Электропривод

Электропривод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, подверженных воздействию случайных возмущений. Целью изобретения является повышение качества регулирования путем формирования заданного значения дисперсии регулируемой координаты. Электропривод содержит датчик 11 отклонения регулируемой координаты, выход которого соединен с входами датчиков 12, 13 дисперсии и с входом датчика 14 коэффициента корреляции. Выход задатчика 19 дисперсии соединен с вторым входом блока 20 вычисления требуемого значения коэффициента корреляции. В данном электроприводе благодаря наличию в нем контура формирования заданного значения дисперсии регулируемой координаты обеспечивается необходимое количество регулирования электропривода. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ш 4 Н 02 P 5/06

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изоБРетениям и отнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4161016/24-07 (22) 12. 12. 86 (46) 15,04. 89. Бюл. № 14 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) О.N.Ëîçèíñêèé, А.А. Кардашов, Б.Я. Панченко, Я ° С.: Паранчук, Я.Б.Сметанюк и M.À. Капысь (53) 621. 316. 718.5 (088. 8), (56) Красильников Г.А., Шехтер Я. С.

Системы автоматического регулирования мощности дефибреров "2В-Европа".—

Бумажная промьппленность, 1976, ¹ 2, с. 26-27.

Чиликин М. Г., Сандлер А. С. Общий курс электропривода: Учебник для вузов. 6-е изд., доп. и перераб.

М.: Энер гоиздат, 1981, с, 7. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электро„„SU„„1473056 А1 технике и может быть использовано в устройствах, подверженных воздействию случайных возмущений. Целью изобр ет ения являет ся по выш ение качества регулирования путем формирования з аданного значения дисперсии регулируемой координаты. Электропривод, содержит датчик 11 отклонения регулируемой координаты, выход которого сое— динен с входами датчиков 12, 13 дисперсии и с входом датчика 14 коэффициента корреляции. Выход задатчика

19 дисперсии соединен с вторым входом блока 20 выччсления требуемого значения коэффициента корреляции. В данном электроприводе благодаря наличию в нем контура формирования заданного значения дисперсии регулируемой координаты обеспечивается необходимое количество регулирования электропривода. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1473056

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электроприводов, подверженных воздействию случайных возмущений, в частности в

5 системах управления электроприводом подачи дефибрера.

Цель изобретения — повышение качества регулирования путем формирования заданного значения дисперсии ре- 10 гул ируемой ко ор динаты, На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого электропривода; на фиг. 2 - функциональная схема датчика коэффициента корреля- 15 ции; на фиг. 3 — функциональная схема элемента уср еднения, на фиг. 4— функциональная схема таймера, Электропривод содержит электродвигатель 1, якорная обмотка которого 2О подключена к регулируемому источнику 2 питания, последовательно соединенные задатчик 3 и регулятор 4, выход которого подключен к регулируемому источнику 2 питания, датчики 25

5 тока якоря, 6 напряжения, входы которых подключены к якорю электродвигателя 1, выход которого через рабочий механизм 7 соединен с входом датчика 8 механических обратных связей, а выходы датчиков 5 тока якоря, 6 напряжения и датчика 8 механических обратных связей подключены к входам регулятора 4. Первыи информационный вход переключателя 9 соединен 35 с выходом датчика 6 напряжения, второй информационный вход переключателя

9 соединен с выходом датчика 5 тока, якоря, третий информационный вход переключателя 9 соединен с выходом дат-.<0 чика 8 механических обратных связей, а четвертый, пятый и шестой информационные входы переключателя 9 соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами вычиспительного блока 10, первый вход которого соединен с выходом задатчика 3, а второй вход вычислительного блока 10

1 соединен с пятым входом регулятора

4 и с информационным выходом фазосдвигающего устройства 18. Первый выход переключателя 9 соединен с первым входом датчика 11 отклонения регулируемой координаты, второй вход которого соединен с выходом з.адатчика

3, а третий вход датчика 11 отклонения регулируемой координаты соединен с вторым выходом переключателя 9.

