[go: up one dir, main page]

SU1267355A1 - Servo system - Google Patents

Servo system Download PDF

Info

Publication number
SU1267355A1
SU1267355A1 SU853882739A SU3882739A SU1267355A1 SU 1267355 A1 SU1267355 A1 SU 1267355A1 SU 853882739 A SU853882739 A SU 853882739A SU 3882739 A SU3882739 A SU 3882739A SU 1267355 A1 SU1267355 A1 SU 1267355A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
adder
signal
output
tracking
Prior art date
Application number
SU853882739A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Герман Львович Левинзон
Александр Викторович Мороз
Александр Варфоломеевич Пискун
Original Assignee
Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Красного Знамени Механический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Красного Знамени Механический Институт filed Critical Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Красного Знамени Механический Институт
Priority to SU853882739A priority Critical patent/SU1267355A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1267355A1 publication Critical patent/SU1267355A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к системам автоматического регулировани  и может использоватьс  в системах,где нар ду с резкимом слежени  имеетс  режим программной установки на заданную координату или режим ввода в зону слежени . Целью изобретени   вл етс  повышение качества управлени , в частности быстродействи , при отработке больших рассогласований. След ща  система содержит три сумматора , корректирующее звено, два усилител , двигатель, объект управлени , датчики рассогласовани  и скорости, ключ, блок коммутации и блок управлени , который содержит квадратор, уёштитель, сумматор и релейный элемент с зоной нечувствительности. Сущность изобретени  заключаетс  в контроле с помощью блока управлени  i величины соотношени  ошибки регули (Л ровани  и квадрата скорости объекта и выработке корректирующего релейно-. го сигнала управлени  на корректирующее звено. 1 з,п. ф-лы, 2 ил. СО on сдThe invention relates to automatic control systems and can be used in systems where, along with sharp tracking, there is a mode of program installation on a given coordinate or mode of entry into the tracking zone. The aim of the invention is to improve the quality of control, in particular speed, during the processing of large discrepancies. The tracking system contains three adders, a correction link, two amplifiers, a motor, a control object, error and speed sensors, a key, a switching unit and a control unit that contains a quad, a peak, an adder and a relay element with a dead zone. The essence of the invention is to control by means of the control unit i the value of the ratio of the error of the regulation (L and the square of the velocity of the object and the development of the correction relay control signal to the correction link.

Description

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано в классе систем автоматического управления, в которых наряду с режимом слежения одним из основных режимов работы является -также режим программной установки на заданную координату, или режим ввода в зону слежения.The invention relates to automatic control systems and can be used in the class of automatic control systems, in which, along with the tracking mode, one of the main operating modes is also a program setting mode at a given coordinate, or an input mode to the tracking zone.

Целью изобретения является повышение качества управления, в частности быстродействия при обработке больших рассогласований.The aim of the invention is to improve the quality of control, in particular speed when processing large mismatches.

На фиг. 1 представлена блок-схема следящей систет; на фиг. 2 - пример практической реализации корректирующего звена и блока коммутации.In FIG. 1 is a block diagram of a servo system; in FIG. 2 - an example of the practical implementation of the corrective link and the switching unit.

Следящая система содержит первый сумматор 1, корректирующее звено 2, второй сумматор 3, первый усилитель 4, двигатель 5, объект 6 управления, датчик 7 положения, датчик 8 скорости, ключ 9, блок 10 коммутации, состоящий из η аналоговых ключей 10^. 10h, блок 11 управления, блок 12 выделения модуля, третий сумматор 13, квадратор 14, второй усилитель 15, релейный элемент 16 с зоной нечувствительности.The tracking system comprises a first adder 1, a corrective link 2, a second adder 3, a first amplifier 4, an engine 5, a control object 6, a position sensor 7, a speed sensor 8, a key 9, a switching unit 10 consisting of η analog keys 10 ^. 10 h , control unit 11, module allocation unit 12, third adder 13, quadrator 14, second amplifier 15, relay element 16 with deadband.

