Устройство для регулирования положения объекта

Устройство для регулирования положения объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для автоматического управления эйектроприводами. Целью изобретения является повьшение быстродействия и расширение области применения устройства за счет обеспечения автоматического установа объекта в заданное положение . Устройство содержит фазовращатели , формирователь временного интервала , фазосдвигающую цепь, ключ, сглаживающие фильтры, усилитель-ограничитель , элемент НЕ, компараторы, коммутатор. 2 ил. о (Л IN:) со Од 4; 00 сх

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН,SU„„12 6438 (5р y G 05 D 13/62 с ® фу ,/И «;,.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; „;;;;-:: .,:„. ц

X АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

? ф 4 (21) 3808865/24-24 (22) 29.10.84 (46) 07.06.86. Бюл, В 21 (71) Уральский ордена Трудового Красного Знамени лесотехнический институт им.Ленинского комсомола (72) И.Б.Потаповский и А.M.Клепалов (53) 62-50 (088.8) (56) Перельмутер В.M.,Kèí÷èê В.М.

Тиристорный электропривод намоточных механизмов листопрокатных станов.М.;

Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований цветной металлургии. 1975, с.22.

Анисимов Ю.В.,Четвериков В.Н, Преобразователи информации для ЭЦВМ.

М.: Высшая школа, 1968, с.94. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для автоматического управления электроприводами. Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение области применения устройства за счет обеспечения автоматического установа объекта в заданное положение. Устройство содержит фазовращатели, формирователь временного интервала, фазосдвигающую цепь, ключ, сглаживающие фильтры, усилитель-ограничитель, элемент НЕ, компараторы, коммутатор. 2 ил. S

1236438

Изобретение относится к автоматике и может бьггь использовано для автоматического управления электропрчводами.

Целью изобретения является иовы- 5 шение быстродействия и расширение области применения устройства за счет обеспечения автоматического установа объекта в заданное положение.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — графики, поясняющие его работу.

Устройство содержит фазовращатели 1 и 2, формирователь 3 временного интервала, фазосдвигающую цепь 4, ключ 5, сглаживающие фильтры 6 и 7, усилитель-ограничитель 8, элемент

НЕ 9, компараторы 10 и 11, коммутатор 12. 20

Фазовращатель 1 преобразует yrол отклонения регулируемого объекта от заданного положения в фазу. С выхода фазовращателя 1 снимается синусоидальное напряжение с частотой сети и постоянной амплитудой. Фаза этого напряжения линейно зависима от угла поворота ротора фазовращателя 1.

Поворотом ротора фазовращателя 2 задают требуемое положение регулируемого объекта, устанавливая определенный угол сдвига фаз между его выходным напряжением и напряжением сети V,. На выходе фазовращателя

2 действует синусоидальное напря- )5 жение с частотой сети и постоянной амплитудой. В процессе автоматического установа регулируемого объекта в заданное положение фаза этого напряжения не изменяется и используется в качестве опорной. е

Формирователь 3 временного интервала вырабатывает в результате сравнения синусоидальных напряжений, действующих на его входах, прямоугольные импульсы с частотой сети и постоянной амплитудой. Длительность этих импульсов является линейно возрастающей функцией угла поворота фазовращателя 1 в диапазонах его значений 50 от О до 180 и от 0 до 180

Фазосдвигающая цепь 4 обеспечивает постоянный фазовый сдвиг напряжения, формируемого фазовращателем 1, на угол, равный 90 55

Ключ 5 выполняет функции коммутирующего элемента. На его управляющий вход подается напряжение V формируемое фазовращателем 2. В течение одного полупериода этого напряжения ключ 5 находится в открытом состоянии и может пропускать ток в обоих направлениях. В следующий полупериод ключ 5 закрыт и ток не пропускает.

На управляемый вход ключа 5 подается напряжение 7, формируемое фазосдвигаюшей цепью 4, которое сдвинуто по о фазе на 90 относительно напряжения

Ч, действующего на выходе фазовращателя 1. Такое подключение ключа 5 обеспечивает выполнение условия

U, = 72 V sin

U, = и 2 V sin(3 с + --- + ч ) П э 2

= g2 Ч (1 +V) (2) где U„„ U, — мгновенные значения э напряжений, подаваемых на входы ключа 5;

V, Ч вЂ” действующие значения напряжений, подаваемых на входы ключа 5; à — угол сдвига фаз напряжений, действующих на выходах фаэовращателей

1 и 2, который равен углу отклонения регулируемого объекта от заданного положения, 1 в угловая частота сети, — время.

Сглаживающий фильтр 6 выделяет из импульсного напряжения, действующего на выходе формирователя 3 временного интервала, постоянную составляющую, которая может бьггь представлена формулой

t.