Первый выход, датчика 11 отклонения регулируемой координаты соединен с. входом первого датчика 12 дисперсии, а второй выход датчика 11 отклоне— ния регулируемой координаты соединен с входом второго датчика 13 дисперсии и с вторым входом датчика 14 коэффициента корреляции, первый вход которого соединен с первым выходом датчика 11 отклонения регулируемой координаты,, Первый и второй входы первого устройства 15 сравнения соединены соответственно с выходом пер-. вого 12 и второго 13 датчиков дисперсии, а управляющий выход первого устройства 15 сравнения соединен с первым управляемым входом генератора

16 случайного процесса, второй управляемый вход которого соединен с управляющим выходом задатчика 17 частоты спектра, а информационный выход генератора 16 случайного процесса соединен с информационным входом фазосдвигающег устройства 18. Выход задатчика 19 дисперсии соединен с вторым входом блока 20 вычисления требуемо ro значения коэффициента корреляции, первый вход которого соединен с выходом первого датчика 12 дисперсии. Выход блока 20 вычисления требуемого значения коэффициента корреляции соединен с первым входом . второго устройства 21 сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика 14 коэффициента корреляции. Управляющий выход второго устройства 21 сравнения соединен с управляемым входом фазосдвигающего устройства 18, Датчик 14 коэффициента корреляции содержит первый элемент 22 умножения, .первый и второй входы которого подключены к соответствунзцим входам датчика 14 коэффициента корреляции, а выход первого элемента 22 умножения соединен с входом первого элемента

23 усреднения. Входы первого 24 и второго 25 квадраторов соединены соответственно с первым и вторым входами датчика 14 коэффициента корреляции. Выход первого квадратора 24 через второй элемент 26 усреднения, а выход второго квадратора 25 через третий элемент 27 усреднения соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента 28 умножения, выход которо го соединен с

1473056 уровне 6 =сопя t.

55 входом элемента 29 извлечения корня квадратного. Выход элемента 29 извлечения корня квадратного соединен с вторым входом первого элемента 30 деления, первыи вход которого соединен с выходом первого элемент а 2 3 усреднения. Выход первого элемента

30 деления соединен с выходом датчика 14 коэффициента корреляции. Первый,. второй и третий управляющие выходы таймера 31 соединены соответственно. с первым, вторым и третьим управляемыми входами соответственно первого 23, второго 26 и третьего 27 элементов усреднения.

Первый 23, второй 26 и третий 27 элементы усреднения выполнены аналогинным образом по одной функциональной схеме. Каждый из элементов усредненияя сост вет ст вен но содержит операционный усилитель 32, инвертирующий вход которого через последовательно соединенные резистор 33 и первый ключ 34 соединен с информационным входом элемента 23 усреднения, а неинвертирующий вход операционного усилителя 32 соединен с общей шиной устройства, Выход операционного усилителя 32 через параллельно соеди ненные конденсатор 35 и второй ключ

36 соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 32, а также через устройство 37 выборки-хранения выход операционного усилителя

32 соединен с выходом элемента 23 усреднения. управляемые входы первого 34 и второго 36 ключей подсоединены соответственно к первому и второму управляемым входам элемента

23 усреднения, а управляемый вход устройства 37 выборки-кранения подключен.к третьему управляемому входу элемента 23 усреднения.

Таймер 31 содержит генератор 38 прямоугольных импульсов, выход которого соединен с входом двоичного реверсивно-го счетчика 39. Первые четыре выхода двоичного реверсивного счетчика 39 соединены с соответствующими четырьмя входами логического элемента 4И-НЕ 40 ° Выход логического элемента 4И-НЕ 40 соединен с двумя входами перво ro ло гиче ско ro элемента

41 2И-НЕ и с первым управляющим выходом таймера 31. Выкод первого логического элемента 2И-НЕ 41 соединен с первым входом второго логического элемента 2И-НЕ 42. Пятый выкод двоичного реверсивного счетчика 39 подключен к второму входу второго логи— ческого элемента 2И-НЕ 42 и к двум входам третьего логического элемента

2И-НЕ 43, а выход последнего соеди— нен с вторым управляющим выходом тай— мера 31. Выход второго логического элемента 2И-НЕ 42 соединен с двумя

1р входами четвертого ло гическо го элемента 2И-НЕ 44, а выход последнего соединен с третьим управляющим выходом таймера 31.

Электропривод работает следующим обр ааом.

