(54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА КОМБИНИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ(54) FOLLOWING COMBINED CONTROL SYSTEM
Изобретение относитс к автоматическому регулированию и может быть использовано в радиотехнических системах, приборостроении , станкостроении и т.п. Известна след ща система комбинированного управлени ,в которой дл повьпиени точности слежени используетс компенсирующа след ща система fl. Недостатком такой системы вл етс невысока точность слежени , вызванна параметрическими возмущени ми, воздействующими как на основную след щую систему , так и на компенсирующую. Наиболее близкой по технической сущности К изобретению вл етс система, содержаща последовательно соединенные задатчик положени , блок сравнени , первый сумматор и исполнительный элемент, выход которого соединен со вторым входом блока сравнени , а через датчик скорости - со вторым входом первого сумма тора, третьим входом подключенного к вы ходу задатчика скорости, вход которого соединен со вторым выходом задатчика положени . Недостатком данной системы вл етс невысока точность при изменении крутизны выходной характеристики задатчика и датчика скорости. Применение отрицательной обратной св зи по скорости уменьшает ошибку системы, обусловленную нестабильностью элементов (усилител и двигател ), но не уменьшает погрешность, вызванную уходом параметров датчика скорости и задатчика скорости. Уход параметров при изменении внешних условий в существующих серийно изготовл емых дат чиках скорости, выполненных на тахоге- нераторах (например совмещенные двига тели - генераторы серии ДГ), достигает 30%. Целью изобретени вл етс повышение точности системы. Поставленна цель достигаетс тем, что след5пца система комбинированного управлени содержит последовательно соединенные масштабный элемент, второй 3fi сумматор, инвертор и инерционное звено, выход которого соединен с четвертым вхо дом первого сумматора, второй вхоД кото рого соединен со вторым входом второго сумматора, а третий вход - со входом масштабного элемента. На чертелсе представлена функциональна схема предлагаемой след щей системы . След ща система комбинированного управлени содер кит последовательно соединенные задатчик положени 1, блок сравнени 2, суммирующий усилитель первый сумматор 3 и исполнительный эле мент 4, а также датчик скорости 5 и задатчик скорости 6. Выход исполнительного элемента 4 механически св зан с осью приемника - -блоком сравнени 2 и через датчик скорости 5 соединен со вторым входом суммирующего усилител 3,тре- тий вход которого соединен с выходом за датчика скорости 6, Кроме того, след ща система снабжена последовательно соединенными масштабным элементом 7, вторым сумматором 8, инвертором 9 и инерционным звеном 10. При этом вход масштабного элемента 7 подключен к выходу задатчика скорости 6, второй вход сумматора 8 - к выходу датчика скороети 5, а выход инерционного звена 10 - к четвертому входу суммирующего усилител 3. Предлагаема след ща система рабо™ тает следующим образом, В нормальных услови х в масштабном элементе 7 осуществл етс масштабирование сигнала U,i ДО ве;гачины Uy, U с тем, чтобы результирующ51й й1гнал на вы ходе сумматора 8, а, следовательно, и инерционного звена 10, был равен нулю. Работа системы приведена дл двух: случаев. Крутизна датчика скорости 5 не мен етс , а мен етс только крутизна задатчика скорости 6 В этом случае в установившемс режиме при движении входной оси системы с посто нной скоростью 51.оу СОИеЬ(при этом в нескомпенсирован ной системе выставл етс глубина жестк св зи по скорости К и необходимый коэф фициент переда ш масштабного элемента К -jiS-.J) результирующее напр жение - на входе суммирующего усилител 3 след щей системы при всех услови х эксплу атации равно и,, ©g-U s-b , Так, например, при U 100 мВ и нaпp лteниeUз.,U(9 10мЕ, SS 0- 0. При этом напр жение на выходе инвертора 9, а следовательно, и инерционного звена 1О .-VO: Если же под воздействием внешних условий напр жение U уменьшаетс , например на 20% (следовательно, (J 1)(10 ,2) 80 мВ, а 0 0,.0,9 72 мВ), то на выходе инерционного звена 1О по витс напр жение 72-90 -18 мВ. Тогда динамическа ошибка системы ст-анет + (),,i -80-18 +90+10 +2 мВ, в то врем как ошибка в известной системе равна + U2 +Uy--еО -90-(-10- + 20мВ. Крутизна задатчика скорости 6 не ме н етс , а мен етс только крутизна датчика скорости 5. В этом случае при падении напр жени OQ, на 20% напр жение J Ug {1-0,2)-72 мВ; а UK 90-72 18 мВ.. . При этом динамическа ошибка системы равна 6 -U - -UK-U2 +Ue: -100+18+72+ + 10-О. Таким образом, уход крутизны выходной характеристик датчика скорости 5 не сказываетс на динамической точности след щей системы. Введение инерционного звена 10 в предлагаемук) систему необходимо дл обеспечени устойчивости след щей системы . В качестве инерционного звена 10 можег .