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
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, |
h—h*. |
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 + |
(х2 |
— 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 + |
(х2 — 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