SU679933A1 - Привод - Google Patents

Description

(54) ПРИВОД

Изобретение относитс  к области систем автоматического управлени  и может быть использовано в системах управлени  летательными аппаратами, содержащих исполнительные устройства с ограиичением скорости Изменеии  выходной величины и подверженных воздействию помех. Известеи привод, в котором дл  компеисации отрицательного вли ни  ограничени  ско рости измеиеии  выходной величины используютс  блок с зоной нечувствительности, сумматор , звено с ограничителем и модель звена с ограничением {1}. Недостаток известного привода состоит в том, что расширение линейного участка звена с ограничением осуществл етс  путем дополнительного подключени  параллельно звену с ограничением его модели в режиме насыщени  скорости изменени  выходной величины. Сумма на  выходна  величина превышает зону ограничени , что повышает помехозащищенность привода, так как быстро измен ющиес  состав д ющие выходного сигнала привода не ограничиваютс  по скорости. Однако реализащш таких устройств требует либо увеличени  мощности исполнительного органа, либо установки нескольких исполнительных органов первоначальной мощности, что практически трудно осуществить , например, на летательном аппарате, где ограничены не только габариты, но и вес исполнительных органов системы управлени . Известен другой привод, в котором установлены устройства дл  компенсащ1И помех, звено с ограничением, суммирующий интегратор и реле с уровнем срабатывани , равным уровню ограничени ; 2. Его недостаток, заключаетс  в том, что величина уровн  ограничени  задаетс  заранее и не измен етс  в процессе работы привода. Величина ограничени  скорости изменени  выходного вала привода зависит от нагрузки на всем интервале ее нзменени . Нагрузка на выходном валу привода может измен тьс  в широком диапазоне. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  привод, содержащий интегратор, два коммутатор, последовательно соединенные сумматор, с ограничением. силовой механизм и блок зоны нечувствительности , первый вход кот(ого подключен к первому входу сумматора, а выход - через интегратор ко второму входу сумматора 3. Недостаток его состоит в том, что уровень срабатывани  порогового элемента не завис т от уровн  ограничени  звена с ограничением. Кроме того, в известном устройстве возможно ложное фабатывание порогового элемента под действием выходного сигнала интегратора. Указанные недостатки снижают помехозащиЫенность привода с ограниченной скоростью изменени  выходного вала. Целью изобретени   вл етс  повышение помехозащищенности прнвода при обработке сигналов управлени , засоренных помехой и быстро измен ющимис  составл ющими. Указанна  цель достигаетс  тем, что привод содержит датчик скорости, вход которого св зан с вььходом силового механизма, выход соединен с входом первого коммутатора, выход которого подключен к второму входу блока зоны нечувствительности, выход которого св зан с входом, второго коммутатора, выход которого соединен с соответствующим входом интегратора. На чертеже изображена блок-схема привода. Она содержит сумматор 1, звено 2 с ограничением , силовой механизм 3, блок 4 зоны нечувствительности, интегратор 5, датчик скорости 6, коммутаторы 7 и 8, входы 9 и 10 сумматора 1. Принцип действи  гривода состоит в следующем . Величина зоны нечувствительности блока зоны нечувствительности измен етс  в пр мой зависимости от уровн  насыщени  звена с ограничением . За счет зтого сформированный на выходе интегратора компенсирующий сигнал пропорционален ограниченной части входного сигнала звена с ограничением, что, в свою очередь, позвол ет повысить среднее значение выходного сигнала звена с ограничением при суммировании компенсирующего сигнала с входным сигналом привода и скомпенсировать тем самым ограничение скорости нзменени  выходной величинь привода. Помехозащищенность привода повышаетс , так как отрицательное вли ние ограничени  скорости изменени  выходной величины привода, обусловленное наличием в сигнале управлени  помехи и быстро измен ющихс  составл ющих, скомпенсировано за счет дополнительного увеличени  времени нахождени  привода в состо нии ограничени  (насыщени ) по скорости. Входной управл ющий сигнал g(t), состо щий из алгебраической суммы медленно измен ющегос  сигнала a(t) и быстро измен ющейс  составл ю щей Z (t), поступает на вход 9 сумматора 1 и на вход блока 4 зоны нечувствительности. Примером такого сигнала g(t) может быть ущ)авл ющий сигнал системы управлени  летательным аппаратом, где медленно измен ющейс  составл ющей a(t)  вл етс  сигнал, соответствуюиий движению центра массы летательного аппарата, а быстро измен ющейс  составл ющей 2 (t)  вл етс  сигнал углового движени  летательного аппарата относительно его центра массы. Выход сумматора 1 через звено 2 с ограничением соединен со входом силового механизма 3 привода. Зона ограничени  2 соответствует величине ограничени  скорости изменени  выходного вала силового механизма 3. Выход блока 4 зоны нечувствительности подключен через интегратор 5 ко входу 10 сумматора 1. Величина зоны нечувствительности блока 4 пропорцио гальна зоне насыщени  звена 2. Эта пропорциональность зоны нечувствительности блока 4 и зоны ограничени  звена 2 осуществл етс  с помощью коммутатора 7, управл ющий вход которого свйзан через датчик скорости 6 с выходным валом силового механизма 3. Включегше интегратора 5 в работу и приведение его в исходное положение (разр д накопленного зар да) осуществл етс  с помощью коммутатора 8, управл ющий вход которого подключен к выходу блока 4 зоны нечувствительности . Привод работает следующим образом. Если скорость изменени  входного сигнала g(t) не превышает скоростных возможностей силового механизма 3, то сигнал на выходе датчика 6 скорости не имеет участков с насыщением и подобен сигналу g (t). Выходной сигнал датчика скорости 6 поступает на вход коммутатора 7, который может быть выполнен в виде набора релейных пол ризованных элементов с разными уровн ми срабатывани . Контакты этих релейных элементов осуществл ют изменение величины зоны нечувствительности блока 4. В идеальном случае, когда силовой механизм  вл етс  интегрирующим звеном , привод работает в режиме максимальной нагрузки и отсутствует скоростное ограничение, то входной сигнал g(t) и выходной сигнал y(t) датчика скорости 6 пропорциональны между собой и сигнал g(t) через блок зоны нечувствительности 4 не проходит. Коммутатор 8 не срабатывает. Интегратор 5 не интегрирует свой входной сигнал. Компенсирующий сигнал с выхода интегратора 5 на вход 10 сумматора 1 не поступает т.к. ограничению скорости изменени  как медленно измен ющей a(t), как быстро измен ющей 2 (t) составл ющих , суммарный сигнал g{t) не подвергаетс .

