Задающее устройство для электропривода

Задающее устройство для электропривода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано для оптимального управления электроприводом. Цель изобретения - повьшение быстродействия . При подаче на вход устройства напряжения, пропорционального заданному положению, на выходах блока 4 выделения модуля рассогласовакия и сумматора 5 появляется напряжение , пропорциональное заданному перемещению . С выхода блока 4 напряжение поступает на входы усилителя 3 с ограничением и блока 9 нелинейности типа насьщение, на выходах которых при этом появляются напряжения, пропорциональные соответственно расстоянию до точки останова в момент начала торможения максимальной скорости, достигаемой в ходе оптимального переходного процесса отработки данного конкретного перемещения. Работа устройства различна при отработке больших , средних и малых перемещений. Устройство обеспечивает формирование оптимальных по быстродействию законов изменения сигнала заданного положения и его первой, второй и третьей производных - заданной скорости, ускорения и рывка при отработке перехода в заданное положение. 4 ил. SS

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1410251 А 1 (5g 4 Н 02 Р 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ST0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4154932/24-07 (22) 04. 12.86 (46) 15.07.88. Бюл. К 26 (71) Харьковский политехнический институт им. В,И.Ленина (72} Л.В.Акимов, Н.В.Богданова и Л.И.Рохлин (53) 621.316.718,5 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 917290, кл. Н 02 Р 5/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1248021, кл. Н 02 P 5/00, 1984. (54) ЗАДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА (57) Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано для оптимального управления электроприводом.

Цель изобретения — повышение быстродействия. При подаче на вход устройства напряжения, пропорционального заданному положению, на выходах блока 4 выделения модуля рассогласования и сумматора 5 появляется напряжение, пропорциональное заданному перемещению. С выхода блока 4 напряжение поступает на входы усилителя 3 с ограничением и блока 9 нелинейности типа "насыщение", на выходах которых при этом появляются напряжения, пропорциональные соответственно расстоянию до точки останова в момент начала торможения максимальной скорости, достигаемой в ходе оптимального переходного процесса отработки данного конкретного перемещения. Работа устройства различна при отработке "больших", средних и малых перемещений.

Устройство обеспечивает формирование оптимальных по быстродействию законов изменения сигнала заданного положения и его первой, второй и третьей производных — заданной скорости, ускорения и рывка при отработке перехода в заданное положение. 4 ил.

1410251

4 и Ф 6 0

С выхода блока 4 выделения модуля рассогласования напряжение поступает на входы усилителя Э с ограничением

Изобретение относится к электрот хинке и может быть использовано д я оптимального управления электроп иводом.

Цель изобретения — повышение быстр действия.

На фиг. 1 приведена структурная с ема задающего устройства; на фиг. 24 диаграммы напряжений, характеризую- 1ð е работу устройства при отработке с ответственно больших, средних и м лых перемещений.

Задающее устройство для электроивода содержит последовательно 15 с единенные первый и второй интеграт ы 1 и 2, а. также усилитель 3 с о аничением, блок 4 выделения модусумматор 5, три ограничителя 6, 7, 8. Первый блок 9 нелинейности ти- 20 п "насыщение" и второй блок 10 нел нейности типа парабола и третий и тегратор 11. Выход блока 4 выделемодуля через первый блок 9 ненейности типа "насыщение", первый 25 в орой и третий ограничители 6, 7, 8 с единен с входом первого интегратор 1. Третий интегратор 11 входом с единен с выходом второго интегратор 2 и с вторым входом второго ограни-30 еля 7, третий вход которого через вт рой блок 10 нелинейности типа рабола™ соединен с входом второго и егратора 2 и с вторым входом третьег ограничителя 8. Выход третьего и егратора 11 является выходом устро ства и соединен с вторым входом блока 4 выделения модуля и инверсным входом сумматора 5, второй вход которого является входом устройства и соединен с входом блока 4 выделения . модуля, выход Которого через усилите пь 3 с ограничением соединен со вторым входом первого ограничителя 6, третий вход которого соединен с выходом сумматора 5.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход устройства U>„„ пропорционального заданному положени о, на выходах блока 4 выделения

5Р модуля рассогласования и сумматора 5 появляется напряжение 0д, проопорциональное заданному перемещению блока 9, на выходах которых при этом появляются напряжения, пропорциональные соответственно расстоянию до точки останова в момент начала торможения и максимальной скорости, достигаемой в ходе оптимального переходного процесса отработки данного конкретного перемещения, пропорционального

Цп I °

Работа устройства различна при отработке больших, средних и малых перемещений.

