Самонастраивающаяся система регулирования скорости

Самонастраивающаяся система регулирования скорости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

САМОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ, содержащая первый сравнивающий элемент, дифференциатор и усилитель с регулируемым усилением, выпрямитель и последовательно соединенные эадатчик скорости, второй сравнивающий элемент, регулирующее устройство и объект, подключенный выходом ко второму входу второго сравнивающего элемента, первый вход которого соединен со входом модели системы, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и надежности системы, в ней первый сравнивающий элемент подключен первым входом к выходу модели системы, вторым входом - к выходу объекта, а выходом - ко входу выпрямителя, выход которого подключен к первому входу усилителя с-регулируекым усиV лением, соединенного выходом со вторым входом регулирующего устройства, а вторым входом - с выходом дифференциатора , подключенного входом к выходу эадатчика скорости. 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5В G 05 В 13 02

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOINY CBHQETEflbCTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21)3287626/18-24 (22) 06.05.81 (46) 23 ° 03.83. Бюл. 9 11 (72) В. В. Аржанов и В. С. Фадеев (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматиэированных систем управления-и радиоэлектроники (53) 62-50(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 585475, кл. G 05 В 13/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 499554, кл. G 05 В 17/02, 1974, 3. Костюк В. И. Самонастраивающиеся следящие системы. Киев, "Техника", 1966, с. 39, рис. 10.8 (прототип) . (54)(57) СИ4ОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СИСТЕNA РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ, содержащая первый сравнивающий элемент, дифференциатор и усилитель с регу„„SU„„ l 007083 А лируемым усилением, выпрямитель и последовательно соединенные эадатчик скорости, второй сравнивающий элемент, регулирующее устройство и объект, подключенный выходом ко второму входу второго сравнивающего элемента, первый вход которого соединен со входом модели системы, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и надежности системы, в ней первый сравнивающий элемент подключен первым входом к выходу модели системы, вторым входом — к выходу объекта, а выходом - ко входу выпрямителя, выход которого подключен к первому входу усилителя с регулируежюм уси- @ лением, соединенного выходом со вторым входом регулирующего устройства, а вторым входом — с выходом диффе- „ ренциатора, подключенного входом С к выходу эадатчика скорости.

И

10070В3

Изобретение относится к системам автоматического управления, предназначенным для управления автоматизированными электроприводами.постоянного тока и может быть использовано в системах подач металлорежущих станков с устройством числового программного управления, Известна самонастраивающаяся система регулирования скорости, содержащая задатчик интенсивности, первый второй, третий сумматор, формирователь сигнала управления, электродвигатель, датчик скорости, эталонную модель электродвигателя, реле, интегратор, инвертор, инерционное звено $1), В данной самонастраивающейся системе регулирования скорости динамические свойства существенно занижены з а счет того, что формирователь имеет определенное запаздывание, Ь компенсирующий сигнал при несоответствии динамической характеристи ки двигателя заданной динамической характеристики подается на вход формирователя.

Известна также система регулирования, содержащая последовательно соединенные эадатчик скорости, первый сумматор, регулятор скорости, второй сумматор, регулятор тока, преобразователь, электродвигатель, датчик скорости, датчик тока, эталонную модель, интегродифференцирующее звено и блок компенсации нагрузки (21 .

Недостатком известной системы является то, что ее динамические свойства занижены за счет того, что в компенсирующем сигнале не учитывается характер динамической характеристики электродвигателя, а, именно есть несоответствие динамической характеристики электродвигателя и

его заданной динамической характеристики °

Наиболее близкой по технической

„.сущности к предлагаемой является настраиваюшая система регулирования скорос ти, содержащая первый сравнивающий элемент, дифференциатор и усилитель с регулируемым усилением, выпрямитель и последовательно соединенные задатчик скорости, второй сравнивающий элемент, регулирующее устройство и объект, подключенный выходом ко второму входу второго сравнивающего элемента, первый вход которого соединен со входом модели системы $3(Недостатком известной системы служит относительно низкая точность и сложность ее структуры, что снижает надежность работы системы.

Цель изобретения — повышение надежности системы.

Поставленная цель достигается тем, что в системе первый сравнивающий элемент подключен первым входом к выходу модели системы, вторым входом— к выходу объекта, а выходом — ко входу выпрямителя, выход которого подключен к первому входу усилителя

5 .с регулируемым усилением, соединенного выходом со вторым входом регулирующего устройства; а вторым входом . с выходом дифференциатора, подключенного входом к выходу задатчика ско10 рости.