Корректирующее звено 2 (фиг.2) содержит конденсаторы 17 и 18 и резисторы 19 и 20.Corrective link 2 (figure 2) contains capacitors 17 and 18 and resistors 19 and 20.

Блок 10 коммутации содержит аналоговые ключи 10-, и 10^.The switching unit 10 contains analog keys 10-, and 10 ^.

Обозначим б - сигнал ошибки следящей системы на выходе первого 1 сумматора.Denote b is the error signal of the tracking system at the output of the first 1 adder.

На выходе блока 11 управления формируется логический сигнал .5At the output of control unit 11, a logical signal is generated .5

0, при /0/+ δ ? к со2 0, for / 0 / + δ? to co 2

1, при /б/+ δ < кω’} (1) (2) где /в/ сле-1, for / b / + δ <kω ' } (1) (2) where

- модуль сигнала ошибки дящей системы;- module of the error signal of the dying system;

- скорость объекта;- speed of the object;

- коэффициент передачи второго 15 усилителя;- transmission coefficient of the second 15 amplifier;

- зона нечувствительности релейного элемента 16.- deadband of the relay element 16.

ιι

Величина 8 устанавливается малой, но достаточной для надежного выполнения логического условия (1) в равновесном состоянии следящей системы.Value 8 is set small, but sufficient for reliable fulfillment of logical condition (1) in the equilibrium state of the tracking system.

Требуемая величина коэффициента передачи к устанавливается экспериментально при регулировке следящей где IThe required value of the transmission coefficient k is established experimentally when adjusting the servo where I

М„ !У1 1 ь /--пM „! Y1 1 b / - n

2Й? k - ’ <3>2nd? k - '<3>

- момент инерции объекта;- moment of inertia of the object;

- максимально развиваемый двигателем тормозной момент;- maximum engine braking torque;

- максимальная скорость объекта;- maximum speed of the object;

0Т- путь торможения объекта от скорости а = щтдо ω =0.0 T - braking path and speed of the object from t to u = ω = 0.

Оценки входящих в формулу (3) аргументов I, М, ©т, могут быть как расчетными, так и полученными из экспериментов.The estimates of the arguments I, M No. , © t included in formula (3) can be both calculated and obtained from experiments.

Следящая система работает следующим образом.The tracking system operates as follows.

В момент включения независимо от величин начального рассогласования θ , в частности при Θ = 0, образуется сигнал логического нуля (U = 0), так как за счет сигнала смещения δ > 0 всегда выполняется vcnpBHe (1) /0/ - к со2 + δAt the moment of switching on, regardless of the initial mismatch θ, in particular, when Θ = 0, a logical zero signal is generated (U = 0), since due to the bias signal δ> 0, vcnpBHe (1) / 0 / - к с 2 + δ

Таким образом, всегда замкнут, при включении ключ а аналоговые ключиThus, it is always closed when you turn on the key and the analog keys

10^-10^ разомкнуты.10 ^ -10 ^ open.

