Устройство для управления резонансным объектом

 

Изобретение касается автоматического управления резонансными объектами и предназначено для стабилизации амплитуды колебаний объекта. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности. Для этого в устройстве с резонансными объектом 1 имеется источник 2 и приемник 3 излучения, закрепленной на кронштейне, формирователь 4 импульсов, шторка 5 с прорезью, синхронизатор 6, счетчик 7, дешифратор 8, триггер 9, интегратор 10, состоящий из реверсивного счетчика 11, генератора 12 импульсов и цифроаналогового преобразователя 13, а также исполнительный механизм 14. При колебаниях объекта 1 шторка 5 с прорезью с помощью формирователя 4, приемника 3 и источника 2 формирует импульсы, количество которых зависит от знака и величины отклонения амплитуды колебаний от заданного значения. Дешифратор 8 формирует сигналы управления интегратором 10, который через исполнительный механизм 14 стабилизирует амплитуду колебаний резонансного объекта 1. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.80 „„щщця

А i (51)5 G 05 D 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

МЮ

° Ю

° г

408. 1. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4406353/24-24 (22) 07. 04. 88 (46) 15,05.90. Бюл.. 1;- 18 (72) А.И.Каленников, В.И.Пешкова и В.Н.Шушканов (53) 62-50 (088.0) (56) Авторское свидетельство СССР

Р -1096618, кл. G 05 D 19/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

11 781780, кл. G 05 D 19/02, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕШИ РЕЗО11АНСНИИ ОБЪЕКТОМ (57) Изобретение касается автоматического управления резонансными объектами и предназначено для стабилизации амплитуды колебаний объекта.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надекности. Дпя этого в устройстве с резонансным объектом 1 имеются источник 2 и приемник 3 из2 лучения, закрепленный на кронштейне, формирователь 4 импульсов, шторка 5 с пр ор ез ью, синхро низ ат ор 6, счет чик

7, дешифратор 8, триггер 9, интегратор 10, состоящий из реверсивного счетчика 11, генератора 12 импульсов и цифроаналогового преобразователя

13, а также исполнительный механизм

14. При колебаниях объекта 1 шторка

5 с прорезью с помощью формирователя 4, приемника 3 и ис-.î÷íèêà 2 формирует импульсы, количество которых зависит от знака и величины отклонения амплитуды колебаний от заданного значения. Дешифратор 8 формирует сигналы управления интегратором 10 который .через исполнительный механизм 14 стабилизирует амплитуду колебаний резонансного объекта.1.

1 з.п. ф-лы, 3 ил.

3 1564599

Изобретение относится к технике автоматического управления резонансными объектами и предназначено для стабилизации амплитуды колебаний объекта.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности.

На фиг, 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — распо- 1ð ложение источника и приемника излучения и шторки; на фиг. 3 — диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит резонансный ,объект 1, иСточник 2 излучения, приемник 3 излучения, формирователь 4 импульсов, шторку 5 с прорезью, синхронизатор 6, счетчик 7, дешифратор

8, триггер 9, интегратор 10, состоя, щий из реверсивного счетчика 11 20. генератора 12 импульсов и цифроаналогового преобраэоватепя 13, исполнительный механизм 14, кронштейн 15 и о снование 16. !

Устройство работает следующим образом.

Резонансный объект 1 совершает непрерывные колебания с некоторой амплитудой и частотой, причем амплитуда колебаний при наличии возмущений должна оставаться постоянной и равной заданному значению. Отклонения амплитуды колебаний от заданного значения устраняются путем изменения частоты регулирующего воздействия с учетом знака отклонения, Выявление отклонения амплитуды основано на подсчете количества импульсов, формирующихся на выходе приемника 3 при перекрывании луча (например инфра- 40 красного) верхней и нижней частями шторки 5, При малой амплитуде колебаний или при их отсутствии (в момент запуска), когда луч не перекрывается шторкой 5, 45 на выходе приемника 3 импульсы отсутствуют, что соответствует отрицательному отклонению амплитуды от заданной. Если луч перекрывается верхней частьн шторки 5 то на выходе 50 приемника 3 формируется один импульс, что также соответствует отрицательному отклонению. При перемещении верхнЬй части шторки 5 вверх-вниз на выходе приемника 3 формируются два им55 пульса, что соответствует нулевому отклонению амплитуды от заданной.

