Потенциометрична система за проследяване
КЪМ АВТОРСКО СВИДЕТЕЛСТВО
Автоматично зависим. сертификат №
Деклариран на 19.11.1969 г. (No 1312906/18-24) с приложение на Заявление No.
Публикувано на 02.1H.1970 г. Бюлетин №13
Комитет за изобретения и открития към Министерски съвет
MPK b 051t 11/06
UDC 621.316.71-503.53 (088.8) Изобретатели
Н. Г. Ахметов, Т. С. Черватюк и Б. С. Валовенко
ПОТЕНЦИОМЕТРИЧНА СЛЕДВАЩА СИСТЕМА
Изобретението се отнася до областта на преобразуване на електрически величини в ъгъл на въртене на вала с помощта на сервосистеми.
Известни са потенциометрични серво системи, съдържащи компаратор, усилвател, двигател и потенциометър за обратна връзка с ограничен изходен сектор на сигнала.
Недостатък на известните потенциометрични следящи системи е ограниченият обхват на ъгъла на завъртане на изходящия вал. Това се дължи на факта, че еднооборотните и многооборотните потенциометри генерират сигнал в ограничен диапазон на ъгъла на въртене и сравнението на входното еталонно напрежение и напрежението на обратната връзка е възможно само в диапазона, ограничен от един или няколко оборота на вала. В случаите, когато в резултат на образуването на въглерод е необходимо да се получи ъгъл на въртене на изхода, който може да варира в неограничен диапазон и във всяка посока, се използват по-сложни устройства от потенциометричните системи за проследяване.
Предложената серво система се отличава с факта, че и е монтирана на изходящия вал. потенциометри, чиито четки са свързани към превключващото устройство и канали, а подвижният контакт на последния е свързан към сравнителното устройство.
Това ви позволява да увеличите диапазона на ъгъла на въртене на изходящия вал.
В най-простата версия на предложеното устройство в системата за проследяванемонтирайте два потенциометъра за обратна връзка и двупозиционен ключ.
На фиг. 1 показва блокова схема на предложената потенциометрична система за проследяване; на фиг. 2 - диаграма на взаимното разположение на елементите на потенциометрите в проекцията по оста на изходящия вал; в fng. 3 - зависимост на входното напрежение на слабата система от даден ъгъл на завъртане; на фиг. 4 - напрежения, взети от потенциометри в зависимост от ъгъла на въртене на изходящия вал на системата.
Сравнените напрежения се подават към входа на блок 1: входното напрежение U„ и напрежението за обратна връзка U„ от изхода на превключвателя 2. Сигналът за грешка LU се подава към входа на усилвателя 8, от изхода на който - към задвижващия механизъм 4. Осите на потенциометрите b и 7 са механично свързани към изходния вал 5 на сервосистемата.
2h потенциометри b и 7 са свързани съответно и поотделно с неподвижните контакти на превключвателя
65 е по-голямо от 2l, така че четката на потенциометъра прави част от оборота спрямо оста, без да премахва напрежението от сектора на намотката. Сектори
8 и 9, потенциометрите b и 7 се завъртат един спрямо друг на ъгъл λ, а началото на един от потенциометрите е подравнено с началото на ъгъла на въртене на вала 5, както е показано на фиг. 2. Останалите секции във всеки край на сектора (припокриващи се секции) надвишават максималната динамична грешка на серво системата. Четки 10 и 11 на потенциометри b и 7 се движат синхронно. Сектори 8 и 9 се захранват от референтно напрежение U.
Устройството работи по следния начин.
Когато валът 5 се върти, напреженията U, U от изходите на потенциометрите b, 7 се променят, както е показано на фиг. 4. Във всяка позиция на вала 5 изходното напрежение се отстранява от който и да е потенциометър b или 7 и има зони за едновременно отстраняване на изходанапрежения от два потенциометъра. Това позволява превключването
2 подайте напрежение U „ на входа на блок 1 при произволна стойност на ъгъла p, въртене на вала 5 на серво системата. При наличие на задвижващо напрежение UÇÿä със зависимостта от ъгъла ср3ядф, представена на фиг. 3 и наличието на сигнал на превключвателя 2, променящ се в съответствие с промяната в характера на зависимостта
U„, например, от възходящо към низходящо или обратно, предложеното устройство прави възможно сравняването на Uäÿä и U, â неограничен обхват на четене
При наличието на тези условия предложеното устройство работи по следния начин: Когато pn се промени, например, в посоката, посочена на фиг. 2 стрелка, напрежение
U „увеличава. В същото време превключвателят
2 се получава сигнал за свързване към входа на блок 1 на изхода на потенциометър 7, който генерира напрежение Ub, нарастващо с промяна на crs. Когато cp„ се промени, ъгълът изостава донякъде, в резултат на което се формира ненулев сигнал за несъответствие на LT, който управлява серво системата.