При появлении сигнала Θ , отличного от нуля, начинается разгон и движение системы к согласованному положению; уменьшается значение /0/ и увеличивается значение ка2. В момент, когда выполняется условие (2) / 0/ - к ωζ + δ 4 0 формируется сигнал логической единицы (U = 1). По этому сигналу ключ 9 отключает сигнал Θ от входа корректирующего звена 2, а аналоговые ключи 10,-10„, включенные параллельно реактивным элементам - конденсаторам 17 и 18, быстро разряжают их. При этом одновременно выставляются нулевые начальные условия корректирующего звена 2, и на входе второго сумматора 3 сигнал Θ* становится равным нулю; тахометрический контур отрицательной обратной связи создаг ет максимальный момент торможения объекта, что приводит к уменьшению значений как /0/, так и ко4. В момент, когда выполняется условие (1), формируется сигнал логического нуля (U =0), ключ 9 замыкается, а аналоговые ключи 10(-10„ размыкаются,при этом восстанавливается структура чWhen a signal Θ other than zero appears, the system starts to accelerate and move to an agreed position; the value of / 0 / decreases and the value of ka 2 increases. At the moment when condition (2) / 0 / - is fulfilled to ω ζ + δ 4 0, a signal of a logical unit is formed (U = 1). According to this signal, the key 9 disconnects the signal входа from the input of the correction link 2, and the analog keys 10, -10 „, connected in parallel with the reactive elements - capacitors 17 and 18, quickly discharge them. At the same time, zero initial conditions of the correcting link 2 are set, and at the input of the second adder 3, the signal Θ * becomes equal to zero; The negative feedback tachometric circuit creates the maximum braking moment of the object, which leads to a decrease in both / 0 / and ko 4 . At the moment when condition (1) is fulfilled, a logical zero signal is generated (U = 0), key 9 closes, and analog keys 10 ( -10 „open, and the structure of h is restored

следящей системы-прототипа. В этот 5 момент следящая система находится в области малых значений рассогласованйя 9. и скорости привода ω , т.е. в окрестности линейной зоны. Поэтому при восстановлении контура ю слежения за положением на входе корректирующего звена образуется малый скачок Θ . Следовательно, вызванный скачком θ и определяемый нулевыми начальными условиями корректиру- 15 ющего звена переходный процесс в следящей системе имеет показатели качества, соответствующие структуре прототипа при работе в зоне линейного слежения. 20tracking prototype system. At this 5th moment, the tracking system is in the region of small values of the mismatch 9. and drive speed ω, i.e. in the vicinity of the linear zone. Therefore, when restoring the tracking loop for the position at the input of the correcting link, a small jump Θ is formed. Therefore, the transition process in the servo system caused by the jump θ and determined by the zero initial conditions of the correcting link has quality indicators that correspond to the structure of the prototype when working in the linear tracking zone. 20

В режимах функционирования, при которых условие (2) не выполняется, ключ 9 остается замкнутым, а налоговые ключи 10(-10(, - разомкнутыми. Поэтому динамические свойства следя- 25 щей системы полностью определяются структурой прототипа.In operating modes in which condition (2) is not satisfied, key 9 remains closed and tax keys 10 (-10 (, - open. Therefore, the dynamic properties of the following system are completely determined by the structure of the prototype.

Время переходного процесса при отработке больших рассогласований уменьшается по результатам экспери- 30 ментальных исследований в 3-4 раза, при этом остальные качественные показатели следящей системы остаются на уровне, который соответствует процессам регулирования в линейной эоне.The transition process when developing a large mismatch is reduced as a result of experi- mental studies in 30 3-4, while the other quality parameters of the servo system remains at a level that corresponds to the regulatory process in a linear eon.

Claims (2)

