SU987577A1

SU987577A1 - Servo system

Info

Publication number: SU987577A1
Application number: SU813324600A
Authority: SU
Inventors: Валерий Иванович Фаленко; Геннадий Иванович Корнев; Виктор Сергеевич Логинов; Юрий Васильевич Тимофеев
Original assignee: Предприятие П/Я А-1427
Priority date: 1981-08-14
Filing date: 1981-08-14
Publication date: 1983-01-07

Description

Изобретение относитс к системам автоматического управлени переключением комбинированного управлени и может быть использовано при управлении летательными аппаратами, объектами электротехники, технологическими процессакш и т.д. Известна след ща система, содержаща последовательно соединенные из меритель рассогласовани , усилитель мощндсти и исполнительный механизм, выход которого соединен с одним из входов измерител рассогласовани , а через последовательно соединенные тахогенератор, форсирующее устройство - с вторым входом усилител , выход 1 змерител рассогласдван11 через последовательносоеданенные пороговый элемент и формирователь импульса соединен с управл клдим входом форсирующего устройства Cl . Недостатками; данной системы вл етс ее сложность. Известна также след ща система, содержаща последовательно соединен ные измеритель рассогласовани , усилитель-ограничитель , усилитель, усилитель мощности и исполнительный механизм, выход которого соединен с одним из входов измерител рассогласовани и входом датчика скорости, выход которого через первый функциональный преобразователь соединен с вторым входом усилител , через первый пороговый блок - с первым входом первого элемента И, а через второй функциональный преобразователь - с первым входом компаратора, выход измерител рассогласовани соединен с вторым входом компаратора и через второй пороговый блок - с вторь входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом компаратора и входом элемента НЕ, а выход - с вторым входом первого функционального преобразовател , выход элемента НЕ соединен с третьим входом первого элемента И, выход которого соединен с третьим, входом первого функционального преобразовател U 2 3. Недостатком этой системы вл етс ее сложность. Наиболее близкой ;к предлагаемой по технической сущности вл етс след ща система, содержаща последовательно соединенные измеритель рассогласовани , усилитель, переключатель , усилитель мощности иThe invention relates to automatic control systems for switching the combined control and can be used in controlling aircraft, electrical objects, technological processes, etc. The following system is known, containing serially connected from the error meter, an amplifier of power and an actuator, the output of which is connected to one of the inputs of the error meter, and through a series-connected tachogenerator, boosting device, to the second amplifier input, output 1 of the error meter 11 through a series-connected threshold element and the pulse shaper is connected to the control input input of the forcing device Cl. Disadvantages; This system is its complexity. Also known is a tracking system comprising a serially connected error meter, an amplifier-limiter, an amplifier, a power amplifier and an actuator, the output of which is connected to one of the inputs of the error meter and the input of a speed sensor, the output of which is through the first functional converter , through the first threshold unit - with the first input of the first element I, and through the second functional converter - with the first input of the comparator, the output of the flow meter The harmonization is connected to the second input of the comparator and through the second threshold unit to the second input of the first element AND and the first input of the second element AND, the second input of which is connected to the output of the comparator and the input of the element NOT, and the output to the second input of the first functional converter, the output of the element NOT connected to the third input of the first element And, the output of which is connected to the third, the input of the first functional converter U 2 3. The disadvantage of this system is its complexity. The closest to the proposed technical entity is a tracking system comprising a serially connected error meter, an amplifier, a switch, a power amplifier and

исполнительный механизм, выход которого соединен с вторым входом измерител рассогласовани , выход которого через пороговый блок соединен с первым управл кадим входом переклю;чател , через- усилитель-ограничитель с вторым сигнальным входом переключател , через блок сравнени - с вторым управл ющим входом переклю- 1чател , датчик нагрузки через соглаСующий преобразователь соединен с вторым входом усилител мощности, второй выход, которого через тахогенератор соединен с вторым входом блока сравнени и вторым входом усилител 3.an actuator whose output is connected to the second input of the error meter, the output of which through the threshold unit is connected to the first control unit by the input of the switch, the interlock, through the limiting amplifier with the second signal input of the switch, through the comparison unit with the second control input of the switch The load sensor is connected via a matching converter to the second input of the power amplifier, the second output of which, through a tachogenerator, is connected to the second input of the comparison unit and the second input of the amplifier 3.

Недостатком известной системы вл етс , ее сложность.A disadvantage of the known system is its complexity.