V = ---V

5 Т 4гах (3) где V — напряжение, действующее на выходе сглаживающего фильтра 6;

V длительность и амплитуда импульсов соответственно, действующих на выходе формирователя 3 временного интервала;

Т вЂ” период повторения напряжения сети.

Сглаживающий фильтр 7 выделяет постоянную составляющую тока, протекаю1236438 щего через ключ 5, и формирует напряжение, которое согласно уравнениям (1) и (2) может быть представлено выражением

Г2

8 Т

V cos(t + у) dt з — — †. Я sinV = К sinM (4)

242

10 э

Чо сигналу, формируемому компаратором 10, коммутатор 12 подключает к выходу схемы управления электроприво-50 дом регулируемого объекта выход усилителя-ограничителя 8, что обеспечивает вращение регулируемого объекта по часовой стрелке. По сигналу, формируемому компаратором 11, коммута- 55 тор 12 подключает к выходу схемы управления электроприводом регулируемого объекта выход элемента HF. 9, что

-где Ч - HanpszeHHe, формируемое сглаживающим фильтром 7;

К вЂ” коэффициент пропорциональ- 5 ности; — угол отклонения регулируемого объекта от заданного положения.

Усилитель-ограничитель 8 произво- 20 дит ограничения напряжения, действующего на выходе сглаживающего фильтра

6, в связи с чем достигается разделение диапазона значений угла отклонения регулируемого объекта от заданно- 2

ro положения на зону, в которой регулируемый объект вращается с постоянной скоростью (напряжение на выходе усилителя-ограничителя 8 постоянно), и на зону торможения регулируемого 30 объекта (напряжение на выходе усилителя-ограничителя 8 линейно зависимо от угла отклонения).

Элемент НЕ 9 инвертирует напряжение, формируемое усилителем-ограничи-g5 телем 8.

Компаратор 10 контролирует напряжение, действующее на выходе сглаживающего фильтра 7, и формирует сигнал в течение положительного полупе- 40 риода этого напряжения.

Компаратор 11 контролирует напряжение, действующее на выходе сглаживающего фильтра 7, и формирует сигнал в течение отрицательного полупе- 45 риода этого напряжения. обеспечивает вращение регулируемого объекта против часовой стрелки.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Требуемое положение регулируемого объекта задается поворотом ротора фазоврашателя 2. Автоматический установ регулируемого объекта в заданное положение производится при подаче команды на установ, которая поступает в коммутатор 12, обеспечивая подключение выходных цепей устройства к цепям управления исполнительным двигателем.

Регулируемый объект находится в статическом состоянии в том случае, когда его положение соответствует заданному.

Если положение регулируемого объекта не соответствует заданному поло. жению, то на выходе устройства действует напряжение, полярность которого определяет требуемое направление вращения объекта. При этом, если величина угла отклонения лежит в зоне торможения, то при установе регулируемого объекта в заданное положение с уменьшением угла отклонения уменьшается напряжение на выходе устройства,что вызывает .уменьшение скорости вращения объекта. При достижении регулируемым объектом заданного положения напряжение на выходе устройства становится равным нулю, в связи с чем

Регулируемый объект останавливается, Если величина угла отклонения лежит вне зоны торможения, то устройством формируется напряжение, независимое от величины угла отклонения.

В связи с этим регулируемый объект вращается с постоянной скоростью в направлении, соответствующем полярности напряжения, до тех пор, пока угол отклонения не станет равным ве1 личине, определяющей границу зоны торможения.

Формула изобретения

Устройство для регулирования положения объекта, содержащее первый фазовращатель, ротор которого механически связан с валом регулируемого объекта, вход подключен к источнику питания, а выход - к первому входу формирователя временного интервала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 1236438

Составитель Л.Цаллагова

Редактор Л.Гратилло Техред И.Попович Корректор Л.Патай

Заказ 3089/50 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 что, с целью повышения быстродействия и расширения области применения устройства, оно содержит последовательно соединенные первый фильтр, усилитель-ограничитель, элемент НЕ и коммутатор„ последовательно соединенные фаэосдвигающую цепь, ключ, второй фильтр H первый компаратор, а также второй компаратор и второй фаэовращатель, вход которого подключен к источнику питания, а выход— к управляющему входу ключа и к второму входу формирователя временного интервала, связанного выходом с входом первого фильтра, вход фаэосдвигающей цепи соединен с выходом первого фазовращателя, выходы компараторов подключены к соответствующим управляющим входам коммутатора, соединенного выходом с входом объекта, 10 выход второго фильтра связан с входом второго компаратора, а выход усилителя-ограничителя подключен к второму входу коммутатора.