Изобретение относитс  к системам автоматического регулировани  и может быть использовано з классе систем автоматического управлени , в которых нар ду с режимом слежени  одним из основных режимов работы  вл етс  также режим программной установки на заданную координату, или режим ввода в зону слежени . Целью изобретени   вл етс  повышение качества управлени , в частности быстродействи  при обработке больших рассогласований. На фиг. 1 представлена блок-схем след щей сиетеьа:; на фиг. 2 - пример пра1 тическЬй реализации корректирую щего звена и блока коммутации. След ща  система содержит первый сумматор 1, корректирующее звено 2, второй сумматор 3, первый усилитель 4, двигатель 5, объект 6 управлени  датчик 7 положени , датчик 8 скорос ти, ключ 9, блок 10 коммутации, сос то щий из п аналоговых ключей 10, .10(,, блок 11 управлени , блок 12 вы делени  модул , третий сумматор 13, квадратор 14, второй усилитель 15, релейный элемент 16 с зоной нечувст вительности. Корректирующее звено 2 (фиг.2) .содержит конденсаторы 17 и 18 и резисторы 19 и 20. Блок 10 коммутации содержит аналоговые ключи 10., и 10. Обозначим &amp; - сигнал ошибки сле д щей системы на выходе первого 1 сумматора. На выходе блока 11 управлени  фо мируетс  логический сигнал о, при /е/+ 5 1, при /б/+ i где /б/ - модуль сигнала ошибки сле д щей системы; скорость объекта| коэффициент передачи второго 15 усилител ; Б о зона нечувствительности релейного элемента 16, Величина 8 устанавливаетс  малой но достаточной дл  надежного выполнени  логического услови  (1) в рав новесном состо нии след щей системы Требуема  величина коэффициента передачи k устанавливаетс  экспериментально при регулировке след щей 552 системы. Приближенное его значение может быть определено с помощью выражений: I /8,/ .. .. 1г -.. ыТ момент инерции объекта; максимально развиваемый двигателем тормозной момент; максимальна  скорость объекта; 0,. - путь торможени  объекта от скорости и ) 0. Оценки вход щих в формулу (3) аргументов I, М, 9 , (О„ могут быть как расчетными, так и полученными из экспериментов. .След ща  система работает следующим образом. В момент включени  независимо от величин начального рассогласовани  б , в частности при , образуетс  сигнал логического нул  (U 0), так как за счет сигнала смещени  5 О всегда вьтолн етс  vcлoвиe (1) /9/ - ko+S Таким образом, при включении ключ 9 всегда замкнут, а аналоговые ключи 10;, разомкнуты. При по влении сигнала 0 , отличного от нул , начинаетс  разгон и движение системы к согласованному , положению; уменьшаетс  значение /9/ и увеличиваетс  значение ko. В момент , когда вьтолн етс  условие (2) /9/ - k uU . формируетс  сигнал логической единицы (и 1). По этому сигналу ключ 9 отключает сигнал 9 от входа корректирующего звена 2, а аналоговые ключи 10,-10, включенные параллельно реактивным элементам - конденсаторам 17 и 18, быстро разр жают их. При этом одновремеино выставл ютс  нулевые начальные услови  корректирующего звена 2, и на входе второго сумматора 3 сигнал бц становитс  равным нулю; тахометрический контур отрицательной обратной св зи создаг ет максимальный момент торможени  объекта, что приводит к уменьшению значений как /0/, так и kw. В момент , когда выполн етс  условие (1), 3 формируетс  сигнал логического нул  (и 0), ключ 9 замыкаетс , а анало говые ключи 10,-10 и размыкаютс ,при этом восстанавливаетс  структура след щей системы-прототипа. В этот момент след ща  система находитс  в области малых значений рассогласовани  9. и скорости привода а , т.е. в окрестности линейной зоны. Поэтому при восстановлении контура слежени  за положением на входе корректирующего звена образуетс  ма лый скачок 9 . Следовательно, вызва ный скачком 0 и определ емый нулевы ми начальными услови ми корректируетцего звена переходный процесс в ел д щей системе имеет показатели качества , соответствующие структуре прототипа при работе в зоне линейно го слежени . В режимах функционировани , при которых условие (2) не выполн етс , ключ 9 остаетс  замкнутым, а налого вые ключи 10,-IOf, - разомкнутыми. Поэтому динамические свойства след  щей системы полностью определ ютс  структурой прототипа. Врем  переходного процесса при отработке больших рассогласований уменьшаетс  по результатам экспериментальных исследований в 3-4 раза, при этом остальные качественные показатели след щей системы остаютс  на уровне, который соответствует процессам регулировани  в линейной зоне. . Формула изобретени 1. След ща  система, содержаща  первый сумматор, вход которого  вл  554 етс  входом системы, объект управлени , выход которого соединен с датчиком скорости и датчиком положени , выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, и последовательно включенные корректирующее звено и второй сумматор, отличающа с  тем, что, с целью повышени  быстродействи  при отработке больших рассогласований, дополнительно введены блок управлени ,блок коммутации, ключ и последовательно соединенные первый усилитель и двигатель , выход которого соединен с входом объекта управлени , выход первого сумматора через ключ соединен с входом корректирующего звена, а также с входом блока управлени , выход которого соединен с управл ющим входом ключа и через блок коммутаг ции - с дополнительными входами корректирующего звена, выход датчика скорости соединен с BTOIMJM входом : блока управлени  и с входом второго сумматора, выход которого соединен с входом первого усилител . The invention relates to automatic control systems and can be used from the class of automatic control systems, in which, along with the tracking mode, one of the main modes of operation is also the mode of program installation on a given coordinate, or the mode of entry into the tracking zone. The aim of the invention is to improve the quality of control, in particular the speed in handling large discrepancies. FIG. 1 is a block diagram of the following network :; in fig. 2 is an example of the regular implementation of the corrective element and the switching unit. The following system comprises a first adder 1, a corrective element 