быть использовано, например, инерционное звено первого пор5щка (апериодическое ), хот в принципе могут использоватьс и дискретные звень (например последовательно соединенные импульсный элемент и фиксатор). Использование предложенного технического решени позвол ет обеспечить высокую точность слежени как в нормальных услови х, так и при изменении температуры окружающей среды. При этом в след щей системе могут примен тьс серийные , датчики скорости с большим температурным дрейфом крутизны выходной характеристики . Применение предлагаемой системы позвол ет повысить точность след щей системы до 3 (по сравнению с известной системой без компенсашп-i уходов крутизны датчиков скорости, имеющей точность 15 ) при уходе крутизны выходной характеристики датчиков скороети на +30% и скорости слежени Q 1()0°/с.This invention relates to automatic regulation and can be used in radio systems, instrument engineering, machine tool building, and the like. A known tracking system is a combined control, in which a compensating tracking system fl is used to improve the tracking accuracy. The disadvantage of such a system is the low tracking accuracy caused by parametric perturbations affecting both the main tracking system and the compensating one. The closest in technical essence of the invention is a system comprising a serially connected position setter, a comparison unit, a first adder and an actuator, the output of which is connected to the second input of the comparison unit, and through the speed sensor - to the second input of the first torus sum, the third input of the connected to the speed ramp, the input of which is connected to the second ramp output. The disadvantage of this system is low accuracy when changing the steepness of the output characteristics of the setpoint and the speed sensor. The use of negative feedback on speed reduces the system error caused by the instability of the elements (amplifier and motor), but does not reduce the error caused by the departure of the parameters of the speed sensor and the speed reference. The departure of parameters when changing the external conditions in existing serially produced speed sensors made on tachogenerators (for example, combined engines - generators of the DG series) reaches 30%. The aim of the invention is to improve the accuracy of the system. The goal is achieved by following the combined control system with a series-connected scale element, a second 3fi adder, an inverter and an inertial link, the output of which is connected to the fourth input of the first adder, the second input of which is connected to the second input of the second adder, and the third input with the input of the scale element. The drawing presents a functional diagram of the proposed follow system. The following combined control system contains serially connected position setter 1, comparison unit 2, summing amplifier first adder 3 and actuation element 4, as well as speed sensor 5 and speed setting unit 6. The output of actuator 4 is mechanically connected to the receiver axis - - the comparison unit 2 and through the speed sensor 5 is connected to the second input of the summing amplifier 3, the third input of which is connected to the output of the speed sensor 6, in addition, the tracking system is equipped with series-connected abn element 7, the second adder 8, the inverter 9 and the inertial element 10. The input of the scale element 7 is connected to the output of the speed control unit 6, the second input of the adder 8 to the output of the fast network sensor 5, and the output of the inertial link 10 to the fourth input of the summing amplifier 3. The proposed tracking system works as follows. Under normal conditions, in scale element 7, the signal U, i is scaled up; Uy, U, so that the resultant signal is passed on you along the accumulator 8, and, consequently, and inertial link 10, b l is zero. System operation is given for two: cases. The slope of the speed sensor 5 does not change, but only the slope of the speed reference 6 changes. In this case, in the steady state, when the input axis of the system is moving at a constant speed of 51.SOLT (while the uncompensated system has a hard depth of K and the required coefficient of transfer of the scale element K -jiS-.J) resulting voltage - at the input of the summing amplifier 3 of the following system under all operating conditions is also, © gU sb. For example, with U 100 mV and, for example, U (U) (9 10mE, SS 0- 0. At the same time, the voltage at the output of the inverter 9, and consequently, the inertial link 1O. -VO: If, under the influence of external conditions, the voltage U decreases, for example, by 20% (therefore, (J 1) (10, 2) 80 mV, and 0 0, .0.9 72 mV), then at the output of the inertial link 1O, the voltage is 72-90 -18 mV at Vits. Then the dynamic error of the system st-anet + () i -80-18 + 90 + 10 +2 mV, while the error in the known system is + U2 + Uy - еО -90 - (- 10- + 20mV. The steepness of the speed setting device 6 does not change, but only the steepness of the speed sensor 5 changes. In this case, when the voltage OQ drops, the voltage U Ug {1-0,2) -72 mV is 20%; and UK 90-72 18 mV ... In this case, the dynamic error of the system is 6 -U - -UK-U2 + Ue: -100 + 18 + 72 + + 10-O. Thus, the departure of the slope of the output characteristics of the speed sensor 5 does not affect the dynamic accuracy of the tracking system. The introduction of the inertial unit 10 into the proposed system is necessary to ensure the sustainability of the tracking system. For example, the inertial link of the first switch (aperiodic) can be used as the inertial link 10, although in principle discrete links (for example, series-connected pulse element and clamp) can be used. The use of the proposed technical solution allows to ensure high tracking accuracy both under normal conditions and when the ambient temperature changes. In this case, serial, velocity sensors with a large temperature drift of the slope of the output characteristic can be used in the tracking system. The application of the proposed system allows increasing the accuracy of the tracking system to 3 (as compared with the known system without compensating-i steepness of the speed sensor steepness having an accuracy of 15) when leaving the steepness of the output characteristics of the fast network sensors by + 30% and tracking speed Q 1 () 0 ° / s