SU1764029A1 - Двухкоординатный след щий привод - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в точных след щих системах по развороту и контролю положени  различных объектов значительной массы (зеркала, астровизиры, телескопы и др.). Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  привода. Дл  этого редуктор выполнен с дополнительным выходом, а в каждый канал регулировани  введены электромагнитные муфты, два ключа, компаратор, преобразователь угол-напр жение. В результате обеспечиваетс  функционирование двухкоординатного след щего привода на основе одного нерегулируемого нереверсивного электродвигател  и увеличиваетс  углова  скорость обработки углов наклона объекта. 1 ил

Description

Изобретение относитс  к автоматическому управлению, в частности к двухкоор- динатным след щим приводам регулировани  положени  объекта относительно плоскости горизонта.

След щий привод предназначен дл  автоматического измерени  и выдачи электри- ческих сигналов, пропорциональных функционально или линейно углам отклонени  объекта от определенного базового положени , например плоскости горизонта, по двум взаимно перпендикул рным координатным ос м.

Известен двухдвигательный привод (авт.св. СССР № 1012195, кл. G 05 В 11/00) имеющий два идентичных канала управлени , каждый из которых содержит последовательно соединенные предварительный усилитель, детектор, усилитель мощности, двигатель и редуктор, а также нагрузку: соединенную с выходами редукторов первого и второго каналов управлени , при этом первые входы предварительных усилителей объединены и  вл ютс  входом привода;

привод снабжен двум  детекторами, входы которых соединены с выходами усилителей мощности, а выход - с выходами дифференциального усилител , выход которого соединен с вторыми входами предварительных усилителей.

Приврд содержит два быстродействующих реверсивных электродвигател , один из которых поочередно работает в генераторном режиме, создава  на другой двигатель дополнительный тормозной момент дл  уменьшени  динамической ошибки из- за вли ни  люфта редуктора, а также отрицательную обратную св зь по скорости.

Однако привод имеет недостаточное быстродействие, обусловленное наличием дополнительного тормозного момента, уменьшающего динамическую ошибку привода .

Известна двухканальна  след ща  система (авт.св. СССР № 1193636, кл. G 05 В 11 /01), имеюща  два идентичных канала управлени , каждый из которых содержит последовательно соединенные задатчик.

сл

С

сумматор, усилитель, силовой привод, выход которого кинематически соединен с соответствующим входом объекта регулировани , датчик угла, подключенный выходом к второму входу сумматора, причем выход первого силового привода кинематически соединен с входом третьего датчика угла (в качестве которого используетс  четырехполюсный синусно-косинус- ный вращающийс  трансформатор (СКВТ), а выход второго силового привода - с тахо- генератором; выходы СКВТ итахогенерато- ра подключены к соответствующим входам фазочувствительного выпр мител , выход которого подключен к третьему входу сумматора первого канала управлени .

Эта след ща  система также имеет недостаточное быстродействие, обусловленное реверсированием силового след щего привода, а также сложностью из-за наличи  двух реверсивных электроприводов, сложно св занных между собой.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  отработки углов наклона .

Дл  этого в двухкоординатном след щем приводе редуктор выполнен с дополнительным выходом, а в каждый канал регулировани  введены две электромагнитные муфты, два ключа, компаратор, преобразовательугол-напр жение , кинематически св занный с датчиком угла наклона, причем электрический выход датчика угла наклона соединен с входом компаратора , первый и второй выходы которого соединены с управл ющими входами соответствующих ключей, информационные входы которых соединены с источником питани , выходы ключей соединены с входами соответствующих электромагнитных муфт, ведущие полумуфты которых соединены кинематически между собой и с дополнитель- ным выходом редуктора, а ведомые полумуфты кинематически св заны с входом преобразовател  угол - напр жение.

На чертеже показана функциональна  схема двухкоординатного след щего привода .

Двухкоординатный след щий привод содержит общий электродвигатель 1, общий редуктор 2 с двум  кинематическими выходами 3 и А в перпендикул рных направлени х , два идентичных канала регулировани  5 и 6, расположен ййх ё двух вз аимШГперпен- дикул рных плоскост х х и у объекта 7.

Каждый канал регулировани  содержит две электромагнитные муфты 8 и 9, датчик 10 угла наклона, преобразователь 11 угол- напр жение, компаратор 12, два электронных ключа 13.

