SU503205A1

SU503205A1 - Dual channel tracking system

Info

Publication number: SU503205A1
Application number: SU2029494A
Authority: SU
Inventors: Борис Васильевич Новоселов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1658
Priority date: 1974-05-28
Filing date: 1974-05-28
Publication date: 1976-02-15

Description

1one

Изобретение относитс к системам автоматического регулировани и может быть использовано при создании прецизионных след щих приводов.The invention relates to automatic control systems and can be used to create precision servo drives.

Известна двухканальна след ща система, содержаща основной привод, состо щий из последовательно соединенных чувствительного элемента, усилител , исполнительного двигател , дифференциала, редуктора, нагрузочного элемента, и корректирующий привод, состо щий из усилител , соединенного с исполнительным двигателем. Недостатками системы с выборкой зазоров дополнительным корректирующим приводом, работающим по сигналу погрешности редуктора, вл ютс взаимовли ние работы основного и корректирующего привода в динамике из-за отсутстви необратимой передачи хот бы в канале одного привода , что приводит к неоправданному росту мощности корректирующего привода и низкие показатели качества работы системы, так как корректирующий привод практически эквивалентен внутренней положительной обратной св зи в основном приводе, что может привести к потере устойчивости системой; кроме того, датчики должны обладать точностью, чтобы измерить погрешность редуктора, следовательно , они имеют большой вес и габариты; наличие механической св зи между датчиками и соответствующими валами редуктора и нагрузки через муфты той или иной конструкции может привести к ложной информации на выходе датчиков о погрещност х.A known two-channel tracking system comprising a main drive consisting of a serially connected sensing element, an amplifier, an executive motor, a differential, a reducer, a load element, and a correction drive consisting of an amplifier connected to the executive motor. The drawbacks of the system with sampling of gaps are additional corrective drives operating on the error signal of the reducer, the mutual operation of the main and corrective drives in the dynamics due to the absence of irreversible transmission in at least one drive channel, which leads to an unjustified increase in the power of the corrective drive and low rates system performance, since the correction drive is almost equivalent to internal positive feedback in the main drive, which can lead to a loss of stability with the system; In addition, the sensors must have accuracy in order to measure the error of the gearbox, therefore, they are heavy and heavy; the presence of a mechanical connection between the sensors and the corresponding shafts of the gearbox and the load through the clutches of a particular design can lead to false information at the sensor output on the faults.

Описываема система отличаетс тем, что в корректирующий привод введены пороговое устройство, дифференциал, муфта предельного момента, необратимый редуктор, причем вход порогового устройства соединен с выходом чувствительного элемента основного привода , а выход - со входом усилител корректирующего привода, вход дифференциала соединен с выходом исполнительного двигател корректирующего привода, первый выход которого соединен со входом необратимого редуктора , а второй выход - со входом муфты предельного момента, выход которой соединен с корпусом, а вход необратимого редуктора- с одним из входов дифференциала основного привода. Это позвол ет повысить точность системы без потери ею запасов по устойчивости.The described system is characterized in that a threshold device, a differential, a torque limit clutch, an irreversible gearbox are introduced into the correction drive, the input of the threshold device is connected to the output of the sensing element of the main drive, the output is connected to the input of the amplifier of the correction actuator, the differential input is connected to the output of the executive engine corrective drive, the first output of which is connected to the input of an irreversible gearbox, and the second output - to the input of the coupling of the moment limit, the output of which is soy Inonii with the housing, and irreversible reduktora- input to one input of the main drive differential. This makes it possible to increase the accuracy of the system without losing its stability inventory.

