SU840798A1 - Follow-up system - Google Patents
Follow-up system Download PDFInfo
- Publication number
- SU840798A1 SU840798A1 SU792821009A SU2821009A SU840798A1 SU 840798 A1 SU840798 A1 SU 840798A1 SU 792821009 A SU792821009 A SU 792821009A SU 2821009 A SU2821009 A SU 2821009A SU 840798 A1 SU840798 A1 SU 840798A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- signal
- output
- input
- sign
- block
- Prior art date
Links
Description
(54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА(54) FOLLOWING SYSTEM
Изобретение относитс к след щим системам и может быть использовано в различных технологических установках , в которых требуетс обеспечение высоких динамических показателей в широком диапазоне амплитуд и скоростей изменени управл ющих воздействий . Известны след щие системы, содержащие задающее устройство, сумматор, формирователь сигнала управлени , корректирующий контур, усилительнопреобразовательное устройство, исполнительный двигатель, редуктор, датчи регулируемой координаты, тахогенера:тор , блок переключени коэффициентов и блок анализа знаков ij и 2. Наиболее б.пизкои к предлагаемой вл етс след ща система,содержаща после довательно соединенные задающее устрой ство, сумматор,формирователь сигнала у равлени ,усилительно-преобразователь ное устройство и исполнительный двига тёль , вшсод которого через последовательно соединенные тахог енератор и блок переменных коэффициентов соединен со вторым входом усилительнопреобразовательного устройства, а че рез последовательно соединенные редуктор и датчик регулируемой коордиваты - со вторым входом сумматора, выход которого через фильтр соединен с первым входом блока сравнени знаков , второй вход которого соединен со вторым выходом формировател сигнала управлени . Известна система обладает высо ,кой динамической точностью при отработке пилообразного или синусоидального управл ющего воздействи , измен ющегос с большой скоростью, путем отключени сигнала, пропорционального скорости выходного вала исполнительного двигател , формируемого тахогенератором , от входа усилительнопреобразовательного устройства при наличии специального сигнала, несущего .информацию о режиме работы системы з . Недостатком известной системы вл етс ее низка точность и быстродействие в широком диапазоне амплитуд и скоростей изменени управл ющих воздействий при отсутствии априорно известной информации о режиме работы системы. Цель изобретени - повышение точности и быстродействий системы. . Поставленна цель достигаетс тем, что в след щей системе, выход блока сравнени знаков соединен с управл щим входом блока переменных коэффициентов . , На фиг. 1 представлена блок-схем след щей системы; на фиг. 2 - кривы сигналов, по сн ющие работу предлагаемой системы . След ща система содержит задающее устройство 1, сумматор 2, форми рователь 3 сигнала управлени , преобразователь 4 код-напр жение, усилительно-преобразователБное устройство 5 исполнительный двигатель .6, редуктор 7, датчик 8 регулируемой координаты, тахогенерат ор 9, блок 1 переменных коэффициентов, фильтр 11 блок 12 сравнени знаков, выходной сигнал 13 сумматора 2, выходной сиг нал 14 фильтра 11, выходной сигнал 15 усилительно-преобразовательного устройства 5, врем t - первого переключени , врем tj - второго пе реключени , врем t -j - соответствующее максимальному значению перерегулировани в системе. Предлагаема система может быть реализована как в аналоговом (непрерывном ) виде, так и в цифровом (дискретном) виде. В последнем случае при реализации блоков 1, 2, 3, 4 и 8 в цифровом виде в систему не ,обходимо ввести преобразователь код напр жение 4, который будет служить дл согласовани цифровой части сис темы с аналоговой. Предлагаема система в цифровом варианте работает следукицим образом Задающее устройство 1 вырабатывает задающее воздействие в виде дв ичного кода, которое в зависимости от режима работы может измен тьс по ступенчатому, пилообразному или синусоидальному закону. В цифровом сумматоре 2 происходит вычитание из задающего воздействи сигнала регулируемой координаты, поступающего с цифрового датчика регулируемой ко ординаты 8 также в виде двоичного кода. Сигнал разности, вычисленный в цифровом сумматоре 2 поступает в формирователь 3 сигнала управлени (регистр управлени ), на выходе кот рого формируетс абсолютна величин кода разности в виде п двоичных раз р дов (обычно п 3-6) и знак разности . Далее код сигнала разности преобразуетс преобразователем 4 ко напр жение в напр жение посто нного тока и поступает на вход усилительн преобразовательного устройства 5, г он складываетс с сигналом с выхода блока переменных коэффициентов 10 по формуле и - slgnx-sign - KjXpbixnpH srgnx sign где X -т сигнал на втором выходе формировател 3 сигнала управлени , у - сигнал 14 на выходе цифрового фильтра 11, имеющего положительную фазо-частотную характеристику, X - сигнал с выхода тахогенераBbfx тора 9, пропорциональный скорости выходного вала исполнительного двигател 6 с коэффициентом К или Кз. и - выходной сигнал преобразог вател 4. Управл ющий сигнал m (15) в усилительно-преобразовательном устройстве 5 преобразуетс в напр