Задающее устройство для электропривода

Задающее устройство для электропривода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике , может быть использовано , в области управления электроприводами и является дополнительным к авт. св. № 606195. Цель изобретения - повышение быстродействия путем обеспечения оптимального закона изменения выходного сигнала при небольйих приращениях входного сигнала задакнцего устр-ва. Устр-во содержит усилитель 1, опорный элемент 4 в цепи обратной связи, промежуточньй.ини«л 2 (Л Ю 4 U) ри. 1 Го

А2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1248021 (51)4 Н 02 P 5/00

gf Fj &49 r, .д

l3 „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 606195 (21) 3798756/24-07 (22) 04.10.84 (46) 30.07.86. Бюл. У 28 (71) Донецкое наладочное управление

Треста "Донецкуглеавтоматика" (72) И.Я.Гальперин и Е.Б.Кантер (53) 621.313.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 606195, кл. Н 02 Р 5/00, 1975. (54) ЗАДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТ

РОПРИВОДА а (57) Изобретение относится к элект- . ротехнике, может быть использовано ,в области управления электроприводами и является дополнительным к авт. св. N 606195. Цель изобретения— повышение быстродействия путем обес печения оптимального закона изменения выходного сигнала при небольших приращениях входного сигнала задающего устр-ва. Устр-во содержит усилитель 1, опорный элемент 4 в цепи обратной связи, промежуточный.инвеличина рывка устанавЛивается резистором 3 благодаря его механической связи с резистором 13, оптимальный закон измененчя скорости ускоЭ рения и рывка не нарушается. Сигналы заданных ускорения и рывка подключены к цепям управления электропривода 9 для компенсации пропорциональ-. ных им ошибок регулирования. При этом закон изменения действительной скорости совпадает с законом изме-, нения сигнала заданной скорости.

2 ил.

1248021 тегратор 5, выходной .интегратор 7, электропривод 9, опорный элемент 10, усилител. 11. В устр-во введены ключевой элемент 14, компаратор 15, развязывающий вентиль 16, сумматор

17, выпрямитель 18, блок 19 памяти с ключом 20 сброса и нуль-компаратор

21, Изобретение обеспечивает формирование оптимального закона изменения сигнала заданной скорости и его первой и второй производных — заданных ускорения и рывка. Необходимая

Изобретение относится к электро= технике, а именно к управлению электроприводами механизмов, пуск и замедление которых должны производиться плавно, с ограничением ускорения 5 и рывка (например, рудничных подъемных установок, скоростных лифтов, маятниковых пассажирских канатных дорог) °

Цель изобретения — повышение быстродействия путем обеспечения оптимального закона изменения выходного сигнала при небольших приращениях входного сигнала задающего устройства, 1S

На фиг . 1 приведена схема задающего устройства; на фиг. 2 — харак» тер изменения формируемых в задающем устройстве сигналов управления для случаев, когда сигнал заданного ускорения не достигает максимальной величины (сплошные линии) и когда он ее достигает (штриховые линии). . Задающее устройство для электропривода (фиг. 1) содержит последовательно соединенные усилитель 1 с резистором 2 на входе, переменным резистором 3 на выходе и опорным элементом 4 в цепи обратной связи, промежуточный интегратор 5, нагруженный переменным резистором 6, и выходной интегратор 7, выход которого подключен к входу усилителя 1 через резистор 8 и к цепям управления электропривода 9. Усилитель 1 и интегра- 3 тор 5 охвачены нелинейной обратной с связью через опорный элемент 10 и линейной обратной связью, состоящей из инвертирующего усилителя 11 с .переменным резистором 12 на выходе и резистора 13. Подвижные контакты переменных резисторов 3 и 12 механически соединены и также подключены к цепям управления электропривода 9.

Устройство содержит также управляемый ключевой элемент 14, компаратор 15, развязывающий вентиль 16 и последовательно соединенные сумматор 17, выпрямитель 18, блок 19 памяти с ключом 20 сброса и нуль-компаратор 21, выход которого соединен г с управляющим входом ключевого элемента 14, включенного в цепь линейной обратной связи, при этом входы сумматора 17 подключены к входу и выходу устройства, выход выпрямителя

18 непосредственно соединен с вторым входом нуль-компаратора 21 и через компаратор 15 — с управляющим входом ключа 20 сброса блока 19 памяти, а выход компаратора 15 через развязывающий вентиль 16 подключен к третьему входу нуль-компаратора 21.

На фиг. 1-2 обозначены действительная скорость v механизма, сигналы управления: входной U „ устройства, заданного рывка U„ заданного ускорения U> заданной скорости Б выходной aU сумматора, выходной 0 выпрямителя, выходной U„ узла памяти, выходной U„ нуль-компаратора, выход-, ной U компаратора и фиксированные моменты времени t,...,t .

1248021

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии (т.е. в установившемся режиме работы задающего устройства) сигналы О... 0„, kU, U>, 0„ равны нулю, сигнал U положителен, а сигнал U отрицателен. Ключ 20 замыкается положительным и размыкается отрицательным сигналом U а управляемый ключевой элемент 14 замыкается отрицательным и размыкается положительным сигналом U„„ . Поэтому в исходном состоянии они замкнуты. Если в момент времени t произошло ступенчатое изме15 кение сигнала 0ь,- то мгновенно появляются сигналы U, hU = U „ -0, U>. TaK как компаратор 15 имеет высокую чувствительность к сигналу U<, то даже при малой его величине полярность сигнала U меняется с положительной на отрицательную и ключ

20 размыкается. Поэтому на выходе блока 19 памяти устанавливается постоянный сигнал U равный по величине максимальному значению сигнала

U и противоположный ему по знаку.

