SU1176301A1 - Обратима след ща система - Google Patents

Abstract

ОБРАТИМАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, содержаща  на задающей стороне последовательно соединенные первый усилитель и двигатель, кинематически св занный через первый редуктор с первыми датчиками положени  и скорости , на исполнительной стороне последовательно подключенные вторые усилитель и двигатель, кинематически св занный через.второй редуктор с вторыми датчиками положени  и скорости , причем выходы первого и второго датчиков положени  соединены с соответствующими входами сумматора, подключенного выходом непосредственно к первым входам и чер.ез первый нелинейньй элемент - к вторым входам первого и второго усилителей, третьи и четвертые входы крторьтх подключены соответственно к выходам первого и второго датчиков скорости, о т л и чающа с  тем, что, с целью повьппени  динамической точности системы , она содержит последовательно соединенные первый детектор знака, первый элемент НЕ, первый элемент И, элемент ИЛИ, ключ и второй нелинейный элемент, последовательно подключенные второй детектор знака и второй элемент НЕ, а также последовательно соединенные детектор нул  третий элемент НЕ и второй элемент И, второй вход которого подключен к выходу второго элемента НЕ, третий вход - к выходу первого детектора (Л знака, а выход - к второму входу элемента ИЛИ, выход сумматора соединен с входом детектора нул , подключенного выходом к второму входу первого элемента И, третий вход котороtstoA го соединен с выходом второго детектора знака, выходы первого и второго датчиков скоростиподключены к вхоО ) дам соответствующих детекторов знака, со выход первого нелинейного элемента соединен с вторым входом ключа, а выход второго нелинейного элемента подключен к п тому входу первого уси .лител .

Description

Изобретение относ тс  к автоматическому управлению и может быть ис пользовано при создании копирую1цих манипул торов с активным отражением усили .

Цель изобретени  - повьшение динамической точности системы.

На нертеже представлена функциональна  схема устройства.

Устройство содержит задающий орган 1, включающий первые усилитель 2, двигатель 3, редуктор 4, датчик 5 положени  и датчик 6 скорости, и исполнительный орган 7, содержащий вторые усилитель 8, двигатель 9, редуктор 10, датчик 1 1 ..положени , датчик 12 скорости и объект 13. Устройство содержит также сумматор 14, первый нелинейный элемент 15, первый и второй детекторы 16 и 17 знака, детектор 18 нул , первый, второй и тре тий элементы НЕ 19, 20 и 21, первый и второй элементы И 22 и 23, элемент ИЛИ 24, ключ 25 и второй нелинейный элемент 26.

Система работает следующим образом .

Сигнал на выходе детектора 18 нул  в зависимости от знака сигнала рассогласовани  с имеет уровень логической единицы или логического нул .

Сигналы на выходах первого и второго детекторов 16 и 17 знака скорое ти также имеют уровень логической единицы или логического нул  в зависимости от направлени  вращени  задающего и исполнительного органов 1 и 7 соответственно.

Когда система находитс  в таком состо нии, что задающий и исполнительный органы 1 и 7 движутс  в одном направлении, сигналы на выходах первого и второго детекторов 16 и 17 знака скорости имеют одинаковые значени  логической единицы или нул  в зависимости от направлени  движени . В этом случае рассогласование в системе dy имеет такой знак, что соответствующий ему сигнал на йыходе детектора 18 нул  также имеет значение логической единицы или нул  соответственни .

При неподвижном состо нии задающего и исполнительного органов и 7 сигчалы на выходах первого и второго детекторов 16 и 17 знака скорости соответствуют логическому нулю. Первый

01 2

и второй детекторы 16 и 17 знака скорости , детектор 18 нул , элементы НЕ 19, 20 и 21, первый и второй элементы И 22 и 23, элемент ИЛИ 24 соединены таким образом, что на выходе элемента ИЛИ 24 логическа  единица по вл етс  только в двух случа х, когда значени  сигналов на выходах детектора 18 нул  первого и второго

детекторов 16 и 17 знака скорости будут в комбинаци х 101 или 010 соответственно . Эти комбинации возникают в тех случа х, когда движение исполнительного органа соответствует сигналу рассогласовани  сигналы на выходах блоков 18 и 17 имеют одинаковые значени : две единицы при движении в одну сторону и два нул  при движении в другую, а задающий

орган 1 движетс  навстречу исполнительному органу 7 (значени  сигнала на выходе блока 16 соответствуют нулю в первом случае и единице - во втором ).

Когда валы задающего и исполнительного органов 1 и 7 наход тс  в согласованном положении, oCp oi- и (Лг О, оператор начинает измен ть положение вала задающего органа 1.

При этом в начальный момент движени  оператор выбирает люфт в кинематических передачах, который может быть весьма незначительным. Прикладываемый при этом момент оператора пренебрежимо мал. Положение вала задающего Органа 1 измен етс , T.e. и, следовательно, по вл етс  отличное от нул  рассогласование с/ . По сигналу рассогласовани  включаетс  первый нелинейный элемент 15 типа реле с нулевой нейтральной точкой. Таким образом, еще до начала вращени  первого и второго двигателей 3 и 9 (т.е. при южени  оператором необходимого момента) включаетс  нелинейна  коррекци , компенсирующа  отрицательное вли ние сухого трени . Это приводит к значительному уменьщению пиков ощибок системы в начальный

момент ее движени .