На фиг. 1 представлена блок-схема описываемой системы; на фиг. 2 - график, по сн ющий эффект повыщени жесткости редуктора основного привода, и прин ты следующие буквенные обозначени : вь @2 - соответственно входна и выходна величина системы; в - ошибка системы; cci, а2 - углы поворота входных валов дифференциала соответственно основным приводом с корректирующим приводом; М, Мс, Мк - моменты соответственно на валу нагрузки, входном валу дифференциала по основному каналу и входном валу дифференциала по корректирующему каналу; ф, tpi, ф2 - жесткости передачи соответственно без устройства выбора зазоров, с устройством выбора только люфта; с устройством выбора люфта и контактных и изгибных деформаций; б - разность между углами поворота входного и выходного валов механической передачи, приведенными к одному и тому же валу.FIG. 1 is a block diagram of the system described; in fig. 2 is a graph showing the effect of increasing the rigidity of the gearbox of the main drive, and the following letter designations are adopted: v @ @ 2 are the input and output values of the system, respectively; в - system error; cci, a2 - angles of rotation of the input shafts of the differential, respectively, the main drive with a corrective drive; М, Мс, Мк - moments respectively on the load shaft, the input shaft of the differential along the main channel and the input shaft of the differential along the corrective channel; ф, tpi, ф2 - transmission rigidity, respectively, without a gap selection device, with the gap selection device only; with a device for selecting backlash and contact and bending deformations; b - the difference between the angles of rotation of the input and output shafts of the mechanical transmission, reduced to the same shaft.

Описываема система состоит из чувствительного элемента 1, на один вход которого поступает входна величина @ системы, а второй вход соединен с выходом нагрузки 2. Выход элемента 1 соединен со входами усилител 3 основного привода 4 и порогового устройства 5 корректирующего привода 6. Выход усилител 3 соединен со входом исполнительного двигател 7 привода 4, а выход двигател 7 соединен с одиим из входов дифференциала 8 привода 4. Второй вход дифференциала 8 соединен с выходом необратимого редуктора 9 привода 6. Вход редуктора 9 соединен с одним из выходов дифференциала 10 привода 6, второй выход которого соединен с входным валом муфты предельного момента II, выход которой соединен с корпусом 12. Входной вал дифференциала 10 соединен с выходом двигател 13, вход которого соединен с выходом усилител 14. Вход усилител 14 соединен с выходом порогового устройства 5. Выход дифференциала 8 соединен со входом редуктора 15, выход которого соединен со входом нагрузки 2.The described system consists of a sensing element 1, one input of which receives the input value @ of the system, and the second input is connected to the output of load 2. The output of element 1 is connected to the inputs of amplifier 3 of the main drive 4 and the threshold device 5 of the correction drive 6. The output of amplifier 3 is connected with the input of the actuator 7 of the actuator 4, and the output of the engine 7 is connected to one of the inputs of the differential 8 of the drive 4. The second input of the differential 8 is connected to the output of the irreversible gear 9 of the drive 6. The input of the gear 9 is connected to one m from the outputs of the differential 10 of the actuator 6, the second output of which is connected to the input shaft of the coupling of the moment II, the output of which is connected to the housing 12. The input shaft of the differential 10 is connected to the output of the engine 13, the input of which is connected to the output of the amplifier 14. The input of the amplifier 14 is connected to the output of the threshold device 5. The output of the differential 8 is connected to the input of the gearbox 15, the output of which is connected to the input of the load 2.

При подаче на вход системы входного воздействи QI в начальный момент на выходе элемента 1 по вл етс рассогласование в, превыщающее допустимое значение. Пороговое устройство 5 по сигналу 0 срабатывает и сигнал в, усиленный усилителем 14, поступает на двигатель 13, который через дифференциал 10 и редуктор 9 воздействует на один из входов дифференциала 8, выбира в дифференциале 8 и редукторе 15 люфты, контактные и изгибные деформации. После достижени определенных моментов на выходном валу редуктора 9 и одном из выходных валов дифференциала 10, превосход щих момент проскальзывани муфты 11, движение от двигател 13 передаетс только муфте И.When the input action of the QI is applied to the input at the initial moment at the output of element 1, a mismatch of, exceeding the permissible value, appears. The threshold device 5 is triggered by the signal 0 and the signal in, amplified by the amplifier 14, enters the engine 13, which through the differential 10 and the gearbox 9 acts on one of the inputs of the differential 8, selects in the differential 8 and the gear 15 deflections, contact and bending deformations. After reaching certain points on the output shaft of the gearbox 9 and one of the output shafts of the differential 10, which are superior to the slip time of the clutch 11, the movement from the engine 13 is transmitted only to the clutch I.

