиционировани , когда кинетическа энерги уже погашена предыдущим режимом торможени . Теперь система переходит в устойчивый установиввшйс режим работы с коэффициентом усилени k4обеспечивающим требуемую точность позициониоовани . Таким образом, предлагаемое изобретение позвол ет повысить быстродействие системы и эксплуатировать исполнительный двигатель с самым высоким 1ШД за счет обеспечени режимов разгона и торможени с максимально допустимым ускорением. Это повышает быстродействие системы на 25-30% и поднимает ее производительность . Оптимальный режим работы ис- . „олнительного двигател увеличивает эксплуатации, что дает не только технический,, но и экономический эф(31ект.
Uii,U3
Фиг.г