жение переменного тока, усиливаетс и подаетс на обмотки управлени исполнительного двирател б, который отрабатывает имеющеес рассогласование и через редуктор 7 поворачивает кодовый датчик 8 на угол, при котором сигнал разности становитс равным нулю. При работе системы с режиме отработки пилообразного выходного сигнала , измен ющегос с большой скоростью , знак сигнала- с выхода цифрового фильтра 11 sign у на линейном участке движени системы равен знаку сигнала sign х со второго выхода формировател 3 сигнала управлени , и блок 12 сравнени знаков вырабатывает сигнал, обеспечивающий переключение блока переменных коэффициентов 10 на коэффициент К, величина которого выбираетс исход из требований к характеристикам след щей системы. При выборе величины К О запрещаетс прохождение сигнала Хр,, с выхода тахогенератора 9 через блок 10 переменных коэффициентов на вход усилительно-преобразовательного устройства 5. В результате система обладает высокой добротностью, и динамическа ошибка в режиме отработки входного сигнала, измен ющегос по пилообразному закону с большой скоростью, существенно уменьшаетс . При отработке входного сигнала, измен ющегос по синусоидальному закону, блок 10 переменных коэффициентов подключает сигнал с выхода тахогенератора 9 ко входу усил тельно-преобразовательного устройства 5 с коэффициентом К2 на сравнительно небольшое врем в течени.е казвдого полупериода, что также существенно увеличивает точность системы в установившемс режиме . . Работа след щей системы в режиме отработки ступенчатых входных сигналов/ амплитуда которых может измен тьс в широком диапазоне, происходит следующим образом. Пусть передаточна функци непрерывной части след щей системы имеет вид W,p, к такому виду можноThe invention relates to following systems and can be used in various technological installations in which high dynamic performance is required over a wide range of amplitudes and rates of change of control actions. The following tracking systems are known, which contain a master device, an adder, a control signal driver, a correction circuit, an amplifier-conversion device, an executive motor, a gearbox, adjustable coordinate sensors, a tachogenerator: a torus, a coefficient switching unit and an ij and 2 character analysis block. The proposed system is a tracking system comprising successively connected a driver, an adder, a signal generator, an amplifier-converter device, and an actuator The motor, the input of which is connected to the second input of the amplifier-converting device through series-connected tachogenerator and variable coefficient unit, and through the series-connected gearbox and adjustable-coordinate sensor to the second input of adder, the output of which through the filter is connected to the first input of the comparison unit, the second input of which is connected to the second output of the control signal generator. The known system has a high dynamic accuracy when developing a sawtooth or sinusoidal control action changing at high speed by disconnecting a signal proportional to the speed of the output shaft of the executive motor generated by the tachogenerator from the input of the amplifying device when there is a special signal carrying information system operation mode A disadvantage of the known system is its low accuracy and speed in a wide range of amplitudes and rates of change of control actions in the absence of a priori known information about the mode of operation of the system. The purpose of the invention is to improve the accuracy and speed of the system. . The goal is achieved by the fact that in the tracking system, the output of the character comparison block is connected to the control input of the variable coefficient block. , FIG. Figure 1 shows block diagrams of a tracking system; in fig. 2 - signal curves explaining the operation of the proposed system. The following system contains a driver 1, an adder 2, a control signal generator 3, a code-voltage converter 4, an amplifier-converter device 5, an actuating motor .6, a gearbox 7, an adjustable coordinate sensor 8, a tachogenerator op 9, a block of variable coefficients , filter 11 is a block 12 of character comparison, output signal 13 of adder 2, output signal 14 of filter 11, output signal 15 of the amplifier and converter device 5, time t — first switching, time tj — second switching, time t –j is appropriate maximum value of the overshoot in the system. The proposed system can be implemented both in analog (continuous) form and in digital (discrete) form. In the latter case, when blocks 1, 2, 3, 4 and 8 are implemented in digital form, the system does not need to enter the voltage code 4 converter, which will serve to coordinate the digital part of the system with the analog one. The proposed system in the digital version works in the following way. The master device 1 generates a driver action in the form of a double code, which, depending on the mode of operation, can be changed according to a step, sawtooth or sinusoidal law. In the digital adder 2, the adjustable coordinate coming from