При таком построении системы увеличиваетс эквивалентна жесткость редуктора 15 как в статических, так и в динамических режимах работы системы. Эффект увеличени эквивалентной жесткости можно объ снить графиком (см. фиг. 2), где участок ОА характеризует выборку люфта, участок АВ - контактные изгибные деформации, а участокWith this construction of the system, the equivalent stiffness of the gearbox 15 in both static and dynamic modes of operation of the system increases. The effect of increasing the equivalent stiffness can be explained by a graph (see Fig. 2), where the OA section characterizes the backlash sample, the AB section characterizes contact bending deformations, and the

ВС - унругие деформации. Углы наклона соответствующих отрезков графика ф, фь ф2 характеризуют эквивалентные жесткости механической передачи. Из анализа графика видно, что при обеспечении предварительного выбора люфта, а также изгибной и контактной деформации эквивалентна жесткость передачи будет характеризоватьс только упругими деформаци ми. Это и обеспечивает корректирующий капал 6 в системе.Sun - other ruptures. The angles of inclination of the corresponding segments of the graph f, ff, f2 characterize the equivalent rigidity of the mechanical transmission. From the analysis of the graph it can be seen that, while providing a preliminary selection of the backlash, as well as bending and contact deformation, the equivalent stiffness of the transmission will be characterized only by elastic deformations. This provides corrective dripping 6 in the system.

Ввод порогового устройства 5 исключает привод 6 из работы системы при ощибках, меньщих заданных техническими требовани ми . Ввод муфты предельного момента 11 обеспечивает выработку приводом 6, момента, не превыщающего значени Мк, т. е. устран ет вли ние привода 6 на величину упругих деформаций в передачах дифференциала 8 и редуктора 15. Ввод необратимого редуктора 9The input of the threshold device 5 excludes the drive 6 from the operation of the system with errors that are smaller than specified by the technical requirements. The input of the clutch of the limiting moment 11 ensures that the drive 6 produces a moment not exceeding the value of Mk, i.e. it eliminates the effect of the drive 6 on the magnitude of the elastic deformations in the gears of the differential 8 and the gearbox 15. Entering the irreversible gear 9

исключает взаимовли ние приводов 4 и 6 в динамике. Подключение входа привода 6 к выходу чувствительного элемента 1 обеспечивает независимость качества вли ни привода 6 на улучшение характеристик привода 4eliminates the mutual influence of drives 4 and 6 over time. Connecting the input of the drive 6 to the output of the sensing element 1 ensures that the quality of the influence of the drive 6 on the improvement of the performance of the drive 4 is independent

от точности измерени погрешностей передач дифференциала 8 и редуктора 15. Знак ввода поправки а2 определ етс знаком ошибки системы . Быстродействие привода 6 должно бытьfrom the accuracy of measurement of the errors of the transmissions of the differential 8 and the gearbox 15. The input symbol for the correction a2 is determined by the sign of the system error. Drive speed 6 should be

значительно выще привода 4, обеспечение чего не вызывает трудностей, так как мощность привода 6 значительно меньше мощности привода 4.much higher than drive 4, ensuring of which does not cause difficulties, since drive power 6 is significantly less than drive power 4.

Claims

Invention Formula

A two-channel tracking system comprising a main drive consisting of a serially connected sensing element, an amplifier, an executive motor, a differential, a reducer, a load element, and a corrective iriver consisting of an amplifier connected to the executive motor, characterized in that the purpose of improving the accuracy of the system, in correction

tripping drive entered threshold device, differential, torque limiting clutch, irreversible gearbox, the input of the threshold device connected to the output of the sensing element of the main drive, and the output to the input of the amplifier of the correction actuator, the differential input connected to the output of the executive motor of the correction actuator, the first output of which is connected with the entrance of an irreversible gear,

and the second output is with the coupling input of the torque limit, the output of which is connected to the housing, and the input of the irreversible gearbox to one of the differential inputs of the main drive.

Mr / V