Самонастраивающаяся система регулирования скорости

Самонастраивающаяся система регулирования скорости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к системам автоматического управления, предназначенным для управления автоматизированными электроприводами постоянного тока, и может быть использовано ков с устройством числового программного управления. Целью изобретения является повышение динамической точности системы при малых сигналах задания . Самонастраивающаяся система регулирования скорости содержит сумматоры 1 и 6, дифференциатор 2, усилитель 3 с регулируемым усилением, выпрямители 4 и 11, задатчик 5 скорости , регулирующий блок 7, объект 8 регулирования, Модель 9 системы, делитель 10 напряжения, компараторы 13 и 14 и элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ. Улз Ч шение динамических характеристик по управляющему воздействию в самонастраивающейся системе осуществляется за счет введения производной по задающему сигналу на вход репулир:5тощего устройства в функции относительной величины динамической ошибки и в функции знаков ошибки и эталонного задающего сигнала 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 С 05 В 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4310958/24-24 (22) 28.09.87 (4б) 28.02.89. Бюл. Ф 8 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при

Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) В.В. Аржанов и А.А. Филипас (53) б2.50(088.8) (Se) Авторское свидетельство СССР.

Ф 1180844; кл. G 05 В 13/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

В 1007083, кл. G 05 В 13/02, 1981 (прототип). (54) САМОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СИСТЕМА . РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ (57) 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. Целью изобретения является повышение динамической точности системы при малых сигналах задания. Самонастраивающаяся система регулирования скорости содержит сумматоры 1 и 6, дифференциатор 2, усилитель 3 с регулируемым усилением, выпрямители 4 и 11, задатчик 5 скорости, регулирующий блок 7, объект

8 регулирования, модель 9 системы, делитель 10 напряжения, компараторы

13 и 14 и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

Улучшение динамических характеристик по управляющему воздействию в самонастраивающейся системе осуществляется за счет введения производной по задающему сигналу на вход регулирующего устройства в функции относительной величины динамической ошибки и в функции знаков ошибки и эталонного задающего сигнала. 1 ил.

1462243

Изобретение относится к системам автоматического управления, предназначенным для управления автоматизированными электроприводами постоянного тока, и может быть использовано в системах подач станков с устройством числового программного управления.

Целью изобретения является повышение динамической точности системы 10 при малых сигналах задания.

На чертеже приведена функциональная схема самонастраивающеися системы регулчрования скорости.

Самонастраивающаяся система со- 15 держит сумматор 1 дифференциатор 2, усилитель 3 с регулируемым уаилением выпрямитель 4, задатчик 5 скорости, сумматор 6, регулирующий блок 7, объект 8 регулирования, модель 9 си- 20 стемы, делитель 10 напряжения, выпрямитель 11, ключ 12 компараторы 13, 14, элемент ИСКЛОЧИОЩЕЕ ИЛИ 15.

Регулирующий блок 7 содержит регулятор 16 скорости, сумматор 17, регулятор 18 тока, тиристорный преобразователь 19 и датчик 20 тока с шунтом 21.

Объект 8 регулирования содержит двигатель 22 и датчик 23 скорости. ЗО

Самонастраивающаяся система регулирования скорости работает следующим образом.

Самонастраивающаяся система регу лировачия скорости содержит блок само-35 настройки, который включает в себя модель 9 системы, сумматор 1, выпря- мители 4, 1, делитель 10 напряжения, компараторы 13, 14, элемент ИСКЛ10Чй0ЩЕЕ ИЛИ 15 и последовательно вклю- 40 ченные дифференциатор 2, усилитель 3, с регулируемь м усилением и ключ 12.

Вход модели 9 подключен к выходу задатчика 5 скорости и моделирует переходную характеристику в системе ре-4g гулирования скорости (скорость вращения электродвигателя) . Определение ошибки регулирования осуществляется на сумматоре 1, на входы которого поступают сигналы с выхода модели

9 системы и с выхода датчика 23 скорости. Ошибка регулирования о выходе сумматора 1 подается на выпрямитель

4, предназначенный для получения модуля ошибки регулирования, а также на вход компаратора 13, предназначенного для определения знака ошибки. Выходной сигнал выпрямителя 4 поступает на вход делимого делителя

10 напряжения, на вход делителя которого поступает сигнал с выхода выпрямителя 11, входом подключенного к выходу модели 9 системы и осуществляющего получение модуля сигнала выходного сигнала модели 9. Делитель

10 напряжения осуществляет деление сигналов модуля ошибки регулирования (сигнал с выхода выпрямителя 4) на модуль выходного сигнала модели 9 системы. Выходной сигнал делителя напряжения представляет собой относительную величину ошибки регулирования. Выходной сигнал делителя 10 напряжения поступает на управляющий вход усилителя 3 с регулируемым усилением. Регулирование величины производной, получаемой дифференциато-. ром 2, осуществляется на усилителе 3 с регулируемым усилием в функции относительной ошибки регулирования по линейному закону. Выходной сигнал усилителя 3 с регулируемым усилением через ключ 12 подается на вход сумматора 17. Причем в зависимости от выходного сигнала элемента ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ 15 ключ 12 может быть замкнут или разомкнут и сигнал по производной может или не может поступать на вход регулятора тока как положительная параллельная связь.