Точность нулевого отклонения определяется шириной цели. 1(огда луч прерывается нижней частьи шторки 5, формируются три импульса (два импульса от верхней части и один от нижней), а при прерывании луча обеими частями шторки 5 — четыре импульса> что соответствует положительному отклонении.

Импульсы формирователя 4 записываются в счетчик 7 и поступают на вход синхронизатора 6, который в простейшем исполнении может содержать два последовательно соединенных элемента задержки. В зависимости от состояния счетчика 7 в момент поступления импульса с выхода синхронизатора 6 де-, шифратор 8 формирует управляющие сигналы.

При отрицательном отклонении амплитуды колебаний от э аданно ro значения на первом выходе дешифратора 8 формируется "0, который на первом выходе триггера 9 устанавливает "1", разрешающую счет реверсивным счетчиком 11 в режиме сложения количества импульсов генератора 12. Изменяющийся цифровой код на выходе реверсивного 11 цифроаналоговый преобразователь 13 преобразует в напряжение, сигнал на выходе исполнительного механизма 14 возрастает и увеличивает частоту регулирующего воздействия, Это обеспечивает увеличение амплитуды резонансного объекта до тех пор, пока не будет получен сигнал нулевого отклонения.

При нулевом отклонении на третьем выходе дешифратора формируется сигнал

"0", который запрещает счет в реверсивном счетчике 11, и устройство работает в установившемся режиме.

При положительном отклонении на втором выходе дешифратора 8 формируется 0", который на втором выходе триггера 9 устанавливает "1", разрешающую счет импульсов генератора 12 в режиме вычитания. Изменяющийся цифровой код преобразуется в напряжение, сигнал на выходе исполнительного механизма уменьшается и уменьшает частоту регулирующего воздействия исполнительного механизма 14. Процесс продолжается до тех пор,. пока амплитуда колебаний резонансного объекта не достигнет заданного уровня.

Изобретение позволяет повысить надежность работы устройства особен- но при длительных испытаниях габарит ных объектов, характеризующихся значительной амплитудой колебаний, а

1564599 также при испытаниях на,выносливость и при высоких температурах.

Формул а изобретения

1. Устройство для управления резонансным объектом, содержацее задатчик амплитуды колебаний, формирователь импульсов, синхронизатор, дешифратор и триггер, соединенный первым и вторым выходами с соответствуюцими входами интегратора, подключенного выходом к входу исполнительного механизма, связанного с резонансным объектом, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, в него введены источник и приемник излучения, шторка с прорезью и счетчик, причем первый и второй выходы деыифратора соединены соответственно с первым и вторым входами триггера, третий выход — с входом запрета интегратора, группа информационных входов — с соответствующими выходами счетчика, а вход синхронизации — с первым выходом синхронизатора, подключенного вторым выхо-. дом к входу сброса счетчика, а вхо„oM — к счетному входу счетчика и выходу формирователя импульсов, соеди5 ненного входом с выходом приемника излучения, источник и приемник излучения установлены н= кронштейне, закрепленном на основании, шторка закреплена на резонансном объекте, при этом горизонтальная ось симметрии прорези шторки по высоте смецена по отношению к оптической оси источника и приемника излучения на расстояние, соответствуюцее заданной амплитуде колебаний.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что интегратор содержит последовательно соедине.;ные генератор импульсов, реверсивный

20 счетчик и ци< .роаналоговый .реобразователь, выход которого является выходом интегратора, первый и второй входы реверсивного счетчика являются соответственно первым и вторым входами

25 интегратора, а вход запрета реверсивного счетчика является входом запрета интегратора.

1564599

Рсиих

Корректор Н.Ревская

Заказ 1159 Тираж 644 Подписное

ВНКИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

АОлйатя обаекта с частотой У

Составитель В.Прямицын

Редактор А.Огар .Техред М.Ходанич

Гюлям млулжп