Система автоматического управления

О П И С А Н И Е (ii) 467321

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.08.73 (21) 1958632/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.75. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 14.07.75

51) М. Кл. G 05b 11/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 62-50(088.8) (72) Авторы изобретения Д. 3. Генин, Л. М. Козиоров, Ю. И. Купервассер и Г. Ю. Полканов (71) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области автоматики, и, в частности, к системам автоматического управления.

Известны системы автоматического управления, содержащие датчики рассогласования и скорости изменения выходной координаты, дифференциатор, основной сумматор, первый вход которого подключен к выходу датчика скорости изменения выходной координаты, а второй — через дифференциатор к выходу датчика рассогласования, инерционное звено, нелинейное звено типа «зона нечувствительности» и сервопривод, соединенный своим входом с выходами инерционного звена и датчиков рассогласования и скорости изменения выходной координаты.

Недостатком известных . систем является низкая помехозащищенность.

Предлагаемое устройство отличается тем, что оно содержит первый дополнительный сумматор, связанный входами с выходами основного сумматора и инерционного звена, а выходом — с входом нелинейного звена, и второй дополнительный сумматор, подключенный выходом ко входу инерционного звена, первым входом — к выходу основного сумматора, а вторым — к выходу нелинейного звена.

Зто позволяет увеличить помехозащищенность системы.

На фиг. 1 изображена блок-схема системы автоматического управления; на фиг. 2-электрическая схема нелинейного фильтра.

Блок-схема системы содержит датчик рас5 согласования 1, дифференциатор 2, основной сумматор 3, датчик 4 скорости изменения выходной координаты, первый дополнительный сумматор 5, второй дополнительный сумматор 6, нелинейный фильтр 7, инерционное

10 звено 8, сервопривод 9 и нелинейное звено 10 типа «зона нечувствительности».

С выхода датчика рассогласования 1 сигнал A=g> — Х0, где g< — входное управляющее воздействие, Хо — выходная координата, подается на дифференциатор 2, выходной сигнал Л которого поступает на один из входов основного сумматора 3, на другой вход сумматора подается выходной сигнал Х1 датчика

4 скорости изменения выходной координаты.

Выходной сигнал g=.Л+Х основного сумматора 3 подается на первые входы первого

5 и второго 6 дополнительных сумматоров нелинейного фильтра 7. Инерционное звено 8

25 нелинейного фильтра 7 связано по входу с выходом второго дополнительного сумматора

6, а по выходу — со вторым входом первого дополнптельного сумматора 5 и с сервоприводом 9, на который подаются также выход30 ные сигналы Л и Х1 соответственно датчика

467321 рассогласования 1 и датчика 4 скорости изменения выходной координаты. Выходной сигнал 6= g — G первого дополнительного сумматора 5 подается на вход нелинейного звена 10 типа «зона нечувствительности», с выхода которого сигнал поступает на второй вход второго дополнительного сумматора 6.

Электрическая схема нелинейного фильтра реализуется на усилителе 11, охваченном обратной связью через резистор 12 и конденсатор 13, выполняющем функции второго дополнительного сумматора 6 и инерционного звена 8. Выходной сигнал g подается на усилитель 11 через резистор 14 и на резистор 15, соединенный последовательно с резистором

16, другой конец которого связан с выходом усилителя 11. Точка соединения резисторов 15 и 16 связана со входом усилителя 11 через включенные встречно стабилитроны 17 и 18 и резистор 19. На стабилитронах 17 и 18 реализуется нелинейное звено 10 типа «зона нечувствительности».

Система работает следующим образом.

При медленно меняющемся входном воздействии go на вход нелинейного фильтра 7 поступает сигнал д=Л+Х,, содержащий помехи, усиленные за счет дифференцирования в дифференциаторе 2 сигнала датчика рассогласования 1. Если максимальная амплитуда этих помех не выходит за пределы a+, а зоны нечувствительности звена 10, то они фильтруются инерционным звеном 8 и на выход практически не проходят.

При интенсивном линейно нарастающем входном воздействии сигнал о с выхода основного сумматора 3 резко возрастает, выходной сигнал 6=g — 6 сумматора 5 превышает пороги зоны нечувствительности звена

10, т. е. 6)a; или 6(a (стабилитроны 17 и 18 пробиваются), и сигнал g за счет замыкания цепи обратной связи через сумматоры

5 и 6 и звено 10 (элементы 19, 16, 17 и 18 электрической схемы фильтра) проходит на сервопривод 9 с малой фильтрацией, что ооеспечивает эффективное воздействие на объект. 3а счет нарастания сигнала G на выходе инерционного звена 8 (усилителя 11) рассогласование 6=g — 6 на выходе сумматора 5 уменьшается до значения, соответствующего заданным порогам зоны нечувствительности (а <б(а+), цепь обратной связи прерывается, и сигнал g проходит на сервопривод 9 с фильтрацией, определяемой постоянной времени инерционного звена 8.

Управляющий сигнал в замкнутом контуре управления формируется по закону 6 =

=К А+К (G — Х1), где К> и К вЂ” передаточные числа. При интенсивном изменении фазовых координат объекта с выхода нелинейного фильтра снимается сигнал

Э 1 — (pA + A;), т — 1 где т — постоянная времени фильтрации, определяемая постоянной времени Т инерци10 онного звена 8 и коэффициентом усиления

Ко в замкнутом контуре (состоящем из сум1 маторов 5 и 6 и звеньев 8 и 10), т= Т, 1+ о р — символ дифференцирования. При этом

15 объект выводится на динамическую ошибку, определяемую величиной зоны нечувствительности и соотношением параметров К> /К закона управления. При устранении динамической ошибки на выходе нелинейного филь20 тра формируется сигнал (Ф- r Y). т +1

Система обладает астатизмом второго по25 рядка по отношению к управляющему воздействию до, а по характеристикам помехозащищенности она близка к системам с астатизмом первого порядка, в которых отсутствует дифференцирование выходного сигнала дат30 чика рассогласования. Система астатична по отношению к погрешности датчика 4 скорости изменения выходной координаты.

Предмет изобретения

35 Система автоматического управления, содержащая датчики рассогласования и скорости изменения выходной координаты, дифференциатор, основной сумматор, первый вход которого подключен к выходу датчика скоро40 сти изменения выходной координаты, а второй — через дифференциатор к выходу датчика рассогласования, инерционное звено, нелинейное звено типа «зона нечувствительности» и сервопривод, соединенный своим входом с

45 выходами инерционного звена и датчиков рассогласования и скорости изменения выходной координаты, отличающаяся тем, что, с целью увеличения помехозащищенности системы, она содержит первый дополнитель50 ный сумматор, связанный входами с выходами основного сумматора и инерционного звена, а выходом — с входом нелинейного звена, и второй дополнительный сумматор, подключенный выходом ко входу инерционного

55 звена, первым входом — к выходу основного сумматора, а вторым — к выходу нелинейного звена.

467321

Фvz 2

Составитель В. Кузин

Техред О. Гуменюк

Редактор Е. Семанова

Корректор Н. Стельмах

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1653 4 Изд. М 1388 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5