SU711538A1

SU711538A1 - Follow-up system

Info

Publication number: SU711538A1
Application number: SU782667692A
Authority: SU
Inventors: Николай Петрович Бойко; Владимир Всеволодович Кралин; Валентин Александрович Песков
Original assignee: Предприятие П/Я В-8117
Priority date: 1978-09-28
Filing date: 1978-09-28
Publication date: 1980-01-25

Description

Изобретение относится к .области автоматики, а именно к автоматическому управлению, и может найти применение для построения высокоточных следящих систем широкого профиля.The invention relates to the field of automation, namely to automatic control, and can find application for constructing high-precision tracking systems of a wide profile.

Известна следящая система,содержажащая последовательно соединенные измеритель рассогласования,усилитель и исполнительный механизм, выход которого соединен со входом измерителя рассогласования и через последовательно соединенные тахогенератор, дифференциатор, сумматор, второй вход которого соединен с выходом тахогенератора, и фиксатор, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, соединен с вторым входом усилителя. При работе следящей' системы в установившемся динамическом режиме достигается высокая точность регулирования. Однако эта система обладает недостаточной эффективностью при работе системы в переходных режимах, в которых при формировании корректирующего сигнала сказывается отличие выходного сигнала системы от входного, которое в ряде случаев может быть значительным. Переходный процесс в таких системах яв2 ляется затянутым и колебательным; точность системы в переходном режиме, таким образом,является низкой.A tracking system is known that contains a mismatch meter, an amplifier and an actuator, the output of which is connected to the input of the mismatch meter and through a tachogenerator, a differentiator, an adder, the second input of which is connected to the output of the tachogenerator, and a latch, the second input of which is connected to the output of the generator pulses connected to the second input of the amplifier. When the servo system is operating in steady-state dynamic mode, high control accuracy is achieved. However, this system is not efficient enough for the system to operate in transient modes, in which, when the correction signal is generated, the difference between the system output signal and the input signal, which in some cases can be significant. The transition process in such systems is prolonged and oscillatory; system accuracy in transition is thus low.

Целью изобретения является повы- шение точности следящей системы при работе в переходных режимах.The aim of the invention is to increase the accuracy of the tracking system during operation in transient conditions.

Это достигается тем, что система содержит последовательно соединенные 10 формирователь допустимых значений ошибки, блок сравнения, формирователь сигнала управления ключом и ключ, сигнальный вход которого соединен с выходом тахогенератора, а выход — со входом дифференциатора, причем выход измерителя рассогласования подключен к соответствующему входу блока сравнения.This is achieved by the fact that the system contains 10 shaper of permissible error values connected in series, a comparison unit, a key control signal generator and a key, the signal input of which is connected to the output of the tachogenerator, and the output is connected to the differentiator input, and the output of the mismatch meter is connected to the corresponding input of the comparison unit .

На чертеже представлена структур2θ ная принципиальная схема следящей системы.The drawing shows a structural 2θ circuit diagram of a servo system.

Она содержит измеритель рассогласования 1, усилитель 2, исполнительный механизм 3, генератор импульсов 25 4, фиксатор 5, тахогенератор 6, сумматор 7, дифференциатор 8, ключ 9, формирователь допустимого значения ошибки 10, блок сравнения 11 и формирователь сигнала управления jq Ключом 12. Во время работы следящей системы при превышении ошибкой системы допустимого значения, имеющего место в переходных режимах, осуществляется автоматическое отключение корректирующего канала, формирующего сигналы коррекции, пропорциональные 5 первой и второй производным от выходного сигнала системы (путем отключения выхода тахогенератора от входов сумматора и дифференциатора).It contains a mismatch meter 1, an amplifier 2, an actuator 3, a pulse generator 25 4, a latch 5, a tacho generator 6, an adder 7, a differentiator 8, a key 9, an error tolerance value generator 10, a comparison unit 11, and a control signal generator jq Key 12. During the operation of the tracking system, when the system error exceeds the permissible value that occurs in transient modes, the correction channel that generates correction signals proportional to the first and second nym output signal from the system (by disabling the tachogenerator output from the adder and the differentiator input).

Для повышения динамической точное- |q ти в систему вводят сигналы, пропорциональные двум производным от выходного воздействия с выхода тахогенератора 6 и дифференциатора, просуммированные в сумматоре 7. Для устранения влияния положительной обратной связи сигнал с выхода сумматора 7 квантуется по времени.Квантованное значение запоминается на фиксаторе 5 на период квантования, задаваемый генератором импульсов 4, 2U и вводится в систему.To increase the dynamic accuracy | q, signals are introduced into the system proportional to the two derivatives of the output from the output of the tachogenerator 6 and the differentiator, summed in adder 7. To eliminate the influence of positive feedback, the signal from the output of adder 7 is quantized in time. The quantized value is stored on the latch 5 for the quantization period specified by the pulse generator 4, 2U and is introduced into the system.

