SU1439529A1

SU1439529A1 - След ща система

Info

Publication number: SU1439529A1
Application number: SU874243152A
Authority: SU
Inventors: Владимир Юрьевич Чернов; Елена Васильевна Сударикова; Сергей Юрьевич Чернов; Сергей Викторович Степанов
Original assignee: Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
Priority date: 1987-05-12
Filing date: 1987-05-12
Publication date: 1988-11-23

Description

4

00 со

СП 1чЭ

СО

14

Изобретение относитс к системам аитоматического управлени а именно к .след щим.системам приборного назначени , и может использоватьс в след щих системах минимального веса и габаритов, требующих высокой надежности. Прежде всего это след щие системы классической структуры , содержащие основные элементы вида: измеритель рассогласовани , усилитель, двигатель, тахогенератор, редуктор. Изобретение целесообраз- ,но использовать в авиационных и транспортных прибораХзЗ опорно-пово- ротных маломощньп : механизмах моде- л:иру101п;их стендов,, роботах-манипул торах- , при автоматизации технологических процессов. Наибольшее значение

тор 9 не срабатывает. Сигнал рассогласовани с измерител 1 рассогласовани поступает также на первый вход сумматора 2, где происходит его суммирование с сигналом скоростной обратной св зки, поступающим на второй вход сумматора 2, Выходной сигнал сумматора 2 поступает на усилитель 3 с переменным коэффициентом усилени .

При исправном двигателе 5 сигнал, поступающий от компаратора 9 на второй управл ющий вход усилител 3, равен нулю, и в этом случае коэс1)фи- 1щент усилени усилител 3 равен расчетному значению коэффициента усилени дл системы с исправным двигателем 5, Усиленный сигнал с выхода

25

30

35

Изобретение име.ет дл систем,в кото- 20 : усилител 3 поступает на второй вход

коммутатора 10 и через его нормально замкнутые контакты на выход этого коммутатора 10. Так как при исправном двигателе 5 на первом входе коммутатора 10 отсутствует управл ющий сигнал от компаратора 9, то сигнал с третьего входа коммутатора 10 не проход11Т на его выход. Сигнал с первого коммутатора 10 поступает на усилитель 4 мощности, после усилени на котором он поступает : на вход второго коммутатора 11. При отсутствии сигнапа от компаратора 9 на управл ющем входе он проходит на первьш выход этого коммутатора, соединенный с управл ющей обмоткой двигател 5„ Двигатель 5 приводитс во вращение и через редуктор 7 поворачивает вал объекта на величину угла, пропорционального рассогласованию, т.е, до тех пор, пока разность между величиной входного воздействи и углом поворота не станет рав- . ной нулю.. Сигналы на первом и вто- 45 ром входах измерител 1 рассогласовани одинаковы. Выходной вал двигател 5 соединен с тахогенератором 6, который вырабатывает напр жение,про- порхдаональное скорости вращени двигател 5, Сигнал скоростной обратной св зи с выхода тахогенератора 6 - с его сигнальной обмотки - поступа- ет на второй вход к.пюча 12 и при отсутствии управл ющего сигнала от компаратора 9 на входе этого ключа проходит без изменений через ключ 12 на второй вход сумматора 2.

Рассмотрим работу Г1редла1 аемой след щей системы в режиме с отказаврых двигате,11Ь работает в напр лсенном динамическом режиме и имеет наиболь- Ш ее число отказов среди других элементов .

Цель изобретени повьшение надежности при сохранении массогаба- ритнь х показателей c.eд Iцeй системы.

На . 1 представлена блок-схема системы; на фиг.2 - вариант выполнени блока коррекции на базе интег.рс5- дифференцирующего звена.

След ща система содержит измеритель 1 рассогласовани ., сумматор 2 усилитель 3 с переменным коэффициентом усилени , усилитель 4 мощности, двигатель 5,, тахогенератор б, редуктор 7, сглаживающий фильтр 8, компаратор 9, первьш и второй коммутаторы 10 и 11, ключ 12 и блок 13 коррекции „ .

Рассмотрим работу предлагаемой след щей системы в режиме с исправным двигателем. В начальный момент работы системы с исправным двигателем 5 на выходе измерител 1 рассогласовани по вл етс сигнал, пропорциональный всплеску рассогласовани . Длительность всплеска определ етс быстротой отработки .рассогласовани след щей системой, С выхода измерител 1 рассогласовани всплеск поступает на сглаживающий фильтр 8 с большой посто нной времени. Кратковременный всплеск рассогласовани подавл етс фильтром 8. При исправном двигателе 5 сигнал на выходе фильтра 8 близок к нулю и, следовательно оказываетс меньше порога срабатывани компаратора 9, Компара40

50

55

шим двигателем. При отка-.ie двигател 5 на выходе, измерител 1 рассогласовани присутствует длительный посто нный сигнал рассогласовани значительной величины. Этот сигнал, беспреп тственно пройд через .фильтр 8, поступает на компаратор 9, который срабатывает и подает управл юиц е сигналы на второй вход усилител 3 с пе- ременным коэффициентом усилени и на первые управл ющие входы коммутаторов 10 и 11 и ключа 12, При этом дальнейша работа след щей системы происхо20