В момента, в който p„„ премине през стойността l, напрежението U„ рязко намалява, а управляващият сигнал, подаден към превключвател 2, се променя така, че изходът на потенциометър b се свързва към входа на блок 1-, в резултат на което U, n на входа на блок 1 също рязко намалява със същата стойност. Знакът и големината на LU сигнала не се променят и системата за проследяване продължава да проследява дадения ъгъл.
Поради динамичното забавяне, четките 10 и 11 в момента на превключване все още не са се приближили до точки c, така че четката 11 на потенциометъра b е свързана към входа на блок 1, докато все още е извън средната секция l - t на сектор 9, но наличието на припокриваща се секция t - n гарантира, че напрежението U, с необходимата стойност се подава към входа на блок 1.
отКогато p„„ достигне стойността 2l, напрежението отново рязко намалява и сигналът U„ за превключване 2 се променя по такъв начин, че потенциометър 7 е свързан към входа на блок 1. Знакът и големината на сигнала за несъответствие LU по време на това превключване също остават непроменени, а вал 5 след извършване на един оборот продължава да се върти в същата посока, което позволява да се работи cp „, в неограничен диапазон.
Предложената потенциометрична сервосистема е реализирана за случай на разработване на произволно променящ се ъгъл на въртене, зададен от цифров компютър под формата на код, който, след като се преобразува допълнително от преобразувател "код-напрежение", се подава на входа на блок 1 под формата на напрежение U„„, представено на фиг. 3. Сигналът Yn към превключвател 2 се генерира в цифровия компютър по специална програма и се извежда под формата на равнополярно напрежение към релето, което се използва като превключвател 2.
Описаното устройство може да бъде направено в няколко версии. По-специално, зависимостта на напреженията U>, U> отстранени от потенциометри b и 7, може да се постигне чрез изместване на четките 10 спрямо четките 11 с l със същото местоположение на сектори 8 и 9 спрямо началото. Броят на потенциометрите и може да бъде повече от два. Съответно превключвател 2 също трябва да има позиции, напрежението U трябва да претърпи ъгъл φ и скокове в периода 2l, а превключването на потенциометрите трябва да се случи в моментите, когато се достигнат стойностите - K и
K, където K = O, 1, 2. Ако е необходимо да се извърши разработването на cp в ограничен диапазон, но по-голям от обхвата на изходния сигнал на един потенциометър, можете също да инсталирате потенциометри, така че техните сектори, припокриващи се, да запълнят необходимия диапазон cf.
Показано на ФИГ. 4 пристрастяванеНапреженията, използвани за изграждане на U на входа на блок 1, могат да бъдат постигнати с един потенциометър със сектор по-голям от l и с две изолирани четки, обърнати на ъгъл l. Съответно, с брой и повече от две, такъв потенциометър трябва да има по-голям сектор - и и разположени четки
2 жени в ъглите - . л
Потенциометрична сервосистема, съдържаща сравнително устройство, усилвател, двигател и потенциометър за обратна връзка с ограничен изходен сектор на сигнала, характеризираща се с това, че за неограничено увеличаване на обхвата на ъгъла на въртене на изходящия вал е оборудвана с и
267722 потенциометри, чиито четки са свързани към устройството за включване и канали, а подвижният контакт на последния е свързан към сравнителното устройство.
Съставител 3. Маркова
Редактор Л. А. Утехина Техред Л. Я. Левина Коректор М. П. Ромашова
Поръчка 1885111 Тираж 480 Абонамент
ЦНИИПИ на Комитета за изобретения и открития към Министерския съвет на СССР