SU1425598A1 - Силовой след щий привод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматическому управлению и.может быть использовано дл  квазиоптимального по быстродействию управлени  положением инерционных объектов управлени , Цель изобретени  - повышение быстродействи  за счет реализации квазиоптимального закона управлени  при измен ющемс  входном воздействии. В силовой след щий привод вход т задат- чик 1 входного сигнала, цифровой измеритель 2 рассогласовани , первый 3 и второй 4 цифроаналоговые преобразователи , усилитель 5, первый 6 и второй 7 сумматоры, силовой привод 8, объект 9 управлени , цифровой датчик 10 положени , датчик 11 скорости, первый (грубый) 12 и второй (точный) 13 релейные анализаторы скорости, релейный элемент 14, первый 15 и второй 16 алгебраические сумматоры, делитель 17 напр жени , релейный ана лизатор 18 ошибки и блок 19 пам ти. 1 ил.

Description

ю ел

сд со 00

11А

Изобретение относитс:  к автоматическому управлению и можат быть использовано дл  кваз оптимального по быстродействию управлени  положением инерционных объектов управлени .

Цель изобретени  - повышение, быстродействи  за счет реализации квази- оптимапьного закона управлени  при измен ющемс  входном воздействии.,

На чертеже представлена фз нкцио- нальна  схема силового след щего привода„

В силовой след щий ггривод вход т задатчик 1 входного сигнала,, цифр-о- 1:юй измеритель 2 рассогласовани j ер-вый 3 и второй А цифроаналоговые греобразователи, усилитель Sj первый 5 и второй 7 Сумматоры, силовой привод 85 объект 9 управлени , цифровой датчик 10 положени э датчик 11 ско«ости , первый (грубый) 12 и второй (точный) 13 релейные анализаторы cKopoCTHj релейный элемент 14, пер- 1:ый 15 к второй 16 алгебраические 1-;умматорЫ5, делитель 17 напр жени j .; елейньй анализатор 18 ошибки и блок i9 пам ти

Силовой след щий привод работает следунщим образом

В след щем режиме при обработке мг1лых (до 2°) рассогласований с за датчика 1 входного сигнала подаетс  цифровой сигнал управлени  в виде двоичного кода jb, на цифровой измери- тепь 2 рассогласовани , который вы- 1:;абатываеТ цифровой сигнал рассогласовани  S, меж,ду управл ющим, воздействием

и цифровым сигналом d, с цифрового датчика 10 положени з преобразуемый в аналоговый, сигнал V на nepBOfs цифроанапоговом преобразователе 3 ошибки, усиливаетс  на уси- лптеле 5, проходит через первый сумматор 6 и отрабатываетс  силовым приводом 8, поворачива  объект 9 :7тфавлени : на заданный угол. Одновременно с этим входной сигнал /5, подает™ с  на 1щфроанапоговый щзеобразова- гель 4 входного сигнала, гфоходит на второй алгебраический су1 шатор 16 и. второй сумматор 7, ,

На алгебраические сзвдг- аторы 16, 15 и релейный анализатор 18 ошибки проходит также сигнал рассогласовани  и с первого цифроаналогового преобразовател  3 ошибки При мгшьгх (до 2°).рассогласовани х релейный диализатор 18 ошибки.не срабатывает

g

5 0

5

0

0

5

0

5

блок 19 пам ти не осуществл ет запоминани  начального положени  объекта управлени э а сигнал с датчика 11 скорости настолько мал при отработке малых рассогласований, что первый (грубый) релейный анализатор 12 скорости (настроенный, например,, на срабатывание при скорости объекта управлени  20-30 о/с) не срабатывает, и сигнал квазиоптимального управлени  Ug не проходит на второй вход первого сумматора 6. Второй (точный) релейный анализатор 13 скорости (настроен на срабатывание при скорости объекта 9 управлени  1,5-2,0 о/с и вьпие) не может сработать, так как сигнал с датчика 11 скорости не проходит через нормально разомкнутые контакты релейного анализатора 18 ошибки,

При отработке больших рассогласований (от 2 до 180 ) с задатчика 1 входного сигнала подаетс , цифровой сигнал управлени  на -второй дифро- аналоговый преобразователь А входного сигнала и на цифровой измеритель 2 рассогласовани  По этому сигналу начинаетс  движение объекта 9 управлени  благодар  прохождению управл ющего сигнала jb, с задатчика 1 через первый цифроаналоговый преобразователь 3 ошибки, усилитель 5, первый су1Ф1атор 6 и силовой привод 8, Датчик 11 скорости при достижении объектом 9 управлени  скорости 20-30 о/с и вьше вьфабатывает такое напр жение , которое заставл ет сработать релейный анализатор 12 скорости и подключить сигнал квазиоптимального управлени  через первый сумматор 6 к входу силового привода 8, При этом разгон объекта 9 управлени  происходит с максимальным ускорением, так как величина сигнала квазиоптимального управлени  U превышает величину сигнала усилител  5,

Сигнал квазиоптимального управлени  иц формируетс  из сигнала управл ющего воздействи  /i, , идущего с задатчика 1 через цифроаналоговый преобразователь 4 входного сигнала, и сигнала ошибки рассогласовани  Uj, идущего с цифроаналогового преобразовател  3 ошибки. На выходе второго алгебраического сумматора 16 получаетс  разностный сигнал входного сигнала и ошибки рассогласовани , представл ющий собой в начальный момент.

когда с задатчика 1 сигнал подан, а движение не началось, сигнал, определ ющий начальное угловое положение нагрузки. Сигнал Uj. с выхода алгебраргческого сумматора 16 может быть представлен:

и.