2, a second adder 3, a first amplifier 4, a motor 5, a control object 6, a position sensor 7, a speed sensor 8, a key 9, a switching unit 10 consisting of n analog switches 10 , .10 (,, control unit 11, module extraction unit 12, third adder 13, quad 14, second amplifier 15, relay element 16 with insensitivity zone. Corrective element 2 (FIG. 2) contains capacitors 17 and 18 and resistors 19 and 20. Switching unit 10 contains analog switches 10, and 10. Denote by &amp; error signal next system at the output of the first 1 adder. The output of the control unit 11 forms the logical signal o, at / e / + 5 1, at / b / + i where / b / is the module of the error signal of the next system; object speed | coefficient transmitting the second 15 amplifier; the dead zone of the relay element 16; the value of 8 is set small but sufficient to reliably satisfy the logical condition (1) in the equilibrium state of the follow system; the required value of the transfer coefficient k is set experimentally when adjusting the next 552 system. Its approximate value can be determined using the expressions: I / 8, / .. .. 1r - .. sT object moment of inertia; maximum torque developed by the engine; maximum speed of the object; 0 ,. - the way of braking of the object from the speed u) 0. Estimates of the arguments I, M, 9, O, (O) can be both calculated and derived from experiments. The following system works as follows. At the moment of switching on regardless of the values of the initial mismatch b, in particular when, a signal of logical zero (U 0) is formed, since due to the offset signal 5 O, the condition (1) / 9 / - ko + S is always fulfilled. closed, and analog switches 10 ;, open. When signal 0, other than zero, appears, it and the system move to a consistent position; the value of / 9 / decreases and the value of ko increases. At the moment when condition (2) / 9 / - k uU is fulfilled, a signal of a logical unit (and 1) is generated. By this signal, the key 9 disconnects the signal 9 from the input of the correction link 2, and the analog switches 10, -10, connected in parallel to the reactive elements — capacitors 17 and 18, quickly discharge them. At the same time, zero initial conditions of the correction link 2 are set, and at the input of the second adder 3 the signal bc becomes zero; The negative feedback tachometer circuit creates the maximum braking moment of the object, which leads to a decrease in both / 0 / and kw values. At the moment when condition (1) is fulfilled, a logical zero (and 0) signal is generated, the key 9 closes, and the analog switches 10, -10 and open, and the structure of the tracking system of the prototype is restored. At this moment, the tracking system is in the region of small values of the error 9. and the drive speed a, i.e. in the vicinity of the linear zone. Therefore, when the tracking loop is restored, a small jump 9 is formed at the input of the corrective element. Consequently, the transition process in the real system, caused by a jump in 0 and determined by zero initial conditions, correlates with the quality indicators, which correspond to the structure of the prototype when operating in the linear tracking zone. In operation modes, in which condition (2) is not fulfilled, key 9 remains closed, and tax keys 10, -IOf, are open. Therefore, the dynamic properties of the tracking system are fully determined by the structure of the prototype. The time of the transition process during the development of large discrepancies decreases by the results of experimental studies by a factor of 3–4, while the remaining quality indicators of the tracking system remain at a level that corresponds to the regulation processes in the linear zone. . Claim 1. The following system comprises a first adder, whose input is 554 an input of the system, a control object, the output of which is connected to a speed sensor and a position sensor, the output of which is connected to the second input of the first adder, and a series-connected correction link and the second adder , characterized in that, in order to improve speed when working out large discrepancies, a control unit, a switching unit, a switch and a series-connected first amplifier and a motor are additionally introduced The output of which is connected to the input of the control object, the output of the first adder is connected via a switch to the input of the correction link, as well as to the input of the control unit, the output of which is connected to the control input of the switch and through the switching unit to the output of the speed sensor connected to BTOIMJM input: control unit and to the input of the second adder, the output of which is connected to the input of the first amplifier. 2. След ща  система по п.1, о тл и ч а ю щ а   с   тем, что блок управлени  содержит блок выделени  модул  и последовательно соединенные квадратор, второй усилитель, третий сумматор и релейный элемент с зоной нечувствительности, выход которого  вл етс  выходом блока управлени , второй вход которого соединен с входом квадратора, а первый вход через блок вьщелени  модул  соединен с вторым входом третьего сумматора.2. The tracking system of claim 1, wherein the control unit comprises a module allocation unit and a quadrant connected in series, a second amplifier, a third adder and a relay element with a dead zone, the output of which is the control unit, the second input of which is connected to the input of the quad, and the first input through the block of the module is connected to the second input of the third adder. f f t. HSrif f t. Hsri (27гу;. /(27gu ;. / -к2н-k2n ТT
SU853882739A 1985-04-10 1985-04-10 Servo system SU1267355A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853882739A SU1267355A1 (en) 1985-04-10 1985-04-10 Servo system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853882739A SU1267355A1 (en) 1985-04-10 1985-04-10 Servo system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1267355A1 true SU1267355A1 (en) 1986-10-30