the digital sensor 8 is also subtracted from the driving signal of the digital sensor, also in the form of a binary code. The difference signal calculated in digital adder 2 enters the control signal generator 3 (control register), the output of which forms the absolute values of the difference code as n binary digits (usually n 3-6) and the sign of the difference. Next, the difference signal code is converted by converter 4 to voltage into direct current voltage and fed to the input of amplifier converter device 5, d it is added to the signal from the output of the block of variable coefficients 10 by the formula and - slgnx-sign - KjXpbixnpH srgnx sign where X - t is the signal at the second output of the control signal generator 3, y is the signal 14 at the output of the digital filter 11 having a positive phase-frequency characteristic, X is the signal from the tachogenerator Bbfx torus 9 proportional to the speed of the output shaft of the executive motor Atel 6 with the coefficient K or Kz. and - the output signal of the transducer 4. The control signal m (15) in the amplifier-converter device 5 is converted into alternating current voltage, amplified and fed to the control windings of the actuating motor b, which is processing the existing error and through the gearbox 7 rotates code sensor 8 the angle at which the difference signal becomes zero. When the system is operating with a high-speed sawtooth output, the sign of the signal from the output of the digital filter 11 sign y in the linear part of the system’s motion is equal to the sign of the signal sign x from the second output of the control signal generator 3, and the sign comparison unit 12 generates a signal that switches a block of variable coefficients 10 by a factor K, the value of which is selected based on the requirements of the characteristics of the tracking system. When choosing the value of KO, the passage of the signal Xp from the output of the tachogenerator 9 through the block of 10 variable coefficients to the input of the amplifier-converter device 5 is prohibited. As a result, the system has a high quality factor, and a dynamic error in the input signal processing mode, which changes at high speed, significantly reduced. When a sinusoidally varying input signal is tested, variable variable block 10 connects the signal from the output of tachogenerator 9 to the input of the amplifying-converting device 5 with the coefficient K2 for a relatively short time during the half period, which also significantly increases the system accuracy in steady state mode. . The operation of the tracking system in the mode of testing step input signals / whose amplitude can vary over a wide range is as follows. Let the transfer function of the continuous part of the follow system be W, p, to such a form
привести, например, передаточную функцию системы, в качестве исполнительного двигател 6 которой используетс асинхронный двухфазный двигатель с полым ротором при условии пренебрежени посто нными времени усилительно-преобразовательного устройства .lead, for example, the transfer function of the system, in which the asynchronous two-phase motor with a hollow rotor is used as the executive motor 6 under the condition of neglecting the time constant of the amplifier-converter device.
/k / k
где К - добротность разомкнутой сие- where K is the quality factor of an open signal
темы,Topics,
Т - посто нна времени исполнительного двигател с иагрузкой .T is the time constant of the executive engine with loading.
До момента t (фиг. 2) скоростной обратной св зи с выхода тахогенератора 9 через блок 10 переменных коэффициентов подключен ко входу усилительно-преобразовательного устройства 5, с коэффициентом К О, сигнал 13 с выхода регистра 3 управлени , измен етс по закону x coswot а скорость изменени этого сигнала определ етс , как х -w,,. что обеспечивает высокое значение скорости обработки. Условием первого переключени вл етс изменение знака сигнала 14 с выхода цифрового фильтра 11. В момент t блок 10 переключени коэффициента подключает сигнал скоростной обратной св зи с выхода тахогенератора 9 ко входу усилительно-преобразовательного устройства 5 с коэффициентом К2 О, что вызывает торможение переходного процесса в системе за счет резкого снижени ее добротности.Up to the moment t (Fig. 2) the speed feedback from the output of the tachogenerator 9 through the variable coefficient unit 10 is connected to the input of the amplifying device 5, with the factor KO, the signal 13 from the output of the control register 3, changes according to x coswot a the rate of change of this signal is defined as x -w ,,. which provides a high value of processing speed. The condition of the first switching is a change in the sign of the signal 14 from the output of the digital filter 11. At the time t, the coefficient switching unit 10 connects the speed feedback signal from the output of the tacho generator 9 to the input of the amplifier-converter device K2 O, which causes a transient to slow down system due to a sharp decrease in its quality factor.