Ku,2 /i, - Кц,(р.-,),

где |i,- входной сигнал-в виде цифрового двоичного кода; oi,- сигнал с датчика 10 положени  в виде цифрового двоичного кода объекта 9 управле- ни ;

Кц, Кц- коэффициенты преобразовани  дифроаналоговых преобразователей 3 и 4.

При К,Кц, ,.ot, .. Сигнал и запоминаетс  на блоке 19 пам ти при срабатывании анализатора 18 ошибки, которое происходит при отработке больших рассогласований , превьшающих 2 , и при срабатыва НИИ второго (точного) релейного анализатора 13 скорости, которое происходит при скорости объекта 9 управлени  1,5-2,0 о/с.

При нулевом значении сигнала с цифрового датчика 10 положени , т.е. Ы, О, блок 19 пам ти запомнит сигнал , равный нулю. Тогда сигнал квазиоптимального управлени  U , формируемый на первом алгебраическом сумма- ,;торе 15, определ етс  как разность сигнала управл ющего воздействи  р, задатчика 1, проход щего через цифро аналоговый преобразователь 4 входного сигнала, второй сумматор 7, дели- тель 17 с коэффициентом Кд, установленным около 0,5 и подбираемым при настройке силового след щего привода и сигнала рассогласовани  Uj, идущего с цифроанапогового преобразовател  3 ошибки. Далее сигнал квазиоптимального управлени  проходит через релейный элемент 14, который формирует релейную характеристику на выходе

и„, + 1 при иу-ир Кд 0 Uo, - 1 при иу-и„ Кд 0.

Этот сигнал и, через контакты первого (грубого) релейного анализатора 12 скорости когда они замкнуты, 55 проходит на второй вход первого сумматора 6 и управл ет, силовым приводом 8. Так продолжаетс  разгон на1425598

0

с

0 5

Q .Q

45

50

55

грузки до тех пор, пока ошибка рассогласовани  Uj., идуща  с цифроана- логового преобразовател  3, не станет меньше, ,5 Un. При превышении сигналом, идущим с делител  17, значени  сигнала ошибки, идущего с цифроаналогового преобразовател  3 ошибки, на сумматоре 15 вырабатываетс  сигнал другого знака, соответствующий управл ющему сигналу торможени , т.е. сигнал Ug мен ет знак.

Если положение объекта 9 управлени  не соответствуюет нулевому положению цифрового датчика 10 положени , происходит запоминание сигнала U , , и этот сигнал учитываетс  при формировании сигнала квазиопти- мального управлени .

При наведении объекта 9 управле- ни  из произвольного положени , т.е. когда цифровой датчик 10 положени  находитс  не в нулевом положении, сигнал с второго сумматора 16 U oLjK запоминаетс  в блоке 19 пам ти после срабатывани  релейного анализатора 18 опшбки и второго релейного анализатора 13 скорости. Сигнал Un, идущий с выхода цифроаналогового преобразовател  4 входного сигнала, и сигнала с блока 19 пам ти поступают на второй сумматор 7, а далее сум- марньй сигнал поступает через делитель 17 на второй алгебраический сумматор 16, где сравниваетс  с сигналом ошибки Uj , идущим с цифроаналогового преобразовател  3 ошибки, и в релейном элементе 14 вырабатываетс  сигнал квазиоптимального управлени  Ug .

Таким образом, в силовом след}щем приводе обеспечиваетс  максимальна по быстродействию отработка больших рассогласований при измен ющемс  входном воздействии в процессе наведени  за счет реализации квазиоптц- мального закона управлени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Силовой след щий привод, содержащий задатчик входного сигнала, цифровой измеритель рассогласовани , подключенный первым входом к выходу задатчика входного сигнала, а выхо- - к входу первого цифроаналогового преобразовател , первый сумматор, первый вход которого подключен к выходу усилител , выход через последоаыельно соединенные силовой привод, объект управлени , вьгАоц которого нвл етс  выходом силового след щего приводаJ и цифровой датчик положени  - к второму входу цифрового измерител  рассогласовани , а второй вход - к выходу первого релейного анализатора скорости,управл ющий йход которого соединен через датчик скорости с выходом СИЛОВОГО след - ijqero привода J а информационный вход через релейный элемент с выходом лбрвого алгебраического сумматрра, второй цифроаналоговый преобразова- гель, блок пам тИл релейньй анализа- t-op ошибки, управл кнций вход которо- о соединен с выходом первого цифро- налогового преобразовател , а инфор | ационный вход - с выходом датчика tKOjpocTH, отличающийс  it-eMs что, с целью повышени  быстродействи  за счет реализации квази- Оптимального закона i пpaвпeни  при йзмен нщемс  входиом воздействии.

   в него дополнительно введены второй релейный анализатор скорости, второй сумматор, второй алгебраический сумматор и делитель напр жени , подключенный вьпсодом к первому входу первого алгебраического сумматора, второй вход которого, соединенный с входом усилител , подсоединен к выходу первого цифроакалогового преобразовател , а вход делител  напр жени  подсоединен к выходу второго сумматора, первый вход которого подсоединен к выходу задатчика входного сигнала через второй цифроаналоговый преобразователь , соединенный выходом с первым входом второго алгебраического сумматора, второй вход которого подключен к выходу первого цифроаналргового преобразовател , а выход - к второму входу второго сумматора через блок пам ти, соединенный управл ющим входом через второй релейный анализатор скорости с выходом релейноге анализатора ошибки.