Чувствительность нуль-компаратора 21 к сигналу 0 вдвое выше, чем к сигналу U .:Поэтому полярность сигнала

UH меняется с отрицательной на положительную и ключевой элемент 14 размыкается..Под действием сигнала

U сигнал U начинает возрастать во времени по линейному закону, а сигнал U — по параболическому закону с возрастающей интенсивностью. В.результате начинают уменьшаться сиг.— налы в0 u U . К моменту времени t сигнал Ub уменьшается вдвое, сигнал 4 1

U сохраняющийся постоянным,начинает преобладать на входе нуль-компаратора 2 1 и íà его выходе вновь устанавливается отрицательный сигнал.

Поэтому ключевой элемент 14 замыка- 45 ется и на вход усилителя 1 через резистор 13 подается сигнал обратной связи, который арифметически суммируется с сигналом обратной связи через резистор 8. Сигналы обратных свя-50 зей через резисторы 8 и 13 соразмерены между собой и по отношению к входному сигналу через резистор 2 из условия получения оптимального переходного процесса. Поэтому, если 55 ,ступенчатое изменение сигнала U< относительно невелико и к моменту, времени „ сигнал 0 не успевает достичь определяемого опорным элементом 10 максимального значения, то в момент замыкания ключа 14 суммарньИ сигнал обратных .связей больше входного сигнала. В результате знак сигнала U„ èçìåíÿåòñÿ на противоположный и сигнал 0„ начинает уменьшаться во времени по линейному закону, а сигнал 0< продолжает возрастать по параболическому закону, но с убывающей интенсивностью. Так как в процессе увеличения сигнала U по линейному закону сигналы а0 и U> уменьшаются наполовину, то в процессе уменьшения сигнала U также по линейному закону сигналы U, aU и U одновременно становятся равными нулю в момент времени t . Посколь- . ку соотношение сигналов 0 „.и 0„ на входах сумматора 17 и усилителя 1 принято одинаковым, то в момент времени t становится равным нулю сиг2 нал U . В результате переходный про-. цесс в устройстве прекращается и наступает установившийся режим. В процессе уменьшения сигнала U npu достаточно малой его величине в момент времени (вновь устанавлива2 ется положительный сигнал U< ключ

20 замыкается, н сигнал Uä сбрасывается на нуль. Однако сигнал U попрежнему остается отрицательным благодаря поступлению на вход нуль-компаратора 21 положительного сигнала

U< через развязывающий вентиль 16.

Если ступенчатое изменение сигнала U в момент времени t значивк а тельно и сигнал U успевает достичь максимального значения, то замыкание ключевого элемента 14 (момент времени t ) не вызывает каких-либо изменений в работе задающего устройства и процессы в нем протекают так как если бы этот ключ был постоянно замкнут. В этом случае в момент времени t вступает в работу обратная связь через опорный элемент 10 и сигнал U oáðàùàåòñÿ в нуль, а в

-момент времени t благодаря возрастанию сигнала U сумма токов обратных связей через резисторы 8 и 13 превосходит по величине входной ток через резистор 2 и сигнал U< появляется вновь, но противоположной полярности. В результате сигнал U„ начинает уменьшаться по линейному закону и в момент времени t6 сигна1248021 лы U . U „ й0, U обращаются в нуль, а сигнал U достигает заданной величины. Подобная согласованность в работе задающего устройства достига- ется благодаря соразмерности сигналов обратных связей через резисторы

8 и 13.

Таким образом, независимо от величины .и знака приращения входного сигнала 0 „ в задающем устройстве обеспечивается формирование оптимального закона изменения сигнала заданной скорости и его первой и второй производных - заданных ускорения и рывка.

Необходимая величина рывка устанавливается переменным резистором 3.

При этом благодаря его механической связи с переменным резистором 13 оптимальный закон изменения скорости, ускОрения и рывка не нарушается.Необходимая величина ускорения устанавливается переменным резистором 6.

Так как он является общим для прямо-, го канала регулирования и цепи линейной обратной связи, то оптимальный закон изменения скорости, ускорения и рывка в этом случае также не нарушается. Сигналы заданных ускоре ния и рывка подключены к цепям управления электропривода 9. для компенсации пропорциональных им ошибок ре-. гулирования. В результате закон изменения действительной скорости v совпадает с законом изменения сигнала заданной cKopOcTH Ug °

Формула иэ обретения

Задающее устройство для элеЮтро10 привода по авт. св. У 606195, о т— личающееся тем, что, с .. целью повышения быстродействия путем обеспечения оптимального закона изменения выходного сигнала при. неt5 больших приращениях входного сигнала, в него введены управляемай ключевой элемент, компаратор, развяэывающий вентиль и последовательно . . соединенные сумматор, выпрямитель, 20 блок памяти с .ключом сброса и нуль-компаратор, выход которого соединен с управляющим входом. ключевого элемента, включенного в цепь линейной обратной связи, при этом входы сум25 матора подключены к входу и выходу устройства, выход выпрямителя непосредственно соединен с вторым входом нуль-компаратора и через компаратор — с управляющим входом ключа

ЗО сброса блока памяти, а выход кфмпаратора через развязывающий вентиль подключен к .третьему входу нуль-ком- . паратора.

1248021

fy t< 444 ty

Фис. z

Составитель В. Кузнецова

Редактор А. Лежнина Техред. Л. Сердюкова Корректор И.Муска

Заказ 4138/56 Тираж 631 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