SU746405A1

SU746405A1 - Follow-up system

Info

Publication number: SU746405A1
Application number: SU782589676A
Authority: SU
Inventors: Людмила Ивановна Матюхина; Александр Сергеевич Михалев
Original assignee: Дальневосточный Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им. В.В.Куйбышева
Priority date: 1978-03-13
Filing date: 1978-03-13
Publication date: 1980-07-07

Description

(54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА(54) FOLLOWING SYSTEM

1one

Изобретение относитс к высокоточным след щим системам с бесконтактными двигател ми посто нного тока (БДПТ)The invention relates to high-precision tracking systems with contactless direct current motors (ACDC).

Известны след щие системы с БДПТ в качестве исполнительных двигателей, в которых, с целью повьпиени точности, вход тахогенератора, установленног.о на входном валу системл, через выпр митель соединен с сумматором, установленным в основном контуре регулировани 1 .Known tracking systems with BDPT as executive motors are known, in which, in order to improve accuracy, the input of the tachogenerator installed on the input shaft of the system is connected through a rectifier to an adder installed in the main control loop 1.

Этим системам присуща низка точность , поскольку в режиме вынужденных движений они вл ютс автоколебательными .These systems are characterized by low accuracy, since they are self-oscillating in the mode of forced motions.

Поскольку характеристика нелиней- ной части указанных систем представл ет собой нечетно-симметричную функцию , центр автоколебаний в режиме вынужденных движений смещаетс , и они принципиально имеют ошибку.Since the characteristic of the nonlinear part of these systems is an oddly symmetric function, the center of self-oscillations in the regime of forced motions shifts, and they essentially have an error.

Известны след щие системы, содержащие измеритель рассогласовани , усилитель, функциональный преобразователь , исполнительный двигатель и редуктор, выход которого соединен с одним из входов измерител рассогласовани .The following tracking systems are known, which include an error meter, an amplifier, a functional converter, an executive motor, and a reducer, the output of which is connected to one of the inputs of the error meter.

Точность таких систем повышена. благодар введению в контур управлени сигнала, пропорционального производной от сигнала рассогласовани который формируетс с помощью дифференциатора ,2 .The accuracy of such systems is enhanced. by introducing into the control circuit a signal proportional to the derivative of the error signal which is formed by a differentiator, 2.

Из известных систем по технической сущности наиболее близкой вл етс след ща система, содержаща последовательно сс)единенные измеритель рас10 согласовани , усилитель, первый выпр митель , первый сумматор, широтноимпульсный модул тор, блок умножени , второй вход которого соединен с выходом релейного блока, исполнитель15 ный двига:тель и редуктор, выход которого соединен с- одним из входов измерител рассогласовани ., другой вход которого соединен со входом тахогенератора , выход которого соединен Of the known systems, according to the technical essence, the following system is the closest, which contains successive interconnection meters, amplifiers, the first rectifier, the first adder, the pulse-width modulator, the multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the relay unit, the Executive 15 Motor: Tel and gearbox, the output of which is connected to one of the inputs of the error meter. Another input of which is connected to the input of the tachogenerator, the output of which is connected

20 с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединён с выходом усилител , а выход через дифференциатор соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которо25 го соединен с выходом тахогенератора, а выход через второй выпр митель соединен со вторым входом первого сумматора 3 .20 with the first input of the second adder, the second input of which is connected to the amplifier output, and the output through the differentiator is connected to the first input of the third adder, the second input of which is connected to the output of the tachogenerator, and the output through the second rectifier is connected to the second input of the first adder 3.

У этой систекы недостаточно высо30 ка точность.This system is not high enough accuracy.

746405746405

Цель иэобр тёН и - n-.jiBbS.iteHи точ йости системы. The goal is to view the tehn and - n-.jiBbS.iteH and the exact points of the system.

Поставленна цель достигаетс тем, что в предлагаемой системе вход релейного блока соединён с выходом третьего сумматора. The goal is achieved by the fact that in the proposed system the input of the relay unit is connected to the output of the third adder.

