Следящая система

Авторы патента:

G05B11/12 - с передачей сигналов переменного тока, модулированных по несущей частоте

О П И С А Н И Е 326546

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетсних

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 28.VII.1970 (№ 1471790/18-24) М. Кл. G 05b 11/12 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете воиниотров

СССР

VÄК 621.3.078-503.53 (088.8) Опубликовано 19.!.1972. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания IО.III.1972

Авторы изобретения

И. А. Петрусенко, В. Г. Барановский и Е. И. Лиманович

Заявитель

СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Данная следящая система электромеханического типа может быть использована в аналоговых вычислительных машинах и системах автоматического управления.

Известны следящие системы, обеспечивающие согласование фаз сравниваемых входных напряжений в заранее рассчитанных точках, содержащие решающий блок в виде последовательно соединен ых фазирующего резистора, линейного, масштабного и синусно-косинусного вращающихся трансформаторов, причем выход решающего блока через усилительно-преобразовательный блок подключен к управляющей обмотке исполнительного двигателя, вал которого через редуктор кинематически соединен с ротором линейного вращающегося трансформатора.

В известной схеме фазы суммируемых напряжений на входе усилительно-преобразовательного блока согласуются с помощью фазирующего резистора, включенного в цепь возбуждения линейного вращающегося трансформатора. Сопротивление резистора подбирают в процессе регулировки следящей системы. Фазирующий резистор позволяет согласовать фазы суммируемых напряжений1 и свести к минимуму ошибку следящей системы только в заранее определенном согласованном положении датчиков. Отсутствие согласования по фазе суммирусмых напряжений в остальны.;. точках рабочего диапазона решающего блока вызывает появление квадратурной составляющей на входе усилительно-преобразовательного блока, которая может превысить линейную часть характеристики усилителя. При насыщении усилительно-преобразовательного блока квадратурной помехой, обусловленной фазовыми сдвигами между суммпруемымп напряжениями, существенно увеличивается мот0 ментпая составляющая ошибки. Фазовые сдвиги между суммпруемымп напряжениями в реальных решающих блоках могут привести

K II . IIIчени1о c% м марной 0111IIáIiII B неско IbI o раз. Перечисленные недостатки такого спосо15 са согласования суммируемых напряжений по фазе не позволяют создать решающую следящую систему высокой точности.

Цель изобретения вЂ” повышение точности работы следящп., систем аналоговых вычпс20 лительных машин и систем автоматического управления. glo;IIII ae cII она тем, что предлагаемая следящая система снабжена автоматическим регулятором фазы, состоящим пз последовательно соединенных усилителя на25 пряженпя, фазочувствительного выпрямителя и управляемого элемента, причем вход усилителя напряжения соединен со входом усилительно-преобразовательного блока, а управляемый элемент подключен к фазпрующему

30 резистору решающего блока.

326546

Управляемый элемент выполнен на двух тр анзисторах, базы и коллекторы которых соединены соответственно между собой, эмиттеры подключены к выходу управляемого элемента, а общие коллекторная и базовая точки соответственно через ограничительный резистор и непосредственно соединены со входом управляемого элемента.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемой следящей системы; на фиг. 2 вЂ” электрическая схема управляемого элемента.

Следящая система содержит решающий блок 1, усилительно-преобразовательный блок

2, исполнительный двигатель 3, механический редуктор 4 и автоматический регулятор фазы 5. Решающий блок включает в себя фазирующий резистор 6, синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 7, линейный вращающийся трансформатор (ЛВТ)

8 и маспггабный вращающийся трансформатор (МВТ) 9.

Лвтоматический регулятор фазы 5 представляет собой последовательно соединенную цепочку in полупроводникового усилителя напряжения fD, фазочувствительного выпрямителя (ФВЧ) 11 и управляемого элемента 12.

Одна из возможных электрических схем управляемого элемента на транзисторах (фиг. 2) содержит транзисторы 13 и 14 и резистор 15.

Базы и коллекторы транзисторов соединены соответственно между собой, эмиттеры подключены к выводам фазирующего резистора

6, а общие коллекторная и базовая точки соответственно через ограничительный резистор и непосредственно соединены с выходом фазочувствительного выпрямителя 11.

Выпрямитель может быть выполнен по одной из известных схем. Его опорное напряжение „„сдвинуто на 90 относительно напряжения сети U,. В результате этого синфазная составляющая сигнала U,, не пропускается, cl его квадратурная помеха после выпрямления поступает на вход управляемого элеменi;i 12, который автоматически согласует фазы сум.чируечых напряжений. Сопроп вление фазирующего резистора 6 и режим работы

Tp;1lnèi. Tîðîâ И, 14 выбиракл таким образом, чтобы в процессе работы следящей системы фаза отрабатывающего напряжения изменялась в заданном диапазоне значений U, и U, (U;, и U, задающее и отрабатывающее напряжения), Если угол сдвига между напряжениями U, и U<, 180, то в согласованном состоянии следящей системы квадратурная помеха, обусловленная сдвигом фаз, равна нулю, а синфазная составляющая сигнала и квадратурная помеха, обусловленная остаточными напряжениями задающего (СКВТ) 7 и отрабатывающего (ЛВТ) 8 трансформаторов, взаимно компенсируются. Вследствие этого напряжение на выходе ФЧВ 11 равно нулю, сопротивление управляемого элемента 12 максимально и ошибка следящей системы минимальна. B процессе работы следящей системы угол сдвига фаз между суммируемыми напряжениями меняется и оказывается отличным от 180 . В результате на входе усилительно-преобразовательного блока и регулятора фазы кроме синфазной составляющей сигнала появляется квадратурная помеха, которая, пройдя через выпрямитель 11, в виде выпрямленного напряжения поступает на базы транзисторов И, 14. В результате этого сопротивление последних изменяется так, что фаза между суммируемыми напряжениями оказывается равной 180 . Таким образом автоматический регулятор фазы исключает возможность отказа в работе следящей системы из-за наличия на входе усилителя помехи и обеспечивает ее работу с минимальной ошибкой, определяемой только моментной составляющей.

Предмет изобретения

1. Следящая система с согласованием фаз суммируемых входных напряжений, содержащая решающий блок в виде последовательно соединенных фазирующего резистора, линейного, масштабного и синусно-косинусного вращающихся трансформаторов причем выход решающего блока через усилительно-преобразовательный блок подключен к управляющей обмотке исполнительного двигателя, вал которого через редуктор кинематически соединен с ротором линейного вращающегося трансформатора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности работы системы, она содержит автоматический регулятор фазы в виде последовательно соединенных усилителя напряжения, фазочувствительного выпрямителя и управляемого элемента, причем вход усилителя напряжения соединен со входом усилительно-преобразовательного блока, а выход управляемого элемента подключен к фазирующему резистору, 2. Следящая система по п. 1, отличающаяся тем, что управляемый элемент выполнен на двух транзисторах, базы и коллекторы которых соединены соответственно между собой, эмиттеры подключены к выходу управляемого элемента, а общие коллекторная и базовая точки соответственно через ограничительный резистор и непосредственно соединены со входом у.правляемого элемента.

326546

1 !

I !

Д и2. 1 Пап

Юл од

-г

1 !

I !

<и8. 2

Составитель В. Чистов

Тскред Л. Куклина

1 едактор Б. Федотов