Двухкоординатный следящий привод

С--А Н--И-:Ж

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ! 1) 542975

СОюз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.10.74 (21) 2063949/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл."- G 05B 11/01

Государственный комитет

Совета Министров СССР по елам нз б етений Опубликовано 15.01.77. Бюллетень № 2 по делам изобретений (53) УДК 62-83(088.8) и открытий

Дата опубликования описания 14.02.77 (72) Автор изобретения

Б. В. Новоселов (71) Заявитель (54) ДВУХКООРДИНАТНЫЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть применено для построения высокоточных многокоординатпых следящих приводов.

Известна система двухкоординатного управления объектом (управляемыми элементами) с одной общей выходной координатой.

Она обеспечивает регулирование общей координаты с помощью одного астатического регулятора, на выход которого с сумматора подается разность между уставкой сс0, и общей регулируемой координатой со< с выхода оператора нагрузки. Полученный на выходе регулятора сигнал сс распределяется при помощи масштабирующих звеньев и подается в качестве уста вок на сумматоры регуляторов нагрузки объектов, нагрузки которых измеряются звеньями и сравниваются с уставками в элементах. Нагрузки отдельных объектов суммируются в сумматоре. Такое регулирование позволяет повысить точность распределения общей нагрузки по параллельно работающим объектам, но непригодно для регулирования двух зависимых выходных координат управляемого элемента (объекта). Известна также система двухкоординатного управления объектом в котором обеспечивается регулирование общей координаты объекта по двум переменным (сь ссз регулирующих органов. В элементе сравнения определяется отклонение регулируемого параметра (с, замеренного чувствительным элементом, от его заданного значения (po. Сигнал поступает через регулятор и релейное устройство на входы исполнитель5 ных механизмов, управляющих органами. Устройство по сигналам с датчиков положения, обработанным в логической схеме, обеспечивает подключение в работу в необходимое время того или иного механизма, а следова10 тельно, и регулируемого органа. Такое регулирование в ряде случаев эффективно, но также не может быть применено для управления объектами с двумя взаимосвязанными выходными координатами. Наиболее близким к изоб15 ретению техническим решением является устройство, в котором требуется регулирование двумя выходными координатами сг, 1. Оно содержит первый чувствительный элемент, первый выход которого подсоединен через

20 блок управления к первому исполнительному двигателю, второй чувствительный элемент и второй псголнптельный двигатель. Управляемый элемент в этом устройстве содержит переменную нагрузку, жестко соединенную с

25 гайкой, которая перемещается (коордпната l) по винту при вращении его двигателем. Винт проходит через ось цапф в перпендикулярной плоскости к ней. Ось вращается (координата ср) с помощью системы рычагов от гайки, пе30 ремещаемой по винту, вращение которому за542975

45 дается от двигателя. Управление двигателями автоматизировано с помощью следящих систем, выполненных соответственно на блоках управления, в которых сравниваются и обрабатываются заданные lp, $p и текущие значения координат 1, ср, и чувствительных элементах, измеряющих координаты l, ср. Однако для решения задачи точного актоматического поворота оси цапф на угол у в динамических режимах с большими моментами неуравновешенности, причем ступенчато изменяющимися, такой двухкоординатный привод мало эффективен, так,как в приводе не может быть обеспечено автоматическое перераспределение момента неуравновешенности в зависимости от угла поворота оси цапф и веса нагрузки, что резко снижает точность управления положением оси цапф.

Целью изобретения является повышение точности устройства с двумя выходными взаимозависимыми координатами. В описываемом приводе это достигается тем, что в него введен функциональный преобразователь, первый вход которого связан со вторым выходом первого чувствительного элемента, второй вход— с выходом второго чувствительного элемента, а выход — со вторым исполнительным двигателем.

На чертеже представлена блок-схема описываемого привода.

Он состоит из объекта управления 1 в виде переменной нагрузки, соединенной через гайку 2 с винтом 3, вращающимся от второго исполнительного двигателя 4 и проходящим через ось цапф 5 в перпендикулярной к ней плоскости. Ось цапф 5 вращается через систему рычагов б от гайки 7, перемещаемой от винта

8, вращающегося первым исполнительным двигателем 9. На оси цапф установлен первый чувствительный элемент 10, а на объекте управления чувствительный элемент 11. Оба чувствительных элемента 10 и 11 подключены к функциональному преобразователю 12. Первый чувствительный элемент 10 подключен также к блоку управления 13.

При подаче на вход блока управления 13 входной величины сро, он сравнивает ее с од5

30 ной из выходных координат ср (в частном случае, угол поворота оси цапф 5 объекта управления 1), измеренной с помощью первого чувствительного элемента 10. Сигнал, пропорциональный разности (happ — cp) усиленный в блоке

13, управляет с помощью первого исполнительного двигателя 9 первой входной величиной объекта управления 1, связанной с первой выходной координатой объекта управления. С помощью второго чувствительного элемента 11 измеряется вторая выходная координата E G, 1 объекта управления 1 (изменение веса и перемещение объекта). В функциог- альном преобразователе 12 обрабатываются сигналы с чувствительных элементов 10 и 11 для получения сигнала на входе двигателя 4, вызывающего такое изменение второй регулируемой величины объекта 1, при котором обеспечивается независимость регулирования первой выходной координаты <р от изменения второй выходной координаты (EG, l), в частности, такое перемещение l объекта 1 при изменении угла ср и веса 6, чтобы момент неуравновешенности объекта 1 относительно оси цапф 5 был бы минимальным и постоянным.

Таким образом, описываемый привод обеспечивает высокую точность регулирования одной основной выходной координаты, так как исключено влияние на нее другой его выходной координаты при изменении последней в достаточно широких пределах.

Формула изобретения

Двухкоординатный следящий привод, содержащий первый чувствительный элемент, выход которого подсоединен через блок управления к первому исполнительному двигателю, второй чувствительный элемент и второй исполнительный двигатель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введен функциональный преобразователь, первый вход которого связан со вторым выходом первого чувствительного элемента, второй вход — с выходом второго чувствительного элемента, а выход — со вторым исполнительным двигателем.

542975

Составитель Т. Кнрюхина

Текред iVL. Семенов

Корректор Е. Хмелева

Редактор Л. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 449/!4 Изд. М 107 Тираж 1069 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров C(CP по делам пзооретеиий н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская нао., д, 4, 5