Если скоростные характеристики входаого сигнала превышают скоростные характеристики силового механизма 3, то подобие сигналов g(t) и y(t) нарушаетс .

В отдельные интервалы времени сигнал g(t) будет превышать сигнал y(t). В эти интервалы времени скоростного насыщени  привода по вл етс  сигнал на выходе блока 4 зоны нечувствительности, под воздействием которого срабатывает коммутатор 8. Коммутагор 8 включает в работу интегратор 5, который интегр фует выходной сигнал блока 4 в режиме насыщени .

Как только сигнал g(t) войдет в линейную зону звена 2 с ограничением, например, под воздействием сигнала обратной св зи привода или системы автоматического управлени  (на чертеже эти св зи не показаны), то сигнал на . выходе блока 4 станет равным нулю. Коммутатор 8 переключит интегратор 5 из режима интегрировани  на режим разр да накопленного эар р. Интегратор 5 разр жаетс , при этом его выходной сигиал (компенсирующий сигнал) суммируетс  с сигналом g(t) с помощью сумматора 1, что позвол ет повысить q eднee значение медленно измен ющейс  составл ющей a(t) сигнала g(t), первоначальное уменьшение которой было обусловлено ограничением помехи (быстро измен ющейс  составл ющей ) .

При работе привода его нагрузка может измеи тьс . Соответственно измен ютс  величина линейной зоны звена 2 с ограничением и величина зоны нечувствительности блока 4, а также зиачение компеис)фующего сигнала на выходе интегратора 5.

Положительный эффект от использовани  предложенного привода в системах автоматического управлени  летательных аппаратов состоит в том, что улучшаютс  динамические свойства и устойчивость систем управлени  при включении в контур регулировани  помехозашище ного привода.

Claims (3)

1. Авторское свидетельство СССР И 3,44407, кл. G 05 В 5/01, 03.08.70,

2.Авторское свидетельство СССР N 402855, кл. G 05 В 5/01, 29.04.72.

3. Авторское свидетельство СССР N 346706, кл. G 05 В 5/01, 24.10.69.