Поскольку в начальный момент движени  системы исполнительный орган 7 некоторое малое врем  находитс  в покое (комбинаци  сигналов 110 или

000), и далее, после того как значение сигнала рассогласовани  превысит . некоторый малый уровень, при движении задающего органа 1 в одном нап3 равлении, исполнительный орган 7 бу дет двигатьс  в ту же сторону, что и- задающий (комбинаци  сигналов 111 или 000 в зависимости от направлени движени ), то, следовательно, сигна на выходе элемента И 24 будет равен логическому нулю, ключ 25 будет закрыт , а сигнал на выходе второго не линейного элемента 26 равен нулю. Таким образом, в начальный момент движени  системы при движении в одном направлении второй нелинейный элемент 26 никакого вли ни  на работу системы не оказывает. Предлагаема  коррекци  позвол ет уменьшить ошибки системы и при изменении направлени  движени  ОСС, Если оператор примет решение изменить направление движени  системы и изменит знак прикладьшаемого им мо мента, то система начнет движение в сторону уменьшени  имеющегос  рассог ласовани  (встречное движение задающего и исполнительного органов 1 и 7) .При этом в начальный, момент реверса оператор выбирает люфт в кинематичес ких передачах. До тех пор, пока рассогласование не изменит свой знак, сигнгш на выхо де первого нелинейного элемента 15 также сохран ет свой знак. Из-за того , что в начальный момент реверса (при неизменном знаке рассогласовани ) задающий.орган 1 измен ет направление движени , измен етс  знак момента, обусловленного сухим трением , сигнал с выхода первого нелинейного элемента 15 уже не только не компенсирует сухое трение, а складываетс  с ним, т.е., в начальный момент реверса (до/ того момента, как рассогласование изменит свой знак) оператор должен был бы ощущать двойной момент трени . Однако в предлагаемой системе, как .только задающий орган 1 изменит направление движени , изменитс  значение сигнала на выходе первого детектора 16 знака скорости, комбинаци  сигналов примет вид 101 или 010. В этом случае сигнал на выходе элемента И 24 примет значение единицы. Под действием этого сигнала ключ 25 откроетс  и соединит вход второго не линейного элемента 26 с выходом пер014 вого нелинейного элемента 15. Это приводит к тому, что вход первого усилител  2 с выхода второго нелинейного Элемента 26 типа реле с нулевбй нейтрапоной точкой будет подан сигнал , компенсирующий и сукое трение, и сигнал с выхода первого нелинейно-, го элемента 5. Таким образом, в предлагаемой системе в отличие от прототипа оператор не будет ощущать двойного момента треНй  в начальный момент реверса. Как только величина рассогласовани  изменит свой знак, изменитс  значение сигнала на выходе детектора 18 нул , комбинаци  сигналов примет вид 001 или ПО. В этом случае сигнал на выходе элемента И 24 примет значение логического нул , ключ 25 закроетс , а сигнал на выходе второго нелинейного элемента 26 станет равным нулю, т.е. второй нелинейный элемент 26 оп ть перестанет вли ть на работу схемы. в это же врем  не только величина рассогласовани  изменит свой знак, изменитс  знак и сигнал на выходе первого корректирующего элемента 15. После этого отрицательное вли ние сухого трени  на задающем органе. 1 будет компенсироватьс  сигналом с первого элемента 15. Если при этом двигатель 9 сохран ет прежнее направление вращени  (за счет инерционности нагрузки и кинематических частей), то сигнал с выхода первого элемента 15 не компенсирует момент трени  на исполнительном органе 7, а увеличивает его вдвое и тем самым способствует скорейшему торможению двигател  9 и изменению направлени  его вращени , а следовательно, и уменьшению пиков ошибок по положению. Как только двигатель 9 на исполнительном ор гане изменит направление вращени  на противоположное, сигнал с выхода первого элемента .15 оп ть, будет  вл тьс  компенсирующим дл  момента сухого трени  и на исполнительном органе. Применение изобретени  позвол ет повысить динамическое точностные характеристики обратимой след щей системы при передаче момента на задающий орган.

Claims (1)

1. ОБРАТИМАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, содержащая на задающей стороне последовательно соединенные первый усилитель и двигатель, кинематически связанный через первый редуктор с первыми датчиками положения и скорости, на исполнительной стороне последовательно подключенные вторые усилитель и двигатель, кинематически связанный через.второй редуктор с вторыми датчиками положения и скорости, причем выходы первого и второго датчиков положения соединены с соответствующими входами сумматора, подключенного выходом непосредственно к первым входам и через первый нелинейный элемент - к вторым входам первого и второго усилителей, третьи и четвертые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго датчиков скорости, о т л и чающаяся тем, что, с целью повышения динамической точности системы, она содержит последовательно соединенные первый детектор знака, первый элемент НЕ, первый элемент И, элемент ИЛИ, ключ и второй нелинейный элемент, последовательно подключенные второй детектор знака и второй элемент НЕ, а также последовательно соединенные детектор нуля; третий элемент НЕ и второй элемент И, второй вход которого подключен к выходу второго элемента НЕ, третий вход - к выходу первого детектора знака, а выход - к второму входу элемента ИЛИ, выход сумматора соединен с входом детектора нуля, подключенного выходом к второму входу первого элемента И, третий вход которого соединен с выходом второго детектора знака, выходы первого и второго датчиков скорости'подключены к входам соответствующих детекторов знака, выход первого нелинейного элемента соединен с вторым входом ключа, а выход второго нелинейного элемента подключен к пятому входу первого усилителя .

   >