9.3. Примеры цифровых автоматических систем

Цифровые следящие системы (ЦСС)

Среди цифровых следящих систем получили широкое применение системы, обеспечивающие преобразование цифрового кода в угловое перемещение. В зависимости от типа исполнительного двигателя ЦСС подразделяются на системы с непрерывным и шаговым исполнительными двигателями.

Цифровая следящая система с непрерывным исполнительным двигателем (рис. 9.10, а). Угол поворота а ведущего вала с помощью преобразователя угол-код преобразуется в цифровой код и поступает на элемент сравнения ЭС системы. При необходимости выработки задающего воздействия по определенной программе после преобразователя может включаться цифровое вычислительное устройство ЦВУ. На ЭС системы задающее воздействие в виде цифрового кода может поступать также от программного задающего устройства.

Угол поворота приемного вала (управляемая величина) с помощью преобразователя угол-код включенного в цепь обратной связи, преобразуется в цифровой код и подается на ЭС. На выходе возникает цифровой код равный разности Этот код подается на преобразователь код-напряжение на выходе которого возникает напряжение пропорциональное коду Напряжение усиливается усилителем У и используется для управления исполнительным двигателем М. Последний поворачивает вал рабочего механизма РМ в сторону уменьшения рассогласования Отработка прекратится лишь тогда, когда снимаемое с число станет равным задающему числу

На выходе 2 элемента сравнения образуется управляющий сигнал, зависимый от знака кода Этот сигнал подается на переключающее

Рис. 9.10. Функциональная схема ЦСС с непрерывным исполнительным двигателем (а) и обобщенная функциональная схема ЦСС (б).

Рис. 9.11. Функциональная схема ЦСС с шаговым двигателем.

устройство ПУ и соответствующим образом изменяет полярность или фазу напряжения, подаваемого с на усилитель У.

Не изменяя динамических свойств, функциональную схему ЦСС (рис. 9.10, а) можно преобразовать к виду рис. в которой преобразователи угол-код заменены с целью получения более общей схемы на преобразователи непрерывной величины в цифровой код Непрерывная часть системы включает усилитель У, исполнительный двигатель М и рабочий механизм

Цифровая следящая система с шаговым двигателем (рис. 9.11). Особенностью ЦСС с шаговым двигателем в качестве исполнительного элемента состоит в том, что цифровой код рассогласования на выходе элемента сравнения ЭС преобразуется не в непрерывное напряжение, как в системе рис. 9.10, а, а в число импульсов с помощью преобразователя При поступлении импульса напряжения на шаговый двигатель с выхода усилителя У ротор двигателя поворачивается на определенный угол-шаг. Вращение ротора прекратится, как только двигатель повернет ведомый вал на такой угол, при котором число станет равным числу

Устойчивость ЦСС с определяется динамикой работы шагового двигателя, в котором время переходного процесса равно времени отработки одного импульса.