Family

ID=21172577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853882739A SU1267355A1 (en) 1985-04-10 1985-04-10 Servo system

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1267355A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент JP № 56-35202, кл. G 05 D 3/12, 1981. Основы проектировани след щих систем./Под ред. Н.А.Дакоты. М.: Машиностроение, 1978, с.161, pwc.V.S. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4670843A (en) Control system for continuously variable transmission
KR920008564A (en) Adaptive control device of process control system and its method
EP0446362A4 (en) Sliding mode control method
KR920700417A (en) Sliding mode control method with feedforward compensation
KR890015122A (en) Process Controls and Methods
KR890004051B1 (en) Vehicle Control
SU1267355A1 (en) Servo system
EP0318006A2 (en) Automatic control system
JPH0875613A (en) Control system in engine dynamo bench
JPS56121828A (en) Improving method of governor characteristic of diesel engine
KR920700416A (en) Sliding Mode Control Method
JPH06313326A (en) Actuator control device
JPS57212337A (en) Electric governor for internal-combustion engine
SU1151924A1 (en) Device for controlling assembly robot
RU2113005C1 (en) Pneumatic regulator
JPS552927A (en) Automatic time correction device
SU1095132A1 (en) Positioning tracking system
JPS5654519A (en) Abnormailty detecting method of control system
SU1012194A1 (en) Tracking system having backlash
SU1108390A1 (en) Device for compensating delay
JPS6254983B2 (en)
US4318048A (en) Phase shifter control circuit
EP0012735A1 (en) A method and apparatus for target tracking
SU1173394A2 (en) Device for checking serviceability of control member
JPS6355602A (en) Feedback controller