На чертеже изображена функциональная. схема самонастраивающейся системы регулирования скорости.

Самонастраивающаяся система ре 5 гулирования скорости содержит задатчик 1 скорости, первый сумматор 2, регулятор 3, скорости, второй сумматор 4, регулятор 5 тока, тиристорный преобразователь б, электродвигатель

7, датчик 8 скорости, датчик 9 тока с шунтом 10, эталонную модель 11, третий сумматор 12, дифференцируюшее звено 13, усилитель 14 с переменным коэффициентом, выпрямитель 15, pery1 лируюшее устройство 16 и объект, 17.

Самонастраивающаяся системе регулирования скорости работает следующим образом.

Последовательное .соединение задатчика 1 интенсивности первого сумматора 2, регулятора 3 скорости, второго сумматора 4, регулятора 5 тока, тиристорного преобразователя б, электродвигателя 7, датчика 8 скорости, датчика 9 тока с шунтом 10 образуют двухконтурную систему с подчиненным регулированием параметров, В самонастраивающейся системе регулирования скорости применен блок самонастройки, включающий в себя

40 эталонную модель 11 и третий сумматор 12, дифференцирующее звено 13, усилитель с переменным коэффициентом усиления 14 и выпрямитель 15. Вход эталонной модели 11 подключен к вы45 ходу задатчика 1 интенсивности и моделирует переходную характеристику в системе регулирования, скорости (скорость вращения электродвигателя), Определение ошибки регулирования осуществляется на третьем сумматоре 12, на входы которого поступают сигналы с выхода эталонной модели 11 и с выхода датчика 8 скорости, Ошибка регулирования с выхода третьего сумматора 12 подается на выпрямитель 15, предназначенный для получения модуля ошибки регулирования. Выходной сигнал выпрямителя 15 поступает на управляющий вход усилителя с переменным коэффициентом усиления 14, С по0 мощью дифференцирующего звена 13 осуществляется получение второй производной выходного сигнала задатчика 1 скорости, причем производный сигнал эадатчика 1 скорости через

65 усилитель 14 поступает на второй

1007083

20

Составитель В. НеФедов

Редактор Г. Волкова Техред М.Тепер Корректор Е. Рошко

Заказ 2138/71 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,.ул. Проектная, 4 сумматор 4, как положительная обратная связь. Регулирование величины производной, поступающей на вход второго сумматора 4 через усилитель

14 производится в функции ошибок по скорости. При малых ошибках регулирования, когда динамическая характеристика системы регулирования скорости (выходной сигнал датчика скорости 8) соответствует заданной . динамической характеристике (на выходе эталонной модели 11), ошибка на выходе третьего сумматора 12 близка к нулю, выходной сигнал выпря. мителя 15 равен нулю и коэффициент усиления усилителя 14 близок к нулю.

При этом производная, вводимая дифференцирующим звеном 13 на второй сумматор 4, равна нулю и контур самонастройки не влияет на работу системы регулирования скорости. При. несоответствии заданной динаьяческой характеристики системы (сигнал на выходе эталонной модели 11) и динамической характеристики системы (сигнал на выходе датчика 8 скорос,ти) появляется ошибка регулирования на выходе третьего сумматора 12. Этот сигнал поступает на вход выпрямителя 15, который выходным сигналом увеличивает коэффициенты усиления усилителя 14 °

При этом возрастает и величинй сигнала производной от задающего сигнала, получаемого дифференцирующим звеном 13 и увеличенный сигнал поступает на вход второго сумматора 4.

При этом происходит форсировка динамических процессов в системе регулирования скорости и улучшение динамических свойств по управляющему воздей-. ствию.

Предлагаемая самонастраивающаяся система регулирования позволяет повысить динамические свойства по управляющему воздействию, а именно расширить полосу пропускания системы в два раза при малых амплитудах задающего сигнала эа счет введения производной по заданию на вход регу.лятора тока, при учете, характера динамической характеристики системы.

Применение предлагаемой самонастраивающейся системы регулирования скорости в металлорежущих станках с ЧПУ в качестве электропривода подачи позволяет повысить производительность труда эа счет улучшения динамических свойств, т.е. сокращения времени переходных процессов в системе.