Целью изобретени вл етс упрощение системы.The aim of the invention is to simplify the system.

Поставленна цель достигаетс тем, что в след щей системе, содержащей измеритель рассогласовани , через пороговый блок подключенный выходом к первому управл ющему входу переключатель, а через блок сравнени - к второму управл ющему входу переключател , усилитель, первым входом подключенный к выходу датчика скрости и к второму входу блока сравнени , а выходом - к первому входу усилител мощности, вторым входом через согласуквдий преобразователь подключенного к выходу датчика внешней нагрузки, а выходом - к входу исполнительного механизма, подключенного выходом к второму входу измерител рассогласовани и к входу датчика скорости, сигнальные входы переключател подключны к первому входу и выходу измерител рассоглсовани , а выход - к второму входу усилител .The goal is achieved in the following system, which contains the error meter, through a threshold unit connected to the first control input switch, and through a comparator unit - to the second control input of the switch, amplifier, first input connected to the output of the scroster sensor and the second input of the comparison unit, and the output to the first input of the power amplifier, the second input through an adapter connected to the output of the external load sensor, and the output to the input of the actuator The input connected to the second input of the error meter and to the input of the speed sensor, the signal inputs of the switch are connected to the first input and output of the error meter, and the output to the second input of the amplifier.

На фиг, 1 дана блок-схема системы;; на.фиг.2 - принципиальна схема переключател . След ща система содери ст измеритель 1 рассоглаооваНИН , пороговйй блок 2, блок 3 сравнени , переключатель 4, датчик 5 внешней нагрузки, согласующий преобразователь б, усилитель 7 мощности исполнительный механизм 8, датчик 9 скорости, усилитель 10, реле 11 и 12 контакты 13 и:14, общую шину 15. Qg, Qgj,,E- соответственно, входной, выходной сигналы и сигнал рассогласовани системы.FIG. 1 is a block diagram of the system ;; Fig. 2 is a circuit diagram of a switch. The following system includes a sensor 1 disagreement, a threshold unit 2, a comparison unit 3, a switch 4, an external load sensor 5, a matching converter b, an amplifier 7, a power actuator 8, a speed sensor 9, an amplifier 10, a relay 11 and 12 pins 13 and : 14, common bus 15. Qg, Qgj ,, E-, respectively, input, output signals and system error signal.

Предлагаема система работает следующим образом.The proposed system works as follows.

Сигнал рассогласовани 6 с выхода измерител 1 рассогласовани , т азный-Q gbin разности выходного сигнала 3g, исполнительного устройства 8 и входного сигнала SBX поступает на входы порогового блока 2, блока 3 сравнени и переключател 4. Пороговый блок 2 выдает сигнал и, на первый управл ющий вход переключател 4, если модуль сигнала рассогласовани е превышает порог срабатывани Upop порогового блока 2, т.е. при lEI Urjopj блок 3 сравнени сравнивает величину сигнала рассогласовани с выхода измерител 1 рассогласовани и величину сигнала с выхода датчика-9, характеризующего скорость изменени выходного сигнала и выдает сигнал Uj дл управлени вторым управл ющим входом переключател 4.The error signal 6 from the output of the error meter 1, the residual-Q gbin difference of the output signal 3g, the actuator 8 and the input signal SBX is fed to the inputs of the threshold unit 2, the comparison unit 3 and the switch 4. The threshold unit 2 outputs a signal and, for the first control The input of switch 4, if the error signal module exceeds the operation threshold Upop of threshold unit 2, i.e. With lEI Urjopj, comparison unit 3 compares the magnitude of the error signal from the output of the error meter 1 and the signal output from the sensor-9, which characterizes the rate of change of the output signal, and outputs the signal Uj to control the second control input of the switch 4.

Переключатель 4 по .сигналу с по;рогового блока 2 отключает от второго входа усилител 10 сигнал 6 и подает на этот вход сигнал61 ;, а по сигналу с блока 3 сравнени , момент -выдачи которого зависит от величины соотношени сигналов -uj , произ-водит обратное переключение. Усилитель 10 имеет большой коэффициент усилени и два входа: один по сигналу с выхода переключател 4, второй по сигналу отрицательной обратной св зи и с датчика 9 скорости, причем сигнал 1о подаетс на вход усилител 10 дл стабилизации след щей системы . Усилитель 7 -мощности управл ет исполнительным механизмом 8. ДатчикSwitch 4, according to signal from to; horny unit 2, disconnects the signal 6 from the second input of amplifier 10 and sends a signal to this input61; and the signal from comparison unit 3, the output time of which depends on the value of the signal ratio -uj, produces reverse switching Amplifier 10 has a large gain factor and two inputs: one from the output of switch 4, the second from the negative feedback signal, and speed sensor 9, and the signal 1o is fed to the input of amplifier 10 to stabilize the tracking system. Amplifier 7 -power controls the actuator 8. Sensor