входу, в результате сигнал с ключа 12 на второй вход сумматора 2 не проходит, цепь размыкаетс . Коррекци амплитудно-частотной характеристики в след ш,ей системе с отказавшим двигателем 5 производитс уже не по сигналу тахогенератора 6, а с помощью блока 13 коррекции. След ща система сохран ет работоспособ25

30

дит следующим образом. Сигнал с изме- 15 ключ 12 по его второму сигнальному рител 1 рассогласовани поступает на первый вход сумматора 2 и с него . подаетс без изменений на усилитель 3. Сигнал поступает на первый вход усилител 3 с переменным коэффициентом усилени , на второй вход которого поступает управл ющий сигнал от компаратора 9. При этом коэффициент усилени усилител 3 скачкообразно .измен етс и принимает значение, со- ответствующее динамике системы с та- хогенератором в качестве исполни- тельного, двигател . Выходной сигнал усилител 3 поступает на блок 13 коррекции , представл ющий собой инте- гродифференцирующую цепочку. Блок 13 служит дл коррекции амплитудно- частотной характеристики след щей системы с отказавшим двигателем 5 и приведени ее к виду,соответствующему или близкому к характеристике этой системы при исправном двигателе 5.

Выходной сигнал блока 13 коррекции Поступает на третий вход коммутатора 10, на первый вход которого подаетс управл ющий сигнал компаратора 9. При этом на выход коммутатора 10 проходит только сигнал с блока 13 коррекции, а выходной сигнал усилител 3 с переменным коэффициентом усилени , подающийс непосредственно на второй вход коммутатора 10, на его выход не проходит. С выхода первого коммутатоуза 10 сигнал подаетс на усилитель 4 мощности, откуда поступает на второй вход коммутатора 11, на первый вход которого подан управл ющий сигнал от компаратора 9. В результате сигнал усилител 4 мощности теперь проходит на второй выход коммутатора 11 и далее, поступает на сигнальную обмотку тахогенератора 6. При этом с первого Выхода коммутато-

пость с отказавшим двигателем и поворачивает выходной вап за счет вра щающего моьшнта, создаваемого тахо- геператором о.

Таким образом, предложенна след ща система устойчива к отказам дви гател . Она способна автономно обна р окить факт отказа двигател и пере строить свою структуру так, чтобы е работоспособность непрерывно сохра2g н лась. След ща система сохран ет способность отрабатывать входное во действие при использовании тахогене ратора в качестве двигател , а отка завший двигатель системы из работы

40 исключаетс . Поскольку тахогенератор входит в состав системы первоначально как элемент, обеспечивающий ее коррекцию, то указанное его новое применение можно рассматриват как адаптацию системы к отказу за сче мобилизации внутренних ресурсов.Мас согабаритные показатели предложенно системы при достижении ею повышенно надежности не увеличива;ютс , так ка отпадает необходимость в дублировании двигател аналогичным элементом . Важно, что габариты и вес системы остаютс на минимально необходимом уровне.

45

50

55

Claims

Формула изобретени

След ща система, содержаща последовательно соединенные измерител

ра 11 на обмотку управлени отказав- гаего двигател 5 сигнал не подаетс . Сигналом, поступающим с второго выхода коммутатора 11, тахогенератор 6 приводитс во вращение и вращает соединенный с ним выходной вал двигател 5. Вал двигател 5 через редуктор 7 поворачивает вал объекта на величину угла, пропорционального рассогласованию.

При отказе двигател 5 на первьш вход ключа 12 поступает управл ющий сигнал компаратора 9, размыкающий

входу, в результате сигнал с ключа 12 на второй вход сумматора 2 не проходит, цепь размыкаетс . Коррек ци амплитудно-частотной характеристики в след ш,ей системе с отказавшим двигателем 5 производитс уже не по сигналу тахогенератора 6, а с помощью блока 13 коррекции. След ща система сохран ет работоспособключ 12 по его второму сигнальному

ключ 12 по его второму сигнальному

пость с отказавшим двигателем и поворачивает выходной вап за счет вращающего моьшнта, создаваемого тахо- геператором о.

Таким образом, предложенна след ща система устойчива к отказам двигател . Она способна автономно обна- р окить факт отказа двигател и перестроить свою структуру так, чтобы ее работоспособность непрерывно сохран лась . След ща система сохран ет способность отрабатывать входное воздействие при использовании тахогенератора в качестве двигател , а отказавший двигатель системы из работы

исключаетс . Поскольку тахогенератор входит в состав системы первоначально как элемент, обеспечивающий ее коррекцию, то указанное его новое применение можно рассматривать как адаптацию системы к отказу за счет мобилизации внутренних ресурсов.Мас- согабаритные показатели предложенной системы при достижении ею повышенной надежности не увеличива;ютс , так как отпадает необходимость в дублировании двигател аналогичным элемен том. Важно, что габариты и вес системы остаютс на минимально необхо димом уровне.

55

Формула изобретени

След ща система, содержаща последовательно соединенные измеритель

S saiasefteCKKSlt:

н--$

i

I.J

фие.г