В электроприводе формирование заданного уровня дисперсии регулируемой координаты обеспечивае-ся п, те» сложения двух контрвариантных случай2р ных нормально распределенных процес— сов, а именно:Х(г) - нор»аль|-.о распределенного случайного процесса возмущений регулируемой коор 1инаты

- с дисперсией G„ и сформированного

25 нормально распределенного процессе

Y(t) с дисперсией о . При сложении этих двух нормально распределенных процессов получим процесс Z(t), диc —— персия которого определяет ся как

Gz =G +2r. Gv +6, Е х >i) х э где r „- коэффициент корр ел я ции меж"1 сл у ч аи ны ми IIp О ц е с с а ми

X(t) и Y(t).

Анализ выр аж ения (1 ) по казы в ает, 2 2 что при условии(7 = u дисперсия х процесса Z(t) может изменяться от

2 величиныб =46 „при коварианты-.х процессак X(t) и Y(t) с коэффициентом

2 корреляции rÄ = +1 доб =0 при контрвариантных процессак X(t) и Y(t) с коэффициентом корреляции r, = — 1.

Следовательно, путем изменения в определенных пределах коэффициента

45 корреляции rÄ можно изменять в onpez деленных пределах дисперсию G результирующего случайного процесса Z (t) или же поддерживать ее на заданном. 2 2

Соблюдение условия C = (7„необязательно, однако это значительно упрощает формирование процесса Z(t) с заданной дисперсией G =const, так как при выполнении упомянутого условия существует однозначная зависимость между заданным значением коэффипиента корреляции r„„и дисперсией 6 процесса Z(t). Для обеспе1473056 чения контрвариантности процессов

X(t) и Y(t) последний должен иметь такой же частотный спектр, как и процесс X(t) .

Таким образом, генератор 16 случайного процесса должен генерировать случайный процесс Y(t) с дисперсией

G и частотным спектром, которые со2 ответствуют дисперсии О„и частотному спектру процесса X(t).

С учетом изложенного вьпне, выражение (1) имеет вид

Д =26 (1+r ). (2)

Выражение для коэффициента корредяции r обеспечивающее заданную величину диспер сии 0 суммарного

2 процесса Z(t) при текущем значении

2 дисперсии 6 „ регулируемой координаты, пр име т вид

G -2 „

" $2 (7 (3) Дпя определения коэффициента корреляции г„„используем выражение, согласно которому кхч(4)

x g .с, где К„- второй смешанный центральный момент центрированных процессов Х и Y.

Выражение для корреляционного момента имеет вид

К„ =М(Х Y), где Х и Y — центрированные случайные процессы X(t) и У.(t);

М вЂ” символ математического

1) 03 Ну 1 . 9 (6) где U — заданное значение регулируе з мой координаты; ожид ан ия .

Перед началом работы электропривода выбирается та координата (например, напряжение регулируемого источника питания, ток, мощность двигателя, момент, усилие, частота вращения и др.)> которая в наибольшей степени определяет качественные показатели работы электропривода и обеспечивает соответствующий технологический процесс. Сигнал, пропорциональный выбранной регулируемой координате, например, сигнал напряжения U можно представить в виде

AU — (центрирован процесс X7— откпонения регулируемой координаты, обусловленные тех5 нологическим процессом и работой электропривода;

Ю вЂ” (центрированный процесс Y)—

h отклонения ре гулируемой координаты, обусловленные из.

10 менением управляющего воздействия. на регулируемый источник 2 питания в функции выходного напряжения генератора 16 случайного процесса.

15 Для функционирования контура формирования дисперсии необходимо получить сигналы, пропорциональные отклонениям Ь U „и Ы .

Функцию определения сигнапов AU

20 и QUц в упомянутом вьппе контуре выполняют его элементы — переключатель 9, вычислительный бло к 10, включающий три устройства, каждое из которых реализует модуль участка по контуру регулирования от входа системы до выхода регулируемой координаты, и датчик

1.1 отклонений, На первый вход вычислительного блока 10 с выхода элемента 3 задания поступает сигнал, проЗ0 порциональный напряжению задания U а на второй вход вычислительного блока 10 с информационного выхода фазосдвигающего устройства 18 поступает сигнал, пропорциональный выходному

З5 напряжению генератора 16 случайного процесса. Каждое из трех устройств, входящих в вычислительный блок 10, предназначено для обработки случайных возмущений 60 с регулируемой коор40 динаты, вызванных действием на него случайного сигнала, пропорционального Uге

Выбор регулируемой координаты осуществляется с помощью лереключателя

45 9. Одновременно с выбором регулируемой координаты переключатель 9 включает в работу соответствующее ей устройство, входящее в состав.вычислительного блока 10 °

