SU1619234A1 - Устройство дл контрол и настройки коэффициента усилени форсирующего канала скорости след щей системы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени , в частности к след щим системам, и может быть использовано дл  контрол  и настройки коэффициента усилени  форсирующего канала скорости след щей системы. Пель изобретени  - обеспечение возможности контрол  качества настройки коэффициента усилени  форсирующего канала скорости. Устройство содержит источник 1 контрольного сигнала, элементы 2 и 3 выделени  модул , алгебраический сумматор 4, пороговые элементы 5-7, индикаторы 8-10, позвол ющие контролировать качество настройки форсирующего канала 16 скорости след щей системы 25. 1 ил. о tO

Description

Изобретение относитс  к системе автоматического управлени , в частности к след щим системам, и может быть использовано дл  контрол  и на- стройки коэффициента усилени  форсирующего канала скорости след щей системы.

Пелью изобретени   вл етс  обеспечение контрол  качества настройки коэффициента усилени  форсирующего канала скорости.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства совместно со схемой след щей системы.

Устройство содержит источник 1 контрольного сигнала, первый 2 и второй 3 элементы выделени  модул , алгебраический сумматор 4, первый 5, второй 6 и третий 7 пороговые элемен- ты, первый (Больше) 8, второй (Норма ) 9, и третий (Меньше) 10 индикаторы .

Провер ема  след ща  система 25 дл  настройки одного из параметров ко торой предназначено устройство, содержит узел 11 рассогласовани , усилитель 12, двигатель 13, объект 14 регулировани  и датчик 15 положени  объекта регулировани . Кроме того, след ща  система содержит форсирующий канал 16 скорости, включающий в себ  соединенные последовательно датчик 17 скорости управл ющего сигнала и масштабирующий элемент 18,соединен ный выходом с первым пр мым входом 19 узла 11 рассогласовани  след щей системы. Вход 20 след щей системы соединен с входом датчика 17 скорости управл ющего сигнала, с вторым пр мым входом 21 узла 11 и с выходом источника 1. Выход датчика 15 положени  объекта регулировани  соединен с инверсным входом 22 узла 11. Выход канала 16 соединен также с входом первого элементам 2 выделени  модул , выход которого подключен к суммирующему входу 23 сумматора 4. Выход узла 11 соединен через второй элемент 3 выделени  модул  с вычитающим входом 24 сумматора 4.

Первый пороговый элемент 5 осуществл ет преобразование входного сигнала Хд в выходной сигнал xs в соответствии с функциональной зависимо-

стъю;

(U 5- при х4& К5; О при ,

(О

где U - напр жение, необходимое дл  включени  (высветки) индикатора Больше В; У-с пороговое значение входной

величины x.

Выбор значени  К,- рассматривают совместно с выбором пороговых значений элементов 6 и 7.

Второй пороговьй элемент 6 осуществл ет формирование выходного сигнала Xg в функциональной зависимости от входного сигнала Хл по формуле:

х при 6 0 при /х4| К6,

(2)

где II - напр жение включени  (высветки ) индикатора Норма 9. К - максимально допустима  величина отклонени  коэффициен- .та усилени  канала дающего скорости от номинального (правильно выбранного, оптимального ) значени  (под номинальным значением понимают значение коэффициента усилени , при котором осуществл етс  полна  компенсаци  скоростной ошибки)о Третий пороговьй элемент 7 выполн ет функциональное преобразование между входным сигналом х и выходным сигналом Ху по формуле:

(3)

х I 0 при х4 -К7; т |117 при ,

где U7 - напр жение, необходимое дл  включени  (высветки) индикатора Меньше 10; К - пороговое значение входной

величины х.

Значени  К 5и К7 не могут превышать значение Кб, иначе в диапазоне значений коэффициента усилени  канала дающей скорости возникает зона, в которой анализ коэффициента усилени  не выполн етс . При необходимости особо точной настройки значени  К д. и К7 удобно прин ть равными нулю. При серийном производстве, дл  сокращени  времени контрол  и настройки удобно иметь значени  Ку и К7 равными К6:

.

Элементы 2 и 3 осуществл ют одинаковую функцию - вырабатывают выходные сигналы х и х, пропорциональные модулю входного сигнала х,аи хм:

Х2 I Х1в(

v I v I 3 /хн|

(5)

Форма контрольного сигнала (зависимость от времени), используемого дл  контрол  и настройки коэффициента усилени , может быть различна, однако наилучшие результаты достигаютс  при подаче на вход след щей системы контрольного сигнала, измен ющегос  с посто нной скоростью:

x,V t, (6)

где V - задаваема  скорость изменени  сигнала х с учетом масштаба сигналов.