Рассмотрим режим отработки больших перемещений. Напряжения U>, U,,U<, поступая соответственно на вход задания величины зоны нечувствительности, вход задания величины ограничения выходного сигнала и информационный вход ограничителя 6 с регулируемой нечувствительности вызывают появление на его выходе напряжения

6 9

При этом на выходах ограничителей

7 и 8 напряжения будут положительны и равны соответственно

I Ф

U7 Ue Ua UeНапряжение U .на выходе интегратора 1 начнет возрастать по линейному закону, напряжение 0 на выходе интегратора 2 - по параболе, а напряжение U на выходе интегратора

i1 — по крйвой третьего порядка (фиг.2).

В момент времени С = t величина

/ напряжения U станет равной U, = Ug и скомпенсирует напряжение U = Цд на входе ограничителя 8, вследствие чего напряжение на er o выходе станет равным нулю. При этом напряжение U< остается на прежнем уровне U = Ug напряжение U будет возрастать по линейному закону, а напряжение Uö по параболе.

В момент времени t = t + t на1 2 пряжения U и У, скомпенсируют напряжение U = Б на входе ограничи6 теля 7, напряжение на выходе которого станет равным нули. При этом сумма напряжений на входе ограничителя

8 станет отрицательной, напряжение

U на его выходе также станет отрицательным, напряжение на выходе интегРатора 1 начнет уменьшаться по линейному закону, оставаясь положительным, а напряжения U U < будут возрастать соответственно по кривым второго и третьего порядков, При этом характе1410251

В момент времени t = t, + t +

+ С + t + t сумма напряжений на

5 выходе ограничителя 7 станет равной нулю, а сумма напряжений на входе ограничителя 8 станет положительной.

При этом напряжение U, будет возрастать по линейному закону, напряжение

U будет уменьша-ься по параболе, а напряжение U — возрастать по кривой

«

55 третьего порядка. За счет характеристики блока 10 сумма напряжений на входе ограничителя 7 будет оставаться равной нулю.

50 ристика блока 10 обеспечивает поддержание на нулевом уровне суммы сигналов на входе ограничителя 7. В момент времени 1 = Й + 1 + С ког да напряжения U<, Uù достигнут нулевого уровня, напряжение U выйдет на на уровень U< .

Сумма напряжений на входе ограничителя 7 станет равной нулю, и напряжение на его выходе тоже станет равным нулю. Процесс разгона до скорости установившегося движения завершится.

С момента времени t = t< + t + г

+ t напряжение U, пропорциональное скорости, остается на уровне U = U .

В момент времени t = t + t + t +

2. 3

+ t величина напряжения U,пропорционального расстоянию до точки оста-20 нова, уменьшится до значения /UE/

= U, т.е. величина напряжения на информационном входе блока 6 войдет в зону нечувствительности. Напряже- ние на его выходе станет равным нулю, 25 задавая тем самым торможение от скорости, соответствующей,Б = Б = У„-, до U = О. При этом сумма напряжений на входах ограничителей 7, 8 станет отрицательной, напряжение да также 30 станет отрицательным и равным Us =

= — U напряжение U,С 0 будет уменьшаться по линейному закону, напряжение Ц будет уменьшаться по параболе, а напряжение U, будет возрастать по

35 кривой третьего порядка.