50 Переключатель 9 подсоединен так, что на первом его выходе будет сигнал Up, пропорциональный регулируемой координате, а на втором его выходе будет сигнал, пропорциональный

55 U +hU .

Датчик 11 отклонений производит вычисления согласно выражениям 5U

=U -(U +6U )=U +AU +AU)-(0,+ 0 ) и

3 Ф b

1473056

ЬП =(U +1 U )-U . Сигнал пропорцио) еj нальныи Ю„, поступает с первого выхода датчика 11 отклонений на вход первого датчика 12 дисперсии, а сигнал, пропорциональный 6U с второго выхода датчика 11 отклонений поступает на вход второго датчика 13 дисперсии и на второй вход датчика

14 коэффициента корреляции, на первый вход которого поступает сигнал

hU„с первого выхода датчика 11 откло нений .

Первый 12 и второй 13 датчики ди спер сии произ водят вычисление соответственно дисперсий б„сигнала

hU и дисперсии G сигнала AU .

Выходные сигналы датчиков 12 и 13 поступают на первый и второй входы соответственно первого устройства 15 сравнения, которое имеет пропортдональную характеристику и реализует зависимость Uц,„„,,==K (G„-O ), где

U b,, K — выходной сигнал H коэффициент усиления соответственно пер.— вого устройства 15 сравнения. Выходной сигнал Ub,,„„ïåðâoão устройства

15 сравнения, поступая на первый управляемый вход генератора 16 счучайного процесса, вызывает соответст вующее изменение величины дисперсии выходного сигнала этого генератора 16 относительно установленной в нем .величины дисперсии выходного сигнала.

Следовательно, на информационный вход фазосдвигающего устройства 18 по ступ ает си гн ал н апр яж ения U „с дисперсией, которая обеспечивает ра2 2 венство дисперсий 0 и (> „, и с частотным спектром, р авным частотному спектру сигнала Ь U Частотный спектр сигнала ЬU„определяется з аблаговременно при отключенном контуре формирования дисперсии и задается задатчиком 17 частоты спектра оператором вручную, Одновременно датчик 14 коэффициента корреляции производит вычисление текущего значения коэффициента корреляции r сигналов hU и AU согласно выражению (4) и работает следующим образом.

Сигналы h,U„è hU (центрированные процессы Х и У соответственно) поЪ ступают соответственно на первый и второй входы датчика 14 коэффициента корреляции (фиг. 2), на первый и второй входы первого элемента 22 умножения, а также сигнал ЬБ„поступает на вход первого 24 а сигнал aU

S на вход второго 25 квадраторов.

На выходе первого элемента 22 у»ножения получим сигнал, пропорциональный произведению двух центрированных процессов Х и У, который поступает на вход первого элемента 23 умножения. Одновременно на выходе первого квадратора 24 получим сигнал, пропорциональный Х, поступающий на вход второго элемента 26 усреднения, а на выходе второго квадратора 25 получим сигнал, пропориио 2 начьныи Y поступающий на вход третьего элемента 27 усреднения.

Первый 23, второй 26 и третий 27 элементы усреднения выполнены по одинаковой функциональной схеме (фиг, 3) и работают аналогичным образом, 3 качестве примера рассмотрим работу первого элемента 23 усреднения.

С выхода первого элемента 22 ум— ножения сигнал, пропорциональный

25 Х-У, поступает на вход первого элемента 23 усреднения, на выходе которого получим сигнал, пропорциональный второму смешанному центральному моменту K„) двух центрированных случайх проц ссов X u У.

Процесс работы первого элемента

23 усреднения можно условно р наделить на циклы, которые следуют один з а другим, а в каждом цикле можно выделить три фазы работы: первая фазаинтегрирование; вторая — перезапись напряжения с выхода операционного усилителя 32 на выход первого устройства 37 выборки — хр анения, третья разряд конденсатора 36 обратной связи операционного усилителя 32 до нуля. Время действия первой фазы принято равным 15 с (Т„=15 с); время действия второй и третьей фаз — по

0 5 с, т. е. суммарный временной промежуток tä, в котором они происходят равный 1 с (t„=I с). Общее время Т„, цикла равно T =T„+t„=16 с. В первой фазе цикла происходит интегрирование входного сигнала пер во го элемент а 23 усреднения. Выходной сигнал операционного усилителя 32 в этом слу ае изменяется от нуля до величины U„, . В

1 этой фазе сигнал на первом управляемом входе первого элемента 23 усреднения равен "1" и переводит первый ключ 34 в закрытое состояние, а сигнал на втором управляемом входе пер9 14 вого элемента 23 усреднения равен

1l 11.

