Самонастраивающаяся система управления

 

САМОНАСТРАИВАЮП1АЯСЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, содержащая программный блок, первый выход которого соединен с входом эталонной модели, а остальные выходы - с входами соответствующих каналов регулирования координат движения, состоящих из последовательно соединенных регулятора, привода, механизма канала, блока датчиков jсостояния, фильтра-дифференциатора и блока сравнения, отличающаяся тем, что, с цель повышения точности отслеживания программной пространственной траектории, в систему дополнительно введены блок масштабных коэффициентов эталонного сигнала , а в каждый канал - блок масштабных коэффициентов сигнала фильтрадифференциа тора , нелинейный усилитель, регистр и цифроаналоговый делитель, причем входы блока масштабных коэффициентов эталонного сигнала подключены к выходам эталонной модели, в каждом канале входы блока масштабных коэффициентов сигТ1ала фильтра-дифференциатора соединены с соответствующими выходами фильтра-ди(||ферен.циатора, т а выход - с первым входом блока сравнения , выход которого подключен к входу нелинейного усилителя, соединенного своим вб1ходом с вторым входом привода , вход регистра подключен к выходу программного блока, а выход - к цифровому входу цифроа налогового делите ля, второй вход которого соединен о с выходом блока масштабных коэффициенГ Э О5 тов эталонного сигнала, а выход с вторым входом блока сравнения. . Р1

СОЮЗ СОНЕТСНИХ ойз@л ю

РЕСПУБЛИН (! 9) () 1) 4 (51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР п0 ЕЛ 4. ИЗОБ ТЕНИй V ОТНР ТНй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3677340/24-24 (22) 22.12.83 (46) 07.06.85. Бюл. У 21 (72) Ю.В.Абакулин, Л.И Евсеева и E.È.Ïîãîäèíà (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В,И.Ульянова (Ленина) (53). 62-50(088.8) (56) .Авторское свидетельство СССР в 748351, Kzt. С 05 В 19/18, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 716020, кл. С 05 В 19/18, 1980.

Dubovsky S., Desforges D.Т. The

application of Model-Referenced

Adaptive Control Фо Robotic Manipulators.. — Joint Automatic control

conference. Denver, 1979, р. 507-511. (54)(57) CANOHACTPABBAlN)WRCST CHCTENA

УПРАВЛЕНИЯ, содержащая программный блок, первый выход которого соединен с входом эталонной модели, а остальные выходы — с входами соответствующих каналов регулирования координат движения, состоящих из последовательно соединенных регулятора, привода, механизма канала, блока датчиков

;состояния, фильтра-дифференциатора и блока сравнения, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения точности отслеживания программной пространственной траектории, в систему дополнительно введены блок масштабных коэффициентов эталонного сигнала, а в каждый канал — блок масштабных коэффициентов сигнала фильтрадифференциатора, нелинейный усилитель, регистр и цифроаналоговый делитель, причем входы блока масштабных коэффициентов эталонного сигнала подключены к выходам эталонной модели, в каждом канале входы блока масштабных коэффициентов сигнала фильтра-дифференциатора соединены с соответствующими выходами фильтра-дифференциатора, а выход — с первым входом блока сравнения, выход которого подключен к входу нелинейного усилителя, соединенного своим вйходом с вторым входом привода, вход регистра подключен к выходу программного блока, а выход - к циф ровому входу цифроаналогового делителя, второй вход которого соединен с выходом блока масштабных коэффициен тов эталонного сигнала, а выход— с вторым входом блока сравнения.

1160365

Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначено для управления перемещением электромеханического объекта по заданной траекторий в трехмерном ортогональном пРостранстве, з том числе для управления.движением схвата или технологического органа промышленного робота, подачи металлорежущих станков и других устройств, где требует- 1© ся точное воспроизведение пространственной кривойЦель изобретения состоит в повышении точности отслеживания программной пространственной траектории.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Система содержит программный блок 1, эталонную модель 2, блок 3 масштабных коэффициентов эталонного 20 сигнала, и каналы управления по числу координат движения, каждый из которых состоит из регулятора 4, при- вода 5, механизма 6 канала, блока 7 датчиков состояния, фильтра-диффе-. ренциатара 8, блока 9 масштабных коэффицие тов сигнала фильтра-дифференциатора, цифроаналогового делителя 10, блока 11 сравнения, нелинейного усилителя 12, регистра 13. Çp

Эталонная модель 2 представляет собой активный фильтр n-ro порядка, настройка которого обеспечивает желаемую динамику движения механиз- 35 мов канала. Фильтр-дифференциатор выполняется на,операционных усилителях и служит для восстановления неизмеряемых переменных состояния.

Блоки масштабных коэффициентов эта- gp лонного сигнала и сигнала фильтрадифференциатора выполнены в виде суммирующих операционных усилителей с II вФэдами, по каждому из которых .Реализован соответствующий коэффициент усиления. Нелинейный усилитель имеет статическую характеристику, близкую к релейной.

Система функционирует следующим образом.

Программный блок 1 вырабатывает, задающие сигналы перемещения по каждому каналу х;, выбирает наибольший иэ них х =%ax 1х„... хд ) и вычис» ляет коэффициент пропорциональности

»х; по каждому каналу К;= — . х,„

На вход эталонной модели 2 подается сигнал, соответствующий наибольшему перемещению х, на выходе эталонной модели вырабатываются переменные состояния, хз, х,, x" и т.д. Эти сигналы суммируются с соответствующими коэффициентами в блоке масштабных коэффициентов эталонного сигнала 3. Полученный эталонный сигнал умножается в каждом канале цифроаналоговым делителем 10 на коэффициент пропорциональности К., поступающий в цифровом коде с программного блока 1 через регистр. 13.

Каждый канал управления, замкнутый по положению (блоки 4-7), отрабатывает свой задающий сигнал х; и переменные состояния, измеряемые

В

/ непосредственно или восстановленные с помощью фильтра-дифферен 1иатора 8, масштабируются и суммируются в блоке 9, Полученный сигнал, характеризующий действительчое состояние механизма канала сравнивается в блоке 11 с эталонным сигналом, полученным в блоке 1О, и .через нелинейный усилитель 12 подается на второй вход привода 5. Характеристика нелинейного усилителя, близкая к релейной, обеспечивает быстродействие каналу самонастройки и точность поддержания пропорциональности всех переменных состояний в каждом канале управления.

Ь

Составитель: Е. Погодина

Редактор Анд1андор Техред- М. Кузьма, . Корректор И.Самборская

Заказ 3773/44 Тираж 663 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета СССР

1 по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,: Распекая наб., д.4/5 »

° Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4