1§*

»2

5-3i

-rp+f

Рис. 8.7. Структурная схема следящей системы с двухмассовым электромеханическим объектом и адаптивно-модальным регулятором третьего порядка

ства Ту, фаз якорной обмотки двигателя Тф и коэффициентом внутреннего вязкого трения (что, как показали последующие исследования, допустимо) и вводя обозначения ы = %, г/ = Xj = ф, Х2 = «2, Хз = AfXi = ©4 (черту под обозначениями относительных значений переменных для удобства опускаем), запишем уравнения состояния электромеханического объекта, согласно рис. 8.7, в форме уравнений (8.43) и (8.44), где

w = [x2 Хз Х4Г; Ai2 = [l О 0]; Bi = 0;

Г-1 г)-It-"-1

Ml -А / Ml J

L kR-T- J

В соответствии с (8.45) и (8.26) уравнения редуцированного адаптивного наблюдателя для следящей системы с упругими связями имеют вид

Vi=-liXs + T-Xa + hhiSgn V2= ~ ik + Т7) Х2 + + hh sgn е;

Уз = -l3X2-T~lx3-R~T~iXi + kRT~iU + hhg sgn е; (8.46)

X2=Vi+liXu X3 = f 2 + hXz,

, Х4 = г;з + /зХ1,

где eg = X2-Xg, a h, hK hg - компоненты вектора Н;

Адаптивно-модальный регулятор третьего порядка (рис. 8.8), построенный в соответствии с уравнениями (8.46) и преобразованный исходя из соображений наилучшей практической реализации, вырабатывает линейную комбинацию kiXt+i восстановленных

переменных состояния объекта, необходимых для организации модального управления в контуре скорости следящей системы, а также сигнал адаптации объекта р..

На основе приведенной структуры по изложенной в § 8.3 методике были рассчитаны и реализованы на практике для некоторых конкретных объектов экспериментальные образцы адаптивно-модального регулятора для следящих систем с упругими связями. Схема этого регулятора приведена на рис. 8.9.

+ X,

Рис. 8.8. Адаптивно-модальный регулятор третьего порядка для следящих систем с упругими связями

Здесь микросхемы А1, A3, А5, А6, А8, А9 я АН выполняют функцию сумматора, а микросхемы А2, А4 и А7 - интегратора. На микросхеме А10 реализован релейный элемент. Выходными сигналами блока регулятора являются сигнал адаптации объекта, уровень которого выставляется потенциометром R48, и выходной сигнал микросхемы АН, являющийся линейной комбинацией сигналов оценок угловой скорости двигателя, упругого момента и угловой скорости исполнительного механизма, уровни которых регулируются потенциометрами R16, R24 и R36 соответственно. Потенциометром R31 выставляется требуемый коэффициент глубины адаптации наблюдателя h.

Экспериментальные исследования описанного регулятора проводились как на лабораторных стендах, так и на действующем оборудовании. Приведем некоторые результаты этих исследований.

Один из лабораторных стендов представлял собой БМП с системой управления, механическая часть которого состоит из имитатора исполнительного механизма с изменяемым моментом инерции и имитатора механической связи, которая может быть жесткой (втулка), упругой (пружина) и жесткой с зазором (разрезная втулка). Для организации контура положения на валу имитатора механизма установлен потенциометрический датчик типа СП4-8. Регулятор положения выполнен как пропорциональный. В ходе исследований сравнивались следящая система, построенная по типовой структуре подчиненного регулирования (исходная система), и следящая система с разработанным адаптивно-модальным регулятором. В исходной системе на вход регулятора скорости подается сигнал обратной связи по скорости.двигателя, снимаемый с коллекторного тахогенератора типа ТГП-ЗА. При исследовании адап-

18* 275