В электромагнитных муфтах 8 и 9 ведущие полумуфты 14 кинематически св заны зубчатыми колесами 15 и 16 между собой, а зубчатым колесом 15 - с соответствующим

кинематическим выходом 3 (4) общего редуктора; ведомые полумуфты 17 кинематически св заны зубчатыми колесами 18 и 19 с зубчатым колесом 20, жестко соединенным с ос ми датчика 10 и преобразовател 

11.

Датчик 10 угла наклона кинематически св зан с преобразователем 11 и расположен на одной оси с ним. В качестве датчика 10 угла наклона может быть использован

датчик типа ДЖМ, а в качестве преобразовател  11 - синусно-косинусный вращающийс  трансформатор или другой преобразователь, выдающий электрические сигналы, пропорциональные функционально ипи линейно углам отклонени  объекта 7 от плоскости горизонта.

Датчик 10 подключают к компаратору 12 Выходы компаратора 12 через электронные ключи 13 св заны с управл ющими входами электромагнитных муфт 8, 9.

Привод работает следующим образом Электродвигатель 1 через кинематические выходы 3 и 4 редуктора 2 посто нно вращает зубчатые колеса 15, 16 и ведущие полумуфты 14 электромагнитных муфт 8, 9 обоих каналов.

При определенном базовом положении объекта 7 и датчиков 10 обоих каналов, например в плоскости горизонта, сигналы датчиков 10 равны нулю, электронные ключи 13 закрыты, электромагнитные муфты 8 и 9 отключены них ведомые полумуфты 17 не вращаютс . При этом преобразователи 11 выдают нулевые электрические сигналы

по каждому каналу

При отклонении объекта 7 от плоскости горизонта в общем случае по обеим ос м х и у вместе с ним отклон ютс  датчики 10 обоих каналов. Сигнал датчика 10 каждого

канала, фаза которого зависит от направлени  наклона, поступает на компаратор 12 и в зависимости от фазы сигнала открывает соответствующий электронный ключ 13, при этом включаетьс  соответствующа  электромагнитна  муфта 8 или 9, замыкающа  кинематическую цепь привода и передающа  вращение от полумуфты 14 на ось датчика 10, возвраща  его в первоначальное положение и поворачива  вместе с ним ось

преобразовател  11.

При возврате датчика в первоначальное (горизонтальное) положение сигнал с него уменьшаетс  до нул , соответствующа  электромагнитна  муфта отключаетс , разрыва  кинематическую цепь привода; при

этом ось преобразовател  11 оказываетс  повернутой на угол наклона объекта 7 и с преобразовател  11 снимаютс  электрические сигналы, пропорциональные функционально или линейно (в зависимости от типа преобразовател ) углу отклонени  объекта.

Изобретение повышает быстродействие привода без снижени  точности отработки углов за счет возможности увеличени  угловой скорости отработки уг- лов наклона путем исключени  реверсировани  и перерегулировани  привода, а также кинематической разв зки (отсоединени ) инерционной высокоскоростной части привода по окончании отработки углов на- клона объекта.

Упрощаетс  электромеханическа  и электронна  части привода за счет замены след щих приводов по каждому каналу одним нерегулируемым, более простым и де- шевым, приводом - общим на оба канала, исключени  присущих след щим приводам сумматоров, усилителей, элементов обратной св зи и т.п. и, благодар  этому, сокращени  количества примен емых элементов, устройств и снижени  массогабаритных и стоимостных показателей привода; повышаетс  надежность привода за счет функциональной простоты и малого количества элементов,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Двухкоординатный след щий привод, содержащий закрепленные на платформе двигатель, кинематически св занный с редуктором , и два канала регулировани , причем каждый канал регулировани  содержит датчик угла наклона, соответствующий оси платформы относительно плоскости горизонта , отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , редуктор выполнен с дополнительным выходом, в каждый канал регулировани  введены две электромагнитные муфты, два ключа, компаратор , преобразователь угол-напр жение , кинематически св занный с датчиком угла наклона, электрический выход датчика угла наклона соединен с входом компаратора , первый и второй выходы которого соеди- нены с управл ющими входами соответствующих ключей, информационные входы которых соединены с источником питани , выходы ключей соединены с входами соответствующих электромагнитных муфт, ведущие полумуфты которых соединены кинематически между собой и с дополнительным выходом редуктора, а ведомые полумуфты кинематически св заны с входом преобразовател  угол-напр жение.

   IS

   .

   AU/7

   Tz/л

   fl

   и

   17