В момент времени t = t + t + t

Е 3

+ t< + t< напряжение U, скомпенсирует на входе ограничителя 8 напряжение

П7 0 7, и напряжение на его вы» 40 ходе станет равным нулю. Напряжение

U, останется на уровне U, = — U напряжение U будет уменьшаться по

1 линейному закону, а напряжение U«â€” возрастать по параболе.

В момент времени t = t + t +

+ t <+ tz + t„+ "7 "апр"жения Ui

H U достигнут нулевого уровня, а

2 напряжение U, станет равным U« = U>

Рабочий цикл отработки большого перемещения завершится.

Работа устройства при величинах напряжений, соответствующих средним перемещениям, отличается от описанной выше тем, что в момент времени — t + t + t напряжение U достига— 3 5 ет величины /Б / = U, соответствующей моменту начала торможения, и напряжение на выходе блока 6 становится равным нулю. Таким образом, в рабочем цикле отсутствует участок движения с постоянной скоростью.

При величинах напряжений, соответствующих малым перемещениям, до момента t = с„ работа устройства аналогична описанной выше. В момент времени и =, (фиг.4) сумма напряжений на входе ограничителя 7 становится равной нулю, вследствее чего напряжение U на его выходе также становит7 ся равным нулю, а напряжение на выходе ограничителя 8 становится отрицательным. Напряжение U начинает уменьшаться по линейному закону, а напряжения U u U продолжают воз-. растать соответственно по параболе и по кривой третьего порядка. Характеристика блока 10 обеспечивает поддержание суммы сигналов на входе ограничителя 7 на нулевом уровне. В момент времени t = t, + t напряжение U станет равным нулю, напряжение

U выйдет на уровень, соответствующий максимальной скорости, а напряжение достигнет значения /Ug/ соответствующего моменту начала торможения по оптимальному закону. При этом напряжение на выходе блока 6 станет равным нулю, U станет отрицательным, а U> останется отрицательным, в результате чего U, будет продолжать уменьшаться по линейному saкону, напряжение У начинает уменьшаться, а напряжение U« возрастать по кривым соответственно-второго и третьего порядков ° В момент времени

+ t + t сумма сигналов на

3 входе ограничителя 7 станет равной нулю, напряжение U станет положительным, напряжение U начинает возрастать по линейному закону, напряжение U будет уменьшаться, à U«возрастать соответственно по кривым второго и третьего порядков. .,В момент времени t = t, + t +

+ tç + t 4 напряжения U1 ° Uг достигнут н левого уровня, U выйдет на уро5 в нь Б „ и У станет равным нулю. При э ом рабочий цикл завершится.

Таким образом устройство обеспечив ет формирование оптимальных по бь тродействию законов изменения сиги а заданного положения и его перв и и третьей производных-данной с орости, ускорения и рывка при отр ботке перехода в заданное положее. !

Формула изобретения

Задающее устройство для электровода, содержащее последовательно единенные первый и второй интеграы, а также усилитель с ограничем, блок выделения модуля, сумматри ограничителя, о т л и ч а ю- 25 е с я тем, что, с целью повышебыстродействия, в него введены

1410251 6 первый блок нелинейности типа "насыщение" и второй блок нелинейности типа "парабола" и третий интегратор, при этом выход блока выделения модуля через первый блок нелинейности типа насыщение", первый, второй,и третий ограничители соединен с входом первого интегратора, третий интегратор входом соединен с выходом второго интегратора и с вторым входом второго ограничителя, третий вход которого через второй блок нелинейности типа "парабола" соединен с входом второго интегратора и с вторым входом третьего ограничителя, выход третьего интегратора является выходом устройства и соединен с вторым входом блока выделения модуля и инверсным входом сумматора, второй вход которого является входом устройства и соединен с входом блока выделения модуля, выход которого через усилитель с ограничением соединен с вторым входом первого ограничителя, третий вход которого соединен с выходом сумматора.

1410251

0g Сз

-u> фиР

@АЗ фиМ

Составитель Ю,Воробьев

Редактор M.Товтин Техред Л.Сердюкова

Корректор Г.Решетник

Тираж 583 Подписное

BIIHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3494/56

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4