Структурна электрическа схема (ёйстёмы представлена нафиг. 1, ос- 1Н15Шй§ Ш1р с h г н ало в, йл л юст р Иру ioшйе принцип действи системы, приведены на фиг. 2iThe structural electrical circuit (the steams are shown in fig. 1, os-1N15Syy Sh1r with h ispalo, il l just r iru i oshyy principle of the system, shown in Fig. 2i

Система содержит измеритель рассогласовани 1, усилитель 2, первый и второйвыпр мители - 3, 4, первый второй и третий сумматоры 5-7, широтно-импульсный модул тор 8,блок умножени 9, исполнительный двигатель 10, редуктор 11, тахогенератор 12, дифференциатор 13, релёйный блок 14. 0|,0р19- соответственно входной и выходной сигналы и сигнал рассогласо ЛЗШ25„- ЙР ёУ The system contains the error meter 1, amplifier 2, the first and second outputs - 3, 4, the first second and third adders 5-7, pulse-width modulator 8, multiplication unit 9, executive motor 10, gearbox 11, tachogenerator 12, differentiator 13 , relaying unit 14. 0 |, 0р19- input and output signals, respectively, and signal mismatch LZSh25 „- YR yU

Система работает следующим образом . При подаче на вход системы скачкообразного сигнала тахогенератор 12 вырабатывает импульсный сигнал, который практически не вли ет на работу системы. Качество переходных процессов в системе определ етс тем, что благодар дифференциатору 13 релейный блок переключаетс раньше, чем Сигнал рассогласовани уменьшитс до нул , и система , подтормажива сь |3а счет противовыключёнй двигател , приходит к установившемус состо нию меньшими запасами кинематической энергии. Это уменьшает перерегулирование и врем переходного процес а . The system works as follows. When a hopping signal is applied to the input of the system, tachogenerator 12 generates a pulse signal, which has practically no effect on the operation of the system. The quality of transient processes in the system is determined by the fact that, thanks to the differentiator 13, the relay unit switches before the error signal decreases to zero, and the system, slowing down | 3a by the engine anti-switches, comes to a steady state of less kinematic energy. This reduces overshoot and transient time.

В р1ё:)(й1мё1вынуждённых движений, напримёр , при линейной заводке, тахогенератор 12 вырабатывает сигнал U« , который поступает на входы сумматоров б и 7. Смысл предложени состоит в том, чтобы передать без ослабле-нй этот сигнал на выход блока умножени . 9, т.е. дл управлени исполнительным двигателем 10, и компенсировать скоростную ошибку и уменьшить ошибкуIn p1ё :) (t1mе1 forced movements, for example, with linear charging, tachogenerator 12 generates a signal U ", which is fed to the inputs of adders b and 7. The meaning of the proposal is to transmit this signal to the output of the multiplication unit without weakening. 9 i.e. to control the executive engine 10, and to compensate for the speed error and reduce the error

У&КЬ&ё Ш зхY & Q & Yo S x

Работа системы в этом режиме иллюстрируетс эпюрами сигналов на фиг. 2. Предположим,что при линейной заводке, т. е. при посто нном выходном напр Жен1 и тахогенератора 12, система JB йвтЬксУлебатёльном режиме без средней составл. ющей ошибки.The operation of the system in this mode is illustrated by the signal plots in FIG. 2. Suppose that with linear charging, i.e., with a constant output of eg Gene1 and tachogenerator 12, the JB system in Ultimate mode without an average was. error.

Тогда U2 А81пФ, а выходной сигнал сумматора 7 имеет вид, представленHbjff Ti фиг. 2, -так ui,T +Then U2 A81pF, and the output signal of the adder 7 has the form represented by Hbjff Ti of FIG. 2, so ui, T +

+ ASin(4 + Ч ) , где Ч - фазовыйсдвиг, вносимый дифференциатором 13.+ ASin (4 + H), where H is the phase shift introduced by the differentiator 13.

Выходной сигнал блока умножени , как показано на фиг. 2, складываетс из двух составл ющих. Перва из ни х . (и.2) Sign U-J определ ет прохождениеThe output of the multiplier, as shown in FIG. 2 is made up of two components. The first of them. (i.2) Sign U-J determines the passage

сигнала Ошибки а втора - компенсирующего сигнала и равна ;;)jr Signal errors and the second - the compensating signal and is ;;) jr

1 I (и-,) Sign и, U7.1 I (and,) Sign and, U7.

Таким образом, сигнал и,а cjrejjOBaтельно и компенсирующий сигнал U,,, проУХОДИТ на выход блока умножени 9, т. ё. на вход исполнительного двигател 10 без ослаблени , что дает возможность полностью исключить скоростную ошибку системы.Thus, the signal and, and cjrejjOBATELY and the compensating signal U ,,, PASSES to the output of the multiplication unit 9, i.e. to the input of the executive engine 10 without attenuation, which makes it possible to completely eliminate the speed error of the system.