При скачкообразном изменении входного воздействия или возмущающего воздействия на валу исполнительного механизма 3 в системе возникает пере- 25 ходных процесс, в результате чего ошибка системы резко возрастает. Выходное воздействие системы значительно отличается от входного и, значит, для формирования корректирующего 30 сигнала,повышающего,динамическую точность, использовано быть не может. Поэтому на время превышения ошибкой системы допустимого значения корректирующий канал целесообразно отклю- 35 чать. Осуществляется это следующим образом. При превышении ошибкой допустимого значения на выходе блока сравнения 11 формируется постоянный сигнал, который через формирователь дд сигнала управления ключом 12 посту- ·, пает на управляющий вход ключа 9,» который и отключает на время превышения ошибкой системы допустимого значения выход тахогенератора б от входа дифференциатора-8 и сумматора7.When the input action or perturbation changes abruptly on the actuator shaft 3, a transient process occurs in the system, as a result of which the system error increases sharply. The output effect of the system is significantly different from the input and, therefore, cannot be used to form a corrective signal 30, increasing dynamic accuracy. Therefore, for the time the system error exceeds the permissible value, it is advisable to turn off the correction channel 35. It is carried out as follows. If the error exceeds the permissible value at the output of the comparison unit 11, a constant signal is generated which, through the dd driver of the key control signal 12, is supplied to the control input of the key 9, which disconnects the output of the tachogenerator b from the input of the differentiator while the error exceeds the permissible value -8 and adder 7.

Описанное техническое решение значительно уменьшает колебательность переходного процесса и сокращает его длительность, что увеличивает область применения таких следящих систем. Испытания опытного образца показали, что следящая система с отключением корректирующего сигнала на время переходного процесса является устойчивой, более чем в 5 раз уменьшилась длительность переходного процесса, в 3 раза повысилась точность работы системы в переходном режиме за счет уменьшения переходной составляющей ошибки система.The described technical solution significantly reduces the oscillation of the transition process and reduces its duration, which increases the scope of such tracking systems. Tests of the prototype showed that the tracking system with the correction signal turned off for the duration of the transient process is stable, the duration of the transient process has decreased more than 5 times, the accuracy of the system in transient mode has increased 3 times due to the reduction of the transient component of the system error.

Claims

The invention relates to the field of automation, namely to automatic control, and can be used to build high-precision tracking systems of a wide profile. A known tracking system comprising a serially connected error meter, an amplifier and an actuator, the output of which is connected to the input is measured by the error error. and through series-connected tachogenerator, differentiator, adder, the second input of which is connected to the output of the tachogenerator, and the latch, the second input of which is connected nen yield the pulse generator is connected to the second input of the amplifier. By operating the system in a steady-state dynamic mode, high control accuracy is achieved. However, this system has insufficient efficiency when the system operates in transient modes, in which, when forming a correcting signal, the output signal of the system differs from the input signal, which in some cases can be significant. The transition process in such systems is slow and oscillatory; the transient accuracy of the system is thus low. The aim of the invention is to improve the accuracy of the tracking system when operating in transient conditions. This is achieved in that the system contains a serially connected error tolerant, a comparison unit, a key control signal generator and a key, the signal input of which is connected to the output of the tachogenerator, and the output connected to the differentiator, and the output of the error meter is connected to the corresponding input of the comparison unit. The drawing shows a structural schematic diagram of a tracking system. It contains the error meter 1, amplifier 2, actuator 3, pulse generator 4, latch 5,. Generator 6, adder 7, differentiator 8, key 9, driver error tolerance value 10, comparison unit 11 and control driver (key 12. During the operation of the tracking system, when the system fails to exceed the permissible value occurring in transient conditions, the correction channel is automatically disconnected, which generates correction signals proportional to the first and Etoy derivatives. m from the output signal of the system (by disconnecting the output of the tachogenerator from the inputs of the adder and differentiator). To increase the dynamic accuracy, signals proportional to two derivatives of the output action from the output of the tachogenerator 6 and the differentiator, summed in the adder 7, are introduced into the system. the effects of positive feedback, the signal from the output of the adder 7 is time-quantized, the quantized value is stored on latch 5 for the quantization period, specified by pulse generator 4, and entered in theme. In the event of a jump-like change in the input effect or a disturbing effect on the shaft of the actuator 3, a transition process occurs in the system, as a result of which the system error increases sharply. The output impact of the system is different from the input and, therefore, for the formation of a correction signal that increases the dynamic constancy, can not be used. Therefore, it is advisable to turn off the correction channel for the time that the system exceeded the permissible value. This is done as follows. When an error exceeds the allowable value, a constant signal is generated at the output of the comparator unit 11, which through the driver of the key control signal 12 is fed to the control input of the key 9, t which turns off the output of the tachogenerator b from the input of the differentiator-8 and Adder. The described technical retreat significantly reduces the oscillation of the transient process and shortens its duration, which increases the range of application of such servo systems. Tests of the prototype showed that the following system with the disconnection of the correction signal during the transient process is stable, the transient process duration has decreased by more than 5 times, the accuracy of the system in the transient mode has increased by 3 times due to the reduction of the transient component of the system1 error s. Claims The following system comprising a sequentially connected error meter, an amplifier and an actuator, the output of which is connected to the input of a tachogenerator and a subtractive input of the error meter, and series-connected differentiator, adder and clamp, the output of which is connected to the second input of the amplifier, the second input - the output of the generator is a pulse, and the input of the differentiator is connected with the second input of the adder, characterized in that, in order to increase the accuracy of the system, it contains edovatelno connected shaper allowable error values, the comparator and a control signal generator key and the key, which signal input connected to the output of the tachogenerator, and the output - to the input of a differentiator, the output of mismatch meter is connected to the corresponding input of the comparison unit.