При несоответствии заданной динамической характеристики системы (сигнал на выходе модели 9 системы) и динамической характеристики системы (сигнал на выходе датчика 23 скорости вращения) появляется ошибка регулирования на выходе сумматора 1.

Причем в зависимости от знаков ошибки регулирования (сигнал на выходе сумматора 1) и выходного сигнала эталонной модели 9 происходят переключения кшоча 12. Компаратор 14 определяет знак эталонного задающего сигнала.. Когда эталонный сигнал положительный, на вьгходе компаратора сигнал "+ 1*, а если задающий сигнал отрицательный, на выходе сигнал "0", Компаратор 13 определяет знак ошибки по скорости вращения, причем, если ошибка по скорости положительная, то на выходе компаратора сигнал "+1" а если ошибка по скорости отрицателж ная, то на выходе компаратора сигнал

It 0l l

Если в динамических режимах в электроприводе действительная ско1462243 рость вращения меньше, чем эталонная скорость вращения (происходит отставание действительной скорости вращения по сравнению с эталонной), то знаки эталонной скорости вращения (на выходе компаратора 13) совпадают.

При этом для улучшения динамических характеристик вводится производная по задающему сигналу. В этом случае 10 сигналы на выходе компаратора 13 и 14 — "1" или "0" на выходе элемента ИСКЛ10ЧАИЩЕЕ ИЛИ сигнал "1" и ключ 12 замкнут и сигнал по производной от задающего сигнала посту- 15 пает на вход сумматора 17.

Если в динамических режимах в самонастраивающейся системе регулирования скорости действительная скорость вращения больше, чем эта- 20 лонная скорость вращения (происходит опережение действительной скорости по сравнению с эталонной},, то знаки эталонной скорости вращения (на выходе компаратора 14) и ошибки по ско- 25 рости вращения (на выходе компаратора 13) не совпадают. В этом режиме сигналы на входах элемента ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ - 15 имеют разные знаки и сигнал на выходе элемента 15 имеет "0". 30

При этом ключ 12 разомкнут и сигнал по производной от задающего сигнала на вход сумматора 17 не поступает.

При малых заданиях на скорость .вращения ошибка на выходе первого сумматора 1 мала по величине и выходной сигнал выпрямителя 4 мал. В электроприводе прототипа коэффициент усиления усилителя с регулируемым усилением был близок к нулю и произ- 4о водная по заданию на вход регулирующего блока не поступала бы и динамические характеристики не улучшились.

В системе в этом режиме определяется относительная величина ошибки на 4 делителе 10 напряжения, которая будет иметь в этом режиме значительную ве личину, и коэффициент усиления усилителя 3 с регулируемым усилением будет большим, а следовательно, сигнал на выходе усилителя 3 будет значитель,ным. Это приводит к повьппению чувст1 вительности контура самонастройки на малых скоростях вращения, и происходит форсировка динамических процессов в системе, что приведет к улучшению динамических характеристик по управляющему воздействию, а именно к расширениюполосы пропускания частот при малых заданиях на скорость вращения.

Самонастраивающаяся система регулирования скорости позволяет улучшить динамические характеристики по управляющему воздействию, а именно повысить динамическую точность системы при малых амплитудах задающего сигнала за счет введения производной по заданию на вход регулятора тока в функции относительных ошибок регулирования и в функции знаков ошибки регулирования и эталонного задающего сигнала.

Формула изобретения

Самонастраивающаяся система регулирования скорости, содержащая задатчик скорости, выход которого соединен с входом дифференциатора и с входом модели системы, выход которой подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с первым входом второго сум" матора и с выходом объекта регулирования, вход которого соединен с выходом регулирующего блока, подключенного первым входом к выходу второго сумматора, второй вход которого соединен с входом дифференцнатора, выход которого подключен к информационному входу усилителя с регулиру-. емым усилением. прячем выход первого сумматора соединен с входом первого выпрямителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения динамической точности системы при малых системах задания, в нее введены делитель напряжения, второй выпрямитель,,два компаратора, элемент ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ

ИЛИ и ключ, информационный вход которого соединен с выходом усилителя с регулируемым усилением, управляющий вход которого соединен с выходом делителя напряжения, подключенного входом делимого к выходу первого выпрямителя, подключенного входом к входу первого компаратора, выход которого соединен с первым входом элемента

ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу ключа, а второй вход — к выходу второго компаратора, вход которого соединен с выходом модели системы и с входом второго выпрямителя, подключенного выходом к входу делителя напряжения, выход ключа соединен с вторым входом регулирующего блока.