О, который переводит второй ключ

36 в открытое состояние.

По истечении времени Т сигнал на ц первом управляемом входе становится равным "0", первый ключ 34 размыкается и первое устройство 23 усреднения переходит во вторую фазу. При этом процесс интегрирования прекращается, т,к. на вход резистора 33 не

Ь поступает входной сигнал и сигнал на выходе операционного усилителя 32 не изменяется и равен U В этой фазе формируется сигнал "1" на управляемом входе устройства 37 выборкихранения, который соединен с третьим управляемым входом первого элемента

23 усреднения. Этот сигнал переводит первое устройство 37 выборки-хранения в режим отслеживания и сигнал с выхода операционного усилителя 32 повторяется на выходе устройства 37 выборки-хранения, т. е. на выходе первого элемента 23 усреднения. В момент времени, р авный Т +

+0,5 t 15,5 с, сигнал на третьем управляемом входе первого элемента

23 усреднения становится равным "0", (начало третьей фазы) и устройство

37 выборки-хранения переходит в режим хранения сигнала U „, а на второ м упр авля емо м входе йер во ro элемента 23 усреднения появляется сигнал "1", который переводит второй ключ 36 в закрытое состояние, чем конденсатор 35 закорачивается и разряжается. Сигнал на выходе операционного усилителя 32 становится равным нулю.

На протяжении следующего цикла сигнал на выходе устройства 37 выборки-хранения, а следовательно, и на выходе первîro элемента 23 усредне ни я н е из меня ет ся и р ав ен 11, а процессы, происходящие при интегрировании входного сигнала в первом элементе 23 усреднения, повторяются.

В конце следующего цикла происходит перезапись сигнала Б,„„пропорционального корреляционному моменту

К» за текущий цикл, с выхода операционного усилителя 32 на выход устройства 37 выборки-хранения, т, е. на выход первого элемента 23 усреднения. Таким о бр аз ом, в любой . момент времени t сигнал на выходе первого элемента 23 усреднения будет пропорционален второму смешанному цен4

73056

5

55 тральному моменту К„процессов Х и

Ф за предыдущий цикл работы, Формирование управляющих сигналов, поступающих на первый, второй и третий управляемые входы первого устройства 23 усреднения, осуществляется таймером 31. Управляющие сигналы с соответствующих управляющих выходов таймера 31 аналогичным образом поступают на соответствующие управляемые входы второго 26 и третьего

27 элементов усреднения, Функциональная схема таймера 31 приведена на фиг. 4. Таймер 31 работает следующим образом, Генератор 38 прямоугольных импульсов генерирует на своем выходе прямоугольные импульсы, частота которых 1 Гц (время "1" — 0,5 с, время — "О" — тоже 0,5 с). С выхода генератора 38 прямоугольных импульсов импульсы поступают на вход двоичного реверсивного счетчика 39.

С первых четырех выходов двоично-, го реверсивного счетчика 39 сигналы поступают на соответствующие четыре входа логического элемента 4И-НЕ 40, На двоичном реверсивном счетчике 39 и на логическом элементе 4И-НЕ 40 организована схема подсчета 15-ти импульсов. Если на вход двоичного реверсивного счетчика 39 поступило не более 15 импульсов, то на выходе логического элемента 4И-HE 40 сигнал равен "1", На протяжении периода шестнадцатого импульса сигнал на выходе логического элемента 40 устанавливается равным "0 .

С поступлением следующего импульса сигнал на выходе логического элемента 40 устанавливается равным "1" и снова аналогичным образом происходит подсчет 15-ти импульсов. Сигнал с выхода логического элемента 4И-НЕ

40 подается через первый управляющий выход таймера 31 на первые управляемые входы первого 23, второго 26 и третьего 27 элементов усреднения. На пятом выходе двоичного реверсивного счетчика 39 (выход D 1) при подсчете входных импульсов формируется сигнал, поступающий на второй вход второro логического элемента 2И-НЕ 42 и на первый и второй входы третьего логического элемента 2И-НЕ 43, Выходной сигнал третьего логического элемента 2И-НЕ 43 поступает через второй управляющий выход таймера