Наиболее оптимальным с точки зрени чувствительности показателей переходного процесса к изменению параметров системы (например К - коэффициента передачи, Т - посто нной времени ) вл етс выбор коэффициента КFrom the point of view of sensitivity of transient indicators to changing system parameters (for example, K - transfer coefficient, T - constant time), the most optimal choice is the coefficient K
из услови К2 - Момент t, в когof condition K2 - Moment t, in which
оabout
торый блок 10 переменных коэффициентов переключает коэффициент передачи сигнала с выхода тахогенератора 9 с К. на К (К 0) , соответствует моменту изменени знака сигнала 13 с выхода регистра 3 управлени и из услови x(t2) О определитс ,как The second variable coefficient block 10 switches the signal transfer ratio from the output of the tachogenerator 9 from K. to K (K 0), corresponds to the moment of change of the sign of the signal 13 from the output of control register 3 and from condition x (t2) O is defined as
а 1 Wj,(tg wpt Uand 1 Wj, (tg wpt U
Максимальному перерегулированию в системе соответствует момент времени (фиг. 2), когда скорость изменени ошибки x(t3) О- При этом перерегулирование равно величине ошибки х(1з) О вз той с противоположным знаком, и определ етс , как ц, The maximum overshoot in the system corresponds to the point in time (Fig. 2) when the rate of change of the error x (t3) is O. In this case, the overshoot is equal to the error value x (1h) O taken with the opposite sign, and is defined as
6 (sin w,t - cos w;,t)6 (sin w, t - cos w;, t)
где величина wgt определ етс параметрами цифрового фильтра 11. Такимwhere the value of wgt is determined by the parameters of the digital filter 11. Thus
образом, соответствующий выбор коэффициентов К и К2 и их переключение в блоке 10 переменных коэффициентов в функции сигнала с выхода блока 12 сравнени знаков позвол ет получить переходный процесс в предлагаемой след щей системе с заданным значением перерегулировани и высоким быстродействием в широком диапазоне амплитуд входных ступенчатых сигналов.Thus, the appropriate choice of K and K2 coefficients and their switching in block 10 of variable coefficients as a function of the signal from the output of character comparison unit 12 allows obtaining a transient process in the proposed tracking system with a predetermined overshoot value and high speed in a wide range of amplitudes of the input step signals.
Использование новых св зей между известными функциональными блоками выгодно отличает предлагаемую след щую систему, от известной, так как позвол ет значительно уменьшить величину динамической ошибки в системе при отработке пилообразного или синусоидального входного сигнала, измен ющегос с большой скоростью, при отсутствии априорной информации о режиме работы системы примерно в 4-5 раз и повышает быстродействие системы примерно в два раза, как при амплитуде входного ступенчатого сигнала , незначительно отличающейс от величины линейной зоны системы, так и при больших амплитудах.The use of new connections between known functional blocks favorably distinguishes the proposed follow system from the known one, since it allows to significantly reduce the value of dynamic error in the system when developing a sawtooth or sinusoidal input signal changing with high speed, in the absence of a priori information about the operating mode approximately 4–5 times, and increases the system’s performance by a factor of two, as with an amplitude of the input stepped signal, slightly different from zone of the system, as well as at large amplitudes.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792821009A SU840798A1 (en) | 1979-09-26 | 1979-09-26 | Follow-up system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792821009A SU840798A1 (en) | 1979-09-26 | 1979-09-26 | Follow-up system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU840798A1 true SU840798A1 (en) | 1981-06-23 |
Family
ID=20851166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792821009A SU840798A1 (en) | 1979-09-26 | 1979-09-26 | Follow-up system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU840798A1 (en) |
-
1979
- 1979-09-26 SU SU792821009A patent/SU840798A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2668264A (en) | Measuring system of the balanceable network type | |
US3572959A (en) | Coupling controller | |
SU840798A1 (en) | Follow-up system | |
US2701328A (en) | Antihunt means for electric motor follow-up systems | |
US4109190A (en) | Circuit for increasing the operating speed range of a velocity servo system | |
US2793335A (en) | Electrical servo system | |
US4227133A (en) | Stabilized servo motor positioning apparatus | |
US2714185A (en) | Anti-hunt means for electric motor follow-up system | |
SU438984A1 (en) | Digital tracking system | |
US4446411A (en) | Optimum acceleration/deceleration circuit | |
US2906937A (en) | Adjustable electric braking circuit for servo-mechanism | |
SU843167A1 (en) | Amplitude limiter | |
SU438983A1 (en) | Follow system | |
SU1275368A1 (en) | Servo electric drive | |
SU481876A1 (en) | Twin-engine traction drive | |
SU993202A1 (en) | Tracking system | |
SU478283A1 (en) | AC tracking system | |
SU739469A1 (en) | Servo system | |
SU392453A1 (en) | FOLLOW DRIVE | |
SU538387A1 (en) | Device for remote angle transmission | |
SU488186A1 (en) | Digital automatic combined control system | |
SU461407A1 (en) | Comparison device for automatic control systems | |
SU868960A1 (en) | Induction electric motor control device | |
SU1195803A1 (en) | Metal detector | |
SU401960A1 (en) | SELF-SETTING SYSTEM WITH STANDARD |