9вырабатывает сигнал, величина которого пропорциональна скорости отработки W выходного сигнала . Усилитель 7 мощности имеет дополнительный вход дл сигнала компенсации внешней нагрузки. Этот сигнал поступает через согласующий преобразователь б от датчика 5 внешней нагрузки (например, гидроскопа, реагирующего на изменение положени платформы,9 generates a signal whose magnitude is proportional to the speed of testing the output signal W. The power amplifier 7 has an additional input for the external load compensation signal. This signal comes through a matching converter b from an external load sensor 5 (for example, a hydroscope responsive to a change in the position of the platform,

где расположена система ).where the system is located).

При работе след щей системы с малыми рассогласовани ми , т.е. вблизи установившегос значени , пороговый блок 2 не выдает сигнал Uj на переключатель 4 и на вход усилител 10 с выхода переключател 4 подаетс синал Е, т.е. система работает в обычном режиме. В этом случае усилительWhen the following system operates with small mismatches, i.e. near the set value, the threshold unit 2 does not emit the signal Uj to the switch 4 and to the input of the amplifier 10 from the output of the switch 4 is fed the syn. the system works as usual. In this case, the amplifier

10и усилитель 7 мощности усиливают сигнал 6. и на выходе усилител 710 and power amplifier 7 amplify signal 6. and at the output of amplifier 7

мощности формируетс сигнал(&-изJK K-, который управл ет исполнительным устройством 8 таким образом, что .бы сигнал рассогласовани .стремилс к нулю.power signal is generated (& - from JK K-, which controls the actuator 8 so that the error signal is thrown to zero.

Обеспечение высокой точности отработки входного сигнала и быстродействи системы при больших рассогласовани х осуществл етс отключение сигнала е от входа линейного усилител 10 и подачей на его вход сигнала . Йвх при значени х .больших, чем порог; срабатывани Uf,opi порогового блока 2; Такое переключение сигнала на входе усилител 10 с е на ®вх приводит к насыщению усилител 1 который имеет большой коэффициентEnsuring high accuracy of the input signal processing and system performance at large discrepancies, the signal e is disconnected from the input of the linear amplifier 10 and fed to its input signal. Yvh at values greater than the threshold; triggered Uf, opi threshold block 2; Such a switching of the signal at the input of the amplifier 10 s e to ®in leads to saturation of the amplifier 1 which has a large coefficient

силени , и усилител 7 мощности, читыва , что в неустановившемс реиме Qg . На выходе усилител 7 ощности получаетс посто нный и. аксимальный ,по амплитуде сигнал.при значени х Qexfизмен ющих свою веичину от малых значений, до максиальных , чтовызывает работу.-исполнительного механизма 8 с максимальной скоростью и ускорением в переодном режиме. .Обратное переключение сигналов на входе усилител 10 при выбранном соотношении сигналов е, Е- UJ производитс , когда система приближаетс к установившемус значению. power, and power amplifier 7, reading that in the unstable mode Qg. At the output of the amplifier 7, the power is constant and. the maximum amplitude of the signal. at the values of Qexf that change their value from small values to maximum values that cause the operation of the actuator 8 with maximum speed and acceleration in an intermittent mode. . The reverse switching of the signals at the input of the amplifier 10 at the selected ratio of signals e, E - UJ occurs when the system approaches the set value.

Таким образом, обеспечение высоofi точности и быстродействи в переходном режиме осуществл етс работой след щей системы с максимальной скоростью и ускорением при больших рассогласовани х по сигналу ошибки по скорости, и работой системы в линейном режиме при малых, рассогласовани х, при значительной величине сигнала рассогласовани g. пороговый блок 2 выдает сиг нал на переключатель 4, который подает на вход усилител 10 сигнал 64 , обеспечивающий работу усилител в режиое ограничени . Обратное подключёние сигнала обеспечиваетс сигналом с выхода блока 3 сравнени , который вьщает сигнал Uj при определенном соотношении величин сигналов рассогласовани и скорости отработки.Thus, ensuring high accuracy and speed in a transient mode is accomplished by the operation of the tracking system with maximum speed and acceleration at large mismatches in the speed error signal, and system operation in the linear mode with small mismatches, with a significant error signal g . The threshold unit 2 issues a signal to the switch 4, which supplies the input of the amplifier 10 with a signal 64, which ensures the operation of the amplifier in a limited mode. The reverse connection of the signal is provided by the signal from the output of the comparator unit 3, which gives the signal Uj at a certain ratio of the magnitudes of the error signals and the speed of testing.