Устройство работает следующим образом .

В источнике 1 формируетс  контрольный линейный управл ющий сигнал, измен ющийс  с посто нной скоростью, который поступает на вход канала 16 и на вход 21 узла 11.

След ща  система отрабатывает контрольный сигнал, перемещает объект 14 с посто нной скоростью. Дл  того, чтобы двигатель 13 перемещал объект 14 с посто нной скоростью, на его входе и соответственно на входе усилител  12 должно присутствовать посто нное напр жение, которое и представл ет собой сигнал скоростной ошибки Ј. Наличие сигнала ошибки Ј посто нной величины означает, что выходна  координата системы X (положение объекта) отстает от управл ющего сигнала

y-X const 6.

Канал 16 вырабатывает сигнал Ку , пропорциональный скорости изменени  контрольного сигнала Под действием сигнала Ку выходна  координата системы X смещаетс  на некоторую величину . При правильно выбранном коэффициенте усилени  К это смещение компенсирует отставание выходной координаты X от управл ющего сигнала у;

.

Дл  оценки степени компенсации скоростной ошибки (дл  оценки настройки коэффициента усилени  К канала дающей скорости) в устройстве используетс  разность:

S |Kyj-/Ј/. (9)

Абсолютные величины, используемые в правой части выражени  (9), необ

192346

ходимы дл  получени  одинаковых результатов как при положительной, так и при отрицательной скорости (направлении движени ). Положительна  величина о означает, что коэффициент усилени  К слишком велик, а отрицательна  величина о означает, что коэффициент усилени  К мал дл  полной пенсации скоростной ошибки. Равенство нулю выражени  (9) говорит о полной , точной компенсации скоростной ошибки.

Выходной сигнал канала дающей ско15 рости поступает на вход элемента 2, а сигнал ошибки с выхода узла 11 - на вход элемента 3. Сигналы модулей величин Ку и Ј поступают на входы 23 и 24 сумматора 4, в котором формиру20 етс  сигнал о , поступающий в пороговые элементы 5-7, где выполн етс  сравнение сигнала о с величинами Кг К и К7 по формулам (1), (2) и (3) и выработка в зависимости от резуль25 татов сравнени  сигналов включени  индикаторов 8-10.

При выполнении услови  (4) высвечиваетс  один из индикаторов 8,9 или 10, сигнализиру  о качестве на30 стройки канала дающей скорости. Высвечивание индикатора Больше 8 с.ви- детельствует о том, что коэффициент усилени  велик и его необходимо уменьшить. Высвечивание индикатора Меньше 10 свидетельствует о том, что коэффициент К мал и его необходимо увеличивать. При высветке индикатора Норма 9 регулировка коэффициента усилени  не требуетс , вели ,0 чина коэффициента усилени  обеспечивает компенсацию скоростной ошибки с заданной погрешностью.

При равенстве нулю пороговых значений К с и К-у возможна одновременна 

дс высветка индикаторов 8 и 9 либо 9 и 10. Така  высветка дает дополнительную информацию о качестве настройки в пределах допуска.

35

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  контрол  и настройки коэффициента усилени  форсирующего канала скорости след щей системы, содержащее источник контрольного сигнала , алгебраический сумматор, первый пороговый элемент, первый и второй индикаторы, выход первого порогового элемента4подключен к входу первого

   7 16192348

   индикатора, отличающеес трольного сигнала соединен с суммитем , что, с целью обеспечени  конт-рующим входом узла рассогласовани 

   рол  качества настройки коэффициентапровер емой след щей системы и с

   усилени  форсирующего канала скорое-. входом форсирующего канала скорости,

   ти, в устройство введены первый ивыход которого и выход узла рассоглавторой элементы выделени  модул ,совани  провер емой след щей систевторой и третий пороговые элементы имы подключены соответственно к вхотретий индикатор, входы второго и дам первого и второго элементов вытретьего индикаторов соединены COOT-JQ делени  модул , выход первого элевечственно с выходами второго и тре-мента выделени  модул  подключен к

   тьего пороговых элементов, входысуммирующему входу алгебраического

   первого - третьего пороговых элемен-сумматора, а выход второго элемента

   тов подключены к выходу алгебраичес-выделени  модул  соединен с вычитаюкого сумматора, выход источника кон-пщм входом алгебраического сумматора.