Следящая система

ОПИСАНИЕ

Ия <п708296

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)м. к (22) Заявлено 250177 (21) 2446938/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

G 05 8 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (5 3) УД (6 8 1 . 3 2 7 . .11(088.8) Опубликовано 05.01.80. Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 080 1.80 (72) Автор изобретения

Г,Н. Скрипник (71) Заявитель

Институт автоматики (54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА J0!

30

Изобретение относится к области автоматического управления и регулировани я и может быть и споль з овано для управления позиционными приводами, особенно для объектов с пе-. ременными параметрами, например, для беэупорного останова рабочих органов машин: станков, экскаваторов, прокатных станов и т.д.

Йзвестна следящая система, содержащая блок сравнения, вход которого подключен к выходу объекта управления и устройство управления.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции.

Наиболее близкой к изобретению по существу технического решения,является следящая система, содержащая блок сравнения, вход которого подключен к первому выходу объекта управления, устройство управления и датчик скорости, вход которого подключен ко второму выходу объекта управления.

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие и недостаточная точность обработки воздействия на объект управления.

Бель изобретения — повышение быстродействия и точности системы.

Укаэанная цель достигается тем,что устройство управления системы содержит триггеры, входы сброса которых соединены с выходами блока сравнения, а установочные входы каждого триггера подключены к выходу предыдущего триггера, прйчем установочный вход первого триггера подключен к блоку сравнения, усилители-формирователи, входы которых соединены с выходами триггеров,сумматор, первый вход которого подключен к выходу датчика скорости, а второй вход - к выходу соответствующего усилителя - формирователя, блок умножения, первый вход которого соединен с выходом сумматора, а второй вход — с выходом соответствующего усилителя — формирователя, и блок переключения, управляющий вход которого подключен к выходу блока умножения, информационные входы — к выходам соответствующих усилителейформирователей, а выход ко входу объекта управления.

На фиг ° 1 приведена функциональная схема системы, которая содержит: объект управления 1, блок сравнения

2, блок управления 3, датчик скорости 4, триггеры 5, усилители-формиро70829б уравнение ключения:

65 ватели б, сумматор 7, блок умножения 8, блок переключения 9, На фиг.

2 и 3 представлены характеристики системы, настроенной для работы соответственно по радиальным и по секуцим линиям переключения, Следящая система работает следующим образом.

По мере уменьшения рассогласования объект управления 1 последовательно (слева направо) воздействует на датчики Д (1 = 0,1,2...п) блока

1 сравнения 2, сигналы которых запоминаются триггерами. 5 на время движения объекта между двумя соседними датчиками. Эти одинаковые по уровню сигналы подаются последовательно на соответствующие входы каждого из четырех усилителей — формирователей б. 3а счет сложения сигналов усилителя — формирователя и датчика скорости 4 в сумматоре 7 формируется сигнал Р „-, который подается на первый вход блока умножения 8, На второй вход блока умножения подается сигнал от усилителя-формирователя .

При изменении знака произведения

2.1 выходной сигнал блока умножения, подаваемый на управляющий вход блока переключения производит изменение структуры системы и сигнала U на входе объекта управления. Движение такой системы происходит в скользящем режиме (фиг. 2 и 3), при котором изображающая точка совершает колебательные движения около каждого участка соответствуюцей линии переключения с большой частотой и малой амплитудой. Переход с участка на участок происходит по мере движения рабочего органа объекта управления 1 от датчика к датчику.

Это сопровождается включением соответствующего триггера, формированием новой линии переключения и созданием скользящего режима возле нее, В точке останова рабочий орган объекта управления 1 воздействует на датчик нулевого положения Д, который, сбрасывая соответствующий триггер, отключает двигатель объекта управления 1, Коэффициенты усиления К.1,„(где m = 1,...,4 ) по каждому входу усилителей — формирователей выбираются такими, чтобы сигналы на выходе усилителей-формирователей во время движения объекта между двумя датчиками были равны соответ— ственно К11 .Х11 у К21 Х 1) о

Х -=

11 2 и К Х"..где Х11

41 величина сигнала, пропорциональная расстоянию от 1-го датчика положения до точки останова. На выходе сумматора 7 сигнал равен сумме ступенчатых сигналов усилителя-формирователя б и аналогового сигнала от датчика скорости X q и определяет

1-го участка линии перео

g1 K41 Х,,1. + Х -О

Выходной сигнал блока умножения 8, равный 1=f„x „., подается на управляюций вход блока переключения

9. Сигнал U на выходе блока переключения является выходным сигналом блока управления 3 и входным для объекта управления 1, Если параметРы КФ К21 H К41 выбраны так что на участках линий переключения

g.=о выполняются условия скользящего

Режима (g „ ; <о, g „=о ), .то после попадания изображающей точки на любой участок линий переключения (фиг. 2 и 3), возникает скользяций режим движения системы по этому участку. Общая траектория движения образуется иэ отдельных участков, на которые последовательно переключается система с помощью датчиков положения блока сравнения 2 и блока управления 3! число используемых линий переключения определяется необходимой степенью приближения процесса позиционирования к оптимальному по быстродей=твию. В зависимости от способа настройки системы, линии переключения могут быть радиальными по отношению к началу координат фаэовой плоскости (фиг. 2) или исходящим (кроме первой — тоже Радиальной) в виде лучей иэ соответствующих расчетных точек справа от начала координат и секущими оптимальную по быстродействию фазовую траекторию (фиг. 3), Для аппроксимации оптимальной фаэовой траектории могут быть испбльэованы и другие комбинации участков радиальных и секущих линий переключения. Координаты точек пересечения линий переключения и оптимальной по быстродействию фазовой траектории (фиг, 2 и 3) определяют число датчиков Д, блока сравнения 2 и основные параметры, необходимые для настройки системы:

Х () .1 ) А(21

Применение предложенной простой и, следовательно, надежной системы обеспечивает движение объекта в скользящем, близком к оптимальному

IIo быстродействию, режиме с повышенной точностью.

Формула изобретения

Следящая система, содержащая блок сравнения, вход которого подключен к первому выходу объекта управления, устройство управления, датчик скорости, вход которого подключен ко второму выходу объекта управления, отличающаяся тем,чтос целью повышения быстродействия и точности системы, устройство управления содержит триггеры, входы сброса ко708296 торых соединены с выходами блока сравнения, а установочные входы каждого триггера подключены к выходу предыдущего триггера, причем установочный вход первого триггера подклю- чен к блоку сравнения, усилителиформирователи, входы которых соединены с выходами триггеров, сумматор, первый вход которого подключен к выходу датчика скорости, а второй вход — к выходу соответствующего усилителя-формирователя, блок умножения, первый вход которого соединен с выходом сумматора, а второй вход — с выходом соответствующего усилителяформирователя, и блок переключения, управляющий вход которого подключен к выходу блока умножения, информационные входы — к выходам соответствующих усилителей-формирователей, а выход — ко входу объекта управления.

708296

А г

Фиг. У

Составитель Г. Митина р Техред М .Петко

Ре акто . Меп ишвили T Корректор В, Синицкая

Заказ 9090/47 Тираж 956 Подписное

IIHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная 4