Кроме того, в системе возможна частична компенсаци ошибки от ускорени входного вала. Действительно если О, выходной сигнал тахогенератора 12, проход через дифференциатор 13, создает в сигнале Щ составл ющую , пропорциональную ускорению входного вала системы с неко1:орой / ошибкой из-за неидеальности дифференциатора 13.In addition, in the system it is possible to partially compensate for the error from the acceleration of the input shaft. Indeed, if O, the output signal of the tachogenerator 12, the passage through the differentiator 13, creates in the signal U a component proportional to the acceleration of the input shaft of the system with some: error / error due to the non-ideality of the differentiator 13.

Проход на выход блока умножени 9, эта составл юща управл ющего сигнала двигател 10 обеспечивает частичную компенсацию ошибки от ускорени входного вала системы.Passing to the output of multiplier 9, this component of the control signal of the engine 10 provides partial compensation for the error from accelerating the input shaft of the system.

Указанные выше особенности предлагаемой системы позвол ют повысить ее точность на 15%.The above features of the proposed system can increase its accuracy by 15%.

Формула 1 зобретени Formula 1 acquisition

След ща система, содержаща последовательнр соединенные измеритель рассогласовани , усилитель, первый выпр митель, первый сумматор, широтно-ймпульсный модул тор, блок умножени , второй вход которого соединен с выходом релейного блока, исполнительный двигатель и редуктор, выход которого соединен с одним из входов измерител рассогласовани , другой вход которого соединен со входом тахогенератора , выход которого соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом усилител , а выход через дифференциатор соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом тахогенератора, а выход через второй выпр митель соединен со вторым входом первого сумматора , о тли чающа с тем, что, с целью повьшени точности системы , в ней вход релейного блока соединен с выходом третьего сукотатора .. A tracking system comprising a serially connected error meter, an amplifier, a first rectifier, a first adder, a pulse-width modulator, a multiplication unit, the second input of which is connected to the output of a relay block, an executive motor and a gearbox, the output of which is connected to one of the meter inputs the error, the other input of which is connected to the input of the tachogenerator, the output of which is connected to the first input of the second adder, the second input of which is connected to the output of the amplifier, and the output through the differential The op is connected to the first input of the third adder, the second input of which is connected to the output of the tachogenerator, and the output through the second rectifier is connected to the second input of the first adder, so that, in order to improve the accuracy of the system, the input of the relay unit is connected to the release of the third succinator ..

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1.Авторское свидетельство СССР1. USSR author's certificate

I 435501, кл. G 05 В 11/26, 12.06.72.I 435501, cl. G 05 B 11/26, 12.06.72.

2.Воронов А. А. Основы теории автоматического управлени . Ч. 1, М.-Л., Энерги , 1965, с. 15-34.2. Voronov A. A. Fundamentals of the theory of automatic control. Part 1, M.-L., Energie, 1965, p. 15-34.

3.Бесекерский В. А. Динамический синтез систем автоматического регулировани . М., Наука, 1970, с. 110116 , 200-206 (прототип).3. Besekersky V. А. Dynamic synthesis of automatic control systems. M., Science, 1970, p. 110116, 200-206 (prototype).

746405746405

Claims

Claim

A tracking system containing a mismatch meter, an amplifier, a first rectifier, a first adder, a pulse-width modulator, a multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the relay unit, an actuator and a gearbox, the output of which is connected to one of the meter inputs mismatch, the other input of which is connected to the input of the tachogenerator, the output of which is connected to the first input of the second adder, the second input of which is connected to the output of the amplifier, and the output through the differential The OR is connected to the first input of the third 45th adder, the second input of which is connected to the output of the tachogenerator, and the output through the second rectifier is connected to the second input of the first adder, characterized in that, in order to increase the accuracy of the system, the input of the relay block is connected to the output of the third adder.