1473056

31 на вторые управляемые входы первого 23, второго 26 и третьего 27 элементов усреднения. Выходной сигнал элемента 4И-НЕ 40 поступ.зат на пер5 вый и второй входы первого логического элемента 2И-НЕ 41, который выполняет операцию инверсии входного сигнала. Выходной сигнал первого логического элемента 2И-HE 41 поступает на первый вход второго логического элемента 2И-HE 42. Выходной сигнал второго логического элемента 2И-НЕ 42 поступает на два входа четвертого ло гическо ro элемента 2И-НЕ 44. Выходной сигнал четвертого логического элемента 2И-НЕ 44 через третий управляющий выход таймера 31 поступает на третьи управляемые входы первого

23, второго 26 и третьего 27 элемен- 20 тов усреднения.

T аким обр аз ом, на выходе пер во го элемента 23 усреднения получим сигнал, пропорциональный второму смешанному центральному моменту K на выходе 25 второго элемента 26 усреднения полу чим сигнал, пропорциональный дисперг сии б„процесса Х, а на выходе треI ,тьего элемента 27 усреднения получим сигнал, пропорциональный дисперсии G процесса Y.

Сигналу пропорциональныи G и сигнал > прОПОрционяльныи G > с выхо дов соответственно второго 26 и третьего 27 элементов, усреднения, по- 35 ступают соответственно на первый и второй входы второго элемента 28 умножения, на выходе которого получим сигнал, пропорциональный произведению дисперсий O „- G . Сигнал, про- 40

2 порциональный произведению дисперсий G2», Й „, поступает на вход элемента 29 Йзвпечения корня квадратного, с выхода которого сигнал, про2 2

45 цорционапьный 5„. G поступает на второй вход первого элемента 30 деления, на первый вход которого посту пает сигнал, пропорциональный корреляционному моменту К„ . В результате деления на выходе первого элемента

30 деления получим сигнал, пропорциональный текущему значению коэффициента корреляции г„е„сигналов hUк

» тек и еЛ .

Одновременно с выхода з адатчика

10 дисперсии на второй вход блока 20 вычисления требуемого значения коэффициента корреляции поступает сигнал, пропорциональный з аданному знаг чению дисперсии б, .а на первый вход блока 20 вычиАтения требуемого значения коэффициента корреляции поступает сигнал, пропорциональньЖ

2 значению дисперсии (>„. Блок 20 вычисления требуемого значения коэффициента корреляции производит вычисление r„>, согласно выражению (3).

Требуемое значение коэффициента корреляции г„„т — это такое его значение, поддержание которого при текущем значении дисперсии С обеспечит г заданное значение дисперсииб >результирующего процесса Z(t). Сигнал, пропорциональный требуемому значению коэффициента корреляции г„,т, поступает на первый вход второго устройства 21 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал, пропорциональный текущему значению коэффициента корреляции r„,. „сигналов

bU» и ЛU . Второе устройство 21 сравнения имеет линейную характеристику вход-выход и реализует функцию

ЬЫ« 2 2 (х тЕк « Р ) где Кг — коэффициент усиления второго устройства 21 сравнения, Если сигнал на выходе второго устройства 21 сравнения равен нулю, т.е, г„„„„, =r„>, то угол сдвига между входным и выходным сигналами фазосдвигающего устройства 18(р =О, т. е. регулятор 4 произ водит преобраз ование выходного сигнала генератдра 16 случайного процесса в соответствуюшую величину hU без временной задержки и процессы X(t) и Y(t) контрвариантны с коэффициентом корреляции r, что отвечает поддержанию системой управления заданного значения дисперсии б регулируемой координаты.

Если к,„,е,Фгх„,„, т. е. на выходе второго устройства 21 сравнения появился сигнал р ассогласования, то преобразование выходного сигнала генератора 16 случайного процесса в соответствующую величину АУ происхо1 дит с соответствующим временным сдвигом, который определяется величиной сигнала рассогласования, поступающего на управляющий вход фазосдвигающего устройства 18.

Таким образом, в данном электроприводЕ, подверженном воздействию

1473056 случайных возмущений, благодаря наличию в нем контура формирования за2 данного значения дисперсии G регулиг руемой координаты, представляется воз можным поддерживат ь это з начение

z на постоянном уровне 6 =const обеспечивая тем самым необходимое качество регулирования электропривода.

Формул а из обр ет ения

1. Электