Файл: Мясников, В. А. Программное управление оборудованием.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 212

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

аргументом в функции от ошибок отработки следящих систем. Законы управления аргументом в функции от ошибок на входах следящих систем могут быть различными. Величина со может быть алгебраической, интегральной или дифференциальной функ­ цией от Дл'г

На рис. 136 показано расположение стакана динамической точности при различной ориентации вектора скорости изображаю­ щей точки (точка А) программирующего устройства. Точка С

изображающая точка отработки. Толщина стенок стакана опре­

деляется величинами Ь\Ь\, Ь-2 b*2,

hh*.

Величины bi,

b-2,

h определяют наибольшие размеры

стакана

динамической

точ-

Рис. 137. Двумерная система с коррекцией аргумента

ности, по достижении которых прекращается выработка управ­

ляющих

сигналов. Это относится к случаю, когда cos ср ==^ 0.

Если cos

ср > 0 , то аргумент необходимо увеличивать. Для слу­

чая cos ср >> 0 закон управления аргументом может быть сформу­ лирован так: со = со0 -f- Д cos ср, где kx — коэффициент про­

порциональности.

Практически очень маловероятны случаи, когда силы, дей­ ствующие согласно с усилиями следящих систем, настолько велики по сравнению с силами-помехами, противодействующими этим усилиям, что cos ср > 0 .

При слишком больших значениях со аргумент должен управ­ ляться с учетом других ограничений, обусловленных различными аспектами работы объекта.

Отметим, что рассматриваемый здесь закон управления аргу­ ментом является чисто алгебраическим и требуемое значение ар­ гумента устанавливается практически мгновенно.

На рис. 137 изображена структурная схема двумерной системы со следующим интегральным законом управления аргументом:

со — k I Д dt, Д у2 — х2 у 2.

(VI.26)

17*

259


Отметим, что аргумент может управляться и в функции от абсолютных значений ошибок на входах следящих систем, т. е. когда

Д = у2 • — | Дд- | — | Ау |.

 

 

 

 

 

(VI .27)

В цифровых следящих системах абсолютные значения

ошибок

имеются на реверсивных счетчиках систем

в

готовом виде. Ис­

 

пользование этого

управ­

а)

ления

 

позволяет обойтись

 

без

блоков

возведения

 

в квадрат.

 

 

отмечено

 

Как

было

 

В. А.

Бесекерским, в слу­

 

чае, если моментная харак­

 

теристика

имеет

участки,

X

на которых момент умень­

шается

с ростом скорости,

3F

система

на

этих

участках

будет

неверно функциони­

S)

 

ровать.

Тогда

необходимо

 

изменять логику таким об­

 

разом, чтобы при возраста­

 

нии Д происходило увели­

 

чение скорости.

 

система

 

Отметим,

что

 

воспроизводит

 

заданную

 

кривую с наибольшей ско­

 

ростью, если вектор ошиб­

 

ки занимает в стакане ди­

 

намической точности такое

 

место, где он имеет наи­

Рис. 138. Воспроизведение изломов кривых:

большую длину.

По-види­

а — кривая; б — блок-схема

мому, обеспечить стабили­

 

зацию

вектора

 

ошибки

в таком положении с помощью только лишь коррекции аргу­ мента невозможно — необходимо введение дополнительных не­ линейных связей в следящие системы.

Интересно сравнить определение динамической точности в голономных системах с понятием близости кривых в вариационном

исчислении, в котором кривые

у — у (х)

и у

=

у 1

(х)

близки

в

смысле

близости

нулевого

порядка,

если

модуль

разности

у

(х) у\

(х) мал,

и в котором у = у (х) и у

=

у 1

(х)

близки

всмысле близости первого порядка, если модули разностей у (х)

У1 (х) и у (х) — у г (х) малы; аналогичным образом определяется понятие близости k-то порядка. Вследствие этого система с кор­

рекцией аргумента с точки зрения вариационного исчисления обеспечивает как бы близость кривых — заданной и воспроиз­ водимой — в смысле близости нулевого порядка. Автоматическая

260



система, которая обеспечивает не только стабилизацию модуля вектора ошибки, но и расположение его вблизи от прямой, по ко­ торой действует вектор скорости программирующего устройства, т. е. система, которая эффективно поворачивает вектор ошибки, является системой, обеспечивающей близость первого порядка. Эту аналогию можно продолжить.

Системы с коррекцией аргумента плохо работают при воспро­ изведении изломов кривых. Необходимо исполнительные системы подготавливать к прохождению изломов сигналом упреждения. При управлении от магнитной ленты или от копира получение упреждающего сигнала возможно при наличии упреждающих головок, считывающих запись, или копировальных пальцев, но в этих случаях осуществление упреждения вызывает значительные конструктивные усложнения.

Найдем вычислительную структуру, которая позволяет сов­ местно с системой коррекции аргумента точно воспроизводить

кривые с изломами.

воспроизвести

кривую АВС

(рис. 138, а)

Пусть

требуется

с изломом

в точке

В. В устройстве

вычисляются

одновременно

координаты двух точек, одна из которых — точка (х3, х4) — яв­ ляется упреждающей. При движении по кривой 1 решаются урав­

нения:

(*i,

х 2) =

0;

Л(л'3,

х4)

=

0 ;

(*i — х3)2 +

2

— х4)2 = Z2.

Когда точка х3х4 переходит на кривую 2, в устройстве решаются

уравнения:

 

Вг (*i,

х2) — 0;

 

 

 

В2 Нз,

х4) = 0;

 

 

( - Н — * з ) 2 + ( * 2 — * 4) а = В2,

а после прохождения

точкой

х 4х 2 точки

В

— уравнения:

 

В2 (Л'1, х2) = 0 ;

 

 

 

В2 (х3, Х4) = 0 ;

 

 

(хх — х3) 2 +

2 — х4) 2 =

/2.

 

Дифференциальные

уравнения, решением

которых будут эти

функции, определяются в соответствии с методикой, изложенной

в [19]. Упреждающие сигналы

и

вырабатываемые

 

ctxо

йХл

261


программирующим устройством в этом случае, вводятся в следя­ щие системы в соответствии со схемой, приведенной на рис. 138, б.

Величина /, пропорциональная упреждению, должна регулиро­ ваться в зависимости от скорости движения точки (хь х 2). Чем больше эта скорость, тем больше должно быть упреждение. При прохождении точкой (.v3, х4) точки В имеет место возрастание оши­

бок следящих систем, система коррекции аргумента снижает скорость подачи управляющих сигналов и точка (хх, х 2) подходит

к излому с пониженной скоростью, чем обеспечивает лучшее вос­ произведение.

Рассмотрим автоматическую систему, которая описывается уравнениями:

(VI.28)

F3 — xl-\- 4 — у2 — *7 = 0;

/\j(x,, х4) = 0,

где первое и второе уравнения — уравнения органов сравнения следящих систем (хх и х4 — управляющие сигналы, которые дол­ жны воспроизводиться следящими системами, х 2 и х5 — сигналы обратной связи этих следящих систем, х3 и х0 — сигналы рассогла­ сования на входах следящих систем); третье уравнение — крите­ рий, который должен выполняться в процессе воспроизведения кривой с заданной точностью у, при этом система в целом должна быть такой, чтобы переменная х7 все время устойчиво стремилась к нулю; четвертое уравнение — уравнение кривой, которую тре­ буется воспроизвести, оно определяет структуру программирую­ щего устройства.

Определим структуру дифференциальных уравнений для п =

— 7, т — 4. Число

произвольных коэффициентов в этом случае

С7 21. Назначим их:

 

 

 

 

и 1 =

С123-15;

и., = с12346;

W3 “

0 ’347i

Ui —

С1235о‘>

и ъ —

02357)

U8 =

CI23C7l

U7 =

С1245б!

118 —

О 2457»

U9 =

C124B7’i

U10 ~

И 2507>

МП —

С1345С;

Ujo =

Оз457

и13 =

с 13467;

U14 ~

CI3507'i

W15 =

04567)

W1G =

С2345б‘>

1117 =

C23457i

U18 —

Оз4671

Ц!9 =

с,3567;

W20 =

C24507i

Ui l —

С34567-

262