Параметры усили.тел 10, порогового блока 2 и блока 3 сравнени выбираютс таким образом, чтобы подача сигнала вход усилител 10 вызыва ла работу усилител в режиме ограни-чени , а обратное включение сигнала Ё происходило при режиме ограниче- ни усилител 10, что исключает работу системы на линейном участке при наличии на входе линейного усилител сигнала Яц.The parameters of the amplifier 10, the threshold unit 2 and the comparison unit 3 are selected so that the signal input of the amplifier 10 causes the amplifier to operate in the limiting mode, and the reverse switching on the signal E occurs during the limiting mode of the amplifier 10, which eliminates the operation system on the linear section in the presence of a linear signal amplifier Yats.

Один из вариантов выполнени переключател 4 приведен на ,фиг. 2 и ра ботает следующим образом.One embodiment of switch 4 is shown in FIG. 2 and works as follows.

В установившемс режиме или при малых рассогласовани х сигналы на выходах блокрв 2 и 3 отсутствуют, реле. 11 и 12 переключател 4 обесточены , контакты реле наход тс в положении, указанном на фиг. 2, и сигнал Е проходит с выхода измерител 1 р)ассогласовани на вход усилител 10 и след ща система работает в линейном .режиме. In steady state or at small mismatches, signals at the outputs of block 2 and 3 are missing, the relay. 11 and 12 of the switch 4 are de-energized, the relay contacts are in the position indicated in FIG. 2, and the signal E passes from the output of the meter 1 p) alignment to the input of the amplifier 10 and the tracking system operates in linear mode.

В переходном режиме при наличии сигнала, вызывающего срабатывание порогового блока 2, последний выдает сигнал и / вызывающий срабатывание реле 11 переключател 4, размыкание контактов 13 реле 11 по сигналу е, и замыкание - дл сигнала Qgy . Сигнал Qэхпоступает на вход усилител 10 и вызывает насыщениеIn transient mode, when there is a signal that triggers the triggering of the threshold unit 2, the latter generates a signal and / or triggers the relay 11 of the switch 4, the opening of the contacts 13 of the relay 11 by the signal e, and the circuit for the signal Qgy. The Qex signal goes to the input of amplifier 10 and causes saturation.

системы и отработку след щей системой входного сигнала с максимальной скоростью и ускорением.system and testing the input system with maximum speed and acceleration.

Когда на входе блока 3 сравнени , . сигнал - W достигнет величины,When at the input of block 3 comparisons,. signal - W will reach the value

при которой вьщаетс . сигнал Uj,at which it is. signal uj

последний вызывает срабатывание реле 12, размыкание контактов 14 этого реле, обесточивание обмотки реле 11, размыкание верхних контактог н зг.мыкание нижних, контактов 13 реле. 11 и прохождение сигнала Б с выхода измерител 1 рассогласовани на вход усилител 10, переход этого усилител и всей след щей системы в линейныйрежим работы. the latter triggers the relay 12, opens the contacts 14 of this relay, de-energizes the winding of the relay 11, opens the upper contact and closes the lower contacts of the relay 13. 11 and the passage of signal B from the output of the error meter 1 to the input of the amplifier 10, the transition of this amplifier and the entire tracking system to the linear mode of operation.

Использование изобретени позволит упростить след щую систему за счет исключени усилител -ограничител на входе усилител мощности, что при-гThe use of the invention will allow to simplify the tracking system by eliminating the amplifier-limiter at the input of the power amplifier, which

ведет к повышению надежности,leads to increased reliability

сокращению времени на настройку и ;улуч111ение технологичности.reduction of time for adjustment and; improvement of manufacturability.

Claims

1. Author's certificate of the USSR 482716, cl. G 05 B 11/01, -. 1973.

2. USSR author's certificate number 673979, cl. G 05 B 11/01, 1977.

3. Author's testimony of the USSR No. 378798, cl. G 05 B.11 / 12, 1971 Sprotip). .

FIG 2