Одним из способов повышения точности отработки управляющего воздей­ствия является применение так называемых двухканальных следящих приводов (421- Идея двучкаиалыюго привода поясняется структурной схемой рнс. 6-8, а. На два канала, передаточные функции которых в разомкнутом состоянии обозіга-

чены (р) и WIr (р), подаются два управляющих воздействля сру1 и <р п. Ка­

нал с передаточной функцией [р) замкнут по собственной выходной коорди­нате Ф,. Канал с передаточной функцией W'j, (р) замкнут по выходкой коордн - ,-ате системы, являющейся суммой координат ф, и <fjj. Управляющее воздей­ствие ф>п является основным и должно точно отрабатываться. Воздействие <р}, j может вырабатываться программным устройством и явтяется приближенным (прогнозированным) значением зада і і його перемещения. Прн этом первый канал осуществиі рубое, а второй—точное управление перемещением.

Часто для обоих каналов используют общее управтяющее воздействие фу = “ Фуі = Фуі j■ Оценим для этого случая возможности двухканального привода, предполагая, что оба канала обладают астатизмом первою порядка и настроены на ОЛИ. Заменяя в первом приближении реальные передаточные функции упро­щенными, можно записать

'r'('’)==27V>(V’+l): W, liP)S*2TUvp (Ти„р-у

Передаточная функция замкнутой системы имеет вид

Д<Р(Р) _ Wl(p)-]-Vu(p) + Wl(p)W]l(p)

3 (р) Лфу (р) [1 + w, (р>1 [1 + wn щ

а эквивалентной разомкнутой —

г. м = I jp)= ^ IW ■+ w 11W + w I W r 11 •

После подстановки сюда выражений для (р) и Уп (р) получается

1 2(7,?,, + Піи)Р2 + 2(7,іи + гПи)Р+І

Wь (р) = -г К Z,-* п • (6-18)

4Гіц TiiixP

Очевидно, что реальный вид переходного процесса по управлению зависит от соотношения малых постоянных времени в первом и втором каналах Т1{Х и TUll. Из рис. 6-8» а видно, что величина ф, воспроизводит управляющее вэздей - I сгвие с точностью, определяемой передаточной функцией Ц?, (р), т. е. малой постоянной времени Г, На входе звена с передаточной функцией (р) дей­ствует сигнал бфп = фу —• ф| — ф^ — ^Фі — Фц Следовательно, если бы вто­рой канал обладал абсолютным быстродействием и ошибка &рп равнялась пулю, (то выходная величина звена 1Рп (р) равнялась бы ошибке первого канала и истин*

ное значение выходной координаты ф = -[- фц точно равнялось бы предписан-

кому фу. Поскольку создание безынерционного силового канала невозможно, ошибка воспроизведения будет существовать. На рис. 6-8, б показана реакция сисгемы на управляющее воздействие при 7^= 7,цц== Выходная вели­чина первого канала меняется по кривой, соответствующей настройке на ОМ; величина ф близка к величине, соответствующей настройке на СО.

В общем виде передаточную функцию эквивалентной разомкнутой систе­мы (6-18) можно представить в виде

Р Э

где D9 — добротность - v3 — порядок астатизма системы; 1РЭ0 (р) — передаточ­ная функция, полиЕ1 омы числителя и знаменателя которой не имеют нулевых корней, т. е. Wt0 (р) р~о= 1 ■

Если Dj и —добротности первого и второго каналов, а V, и vM — их

порядок астатизма, то v3 — vl + vn, Dg = DjDIt, T. e. в двухканальном при­воде с общим управляющим воздействием порядки астатизма каналов склады­ваются, а их добротности перемножаются.

Одним из исполнений двухканального электропривода (рис. 6-9, а) является вариант с электродвигателями MI и М2 и механическим дифференциалом (МД), угол поворота выходного вала которого ф' является суммой углов поворота <р| и ф[} (штрихами обозначены величины, не приведенные к двигателю). Каждый двигатель питается от своего преобразователя (Яр/ и Пр2) и имеет собственную систему управления, замкнутую по ф| или <р'. Предполагается, что и it вклю­чают в себя передаточные числа редукторов Рд1 и Рд2 и передаточные числа дифференциала, благодаря чему можно считать, что коэффициент передачи от каж­дого входа дифференциала до его выхода равен единице. Тогда для механиче­ской части привода с учетом того, что моменты на всех валах дифференциала равны Друг другу, можно записать

-мУ‘і=ЛЛ; А|Д! -■МИ'*= К-К-К „oV: «і'=лі;=л*;.0;

4>'“=<Ff — Tfi; Фі=Фі‘У. Фп^іЛ,

где Мд), Мй2 — моменты двигателей; /дЬ /д2 — моменты инерции двигателей вместе с приведенными к ним моментами инерции редукторов; М[, — моменты

на входных валах дифференциала; /Им.0 — момент на исполнительном органе (выходной вал дифференциала).

Подставляя в первые два уравнения

M=■■%-■к. о=J’„. о?2 (ф;+фі,)■+ к

и учитывая два последних, можно получить

Камн якоря, а также зависимости тока якоря от ЭДС преобразователей V* и двигателей eAl = c^p<flt ед2 =» с£2р<гм:

^ £ді‘яіі Л1д2“Сд2Гл2; *»1 —

У-сдРФіі

&Я. Ц2 (Гя. Ц2Р Н" 1) *

Из структурной схемы силовой части (рис. 6-9, б) очевидно, что момент сопротивлений Мс распределяется между каналами обратно пропорционально передаточным числам редукторов, Суммарный момент инерции каждого при­вода включает в себя момент инерции исполнительного органа JH. 0, приведен­ный через квадрат соответствующего передаточного числа. Приводы в общем случае нельзя считать независимыми друг от друга из-за наличия перекрест» ных связей с передаточной функцией J'_0p2l (tx fj). Взаимовлияние приводов тем меньше, чем меньше момент инерции у' 0 н чем больше передаточные числа редукторов. Если взаимовлияние пренебрежимо мало, то после замыкания обрат­ных связей по ц> и структурная схема будет соответствовать схеме рис. 6-8, а. Взаимовлияние каналов должно быть исследозяш в соответствии с полной струк­турной схемой рис. 6-9, б.

Таким образом, в двухканальных следящих электроприводах можно раз­делить требуемую добротность между отдельными каналами, причем добротности каждого канала будут невелики и их реализация не встретит технических труд­ностей. Зона линейности каждого канала может быть расширена за счет умень­шения его коэффициента усиления, Система же в целом будет иметь высокую добротность. Двухканальный следящий привод обладает высокой точностью воспроизведения управляющего сигнала, изменшощегося в определенном диа­пазоне низких частот.