7.4. Анализ работы электрического следящего привода с обратной связью от напряжения на якоре двигателя и от скорости оружия

И зодромная обратная связь по производной от напряжения на якоре исполнительного двигателя и по производной от скорости оружия является реализацией стабилизирующей цепи смешанного типа, в которой на вход сервоусилителя через звено RC подается сумма двух напряжений: напряжение на якоре исполнительного двигателя и напряжение, пропорциональное скорости оружия (рисунок 7.11). Напряжение, пропорциональное скорости оружия, создается ТГ с коэффициентом усилия . Cуммирование напряжений может быть выполнено путем последовательного включения напряжений, снятых с якоря исполнительного двигателя и с регулировочного потенциометра ТГ.

Очевидно, что такая схема является соединением двух рассмотренных выше схем.

Для получения передаточной функции следящего привода удобно перестроить структурную схему в форме, изображенной на рисунке 7.12.

П редельная критическая добротность для рассматриваемой системы стабилизации имеет вид

Применение двойной обратной связи имеет смысл в тех случаях, когда желательно получить высокую добротность следящего привода за счет увеличения

коэффициента усиления сельсинной связи Так как возможности увеличения коэффициента усиления ТГ ограничены его номинальными оборотами, которые должны достигаться при максимальной скорости оружия, и номинальным напряжением ТГ, то может оказаться, что ни одна из рассмотренных выше систем в отдельности не способна обеспечить устойчивость привода. Двойная обратная связь не вызывает усложнения конструкции следящего привода в сравнении со схемой изодромной обратной связи от скорости оружия.

Точность следящего привода с изодромной обратной связью от напряжения на якоре исполнительного двигателя и от скорости оружия определяется выражением для величины рассогласования при равномерно-ускоренном движении оружия

из которого следует, что дополнительная ошибка вносимая обратной связью, равна сумме дополнительных ошибок, вносимых каждой из этих связей в отдельности

Однако, как и ранее, числовое значение ошибки не велико. Очевидно, что при установившемся движении с постоянной скоростью дополнительная ошибка от действия обратной связи не возникает. Недостатки данной цепи стабилизации отмечены в пункте 7.5.

7.5. Анализ работы электрического следящего привода с обратной связью по производной от угла рассогласования

Стабилизирующая цепь по производной от рассогласования содержит два ТГ. Первый из них устанавливается на визирном устройстве и создает напряжение пропорциональное скорости вращения последней,

Второй ТГ монтируется на установке и его напряжение пропорционально угловой скорости оружия

При регулировании системы уравниваются коэффициенты усиления обоих тахогенераторов. ТГ включены последовательно таким образом, что напряжение второго ТГ вычиталось из напряжения первого ТГ. Разность напряжений, пропорциональная производной от угла рассогласования,

п одается на вход сервоусилителя, где суммируется с напряжением рассогласования

Структурная схема следящего привода, снабженного стабилизирующей цепью рассматриваемого типа, изображена на рисунке 7.13.

Для отыскания передаточной функции системы можно воспользоваться очевидным соотношением, что выходная величина равна произведению сигнала на входе в сервоусилитель на оператор промежуточного звена. Сигнал на входе в сервоусилитель равен

Таким образом,

.

Выражение для критической добротности привода со стабилизирующей цепью по производной от рассогласования имеет вид

,

из анализа, которого можно сделать вывод, что данная стабилизирующая цепь дает возможность получить устойчивый следящий привод со сколь угодно большой добротностью. С этой целью необходимо либо увеличивать коэффициент усиления звеньев, охваченных обратной связью, являющейся частью стабилизирующей цепи, либо увеличивать и одновременно повышать коэффициент усиления стабилизирующей цепи .

Представляет интерес вопрос о влиянии данной системы стабилизации на точность следящего привода при типовых режимах движения визирного устройства. При движении визирного устройства с постоянной скоростью стабилизирующая цепь не оказывает никакого влияния на работу привода. Действительно, ТГ визирного устройства и ТГ установки создают при этом равные напряжения, направленные навстречу друг другу. Суммарное напряжение равно нулю и, следовательно, ошибка в установившемся режиме не связана с наличием стабилизации по производной от рассогласования.

При равноускоренном движении данная система не увеличивает ошибки, а уменьшает ее на величину

Это видно из выражения для динамической ошибки

где

В этом проявляется форсирующий эффект такой системы, физическая картина которого объясняется просто. Рассогласование, возрастающее с течением времени при ускоренном движении, вызывает дополнительный сигнал, складывающийся с сигналом сельсинной связи. Привод установки разгоняется под действием суммы этих напряжений и соответственно его разгон протекает быстрее, чем это было бы при наличии только напряжения сельсинной связи. Ускоренный разгон оружия ведет к тому, что оно в меньшей степени отстает от движения визирного устройства, т.е. следует за визирным устройством с меньшим рассогласованием.

Однако такого эффекта достигаем при идеальной работе тахогенераторов. Но тахогенераторы, как электромеханические устройства подвержены износу, окислению, изменению значений коэффициентов усиления и др. То есть рассмотренная цепь стабилизации, как и другие, использующие тахогенераторы, обладает нестабильностью в работе.

По этим причинам в настоящее время практически применяется электрический следящий привод с цепью стабилизации, выполненной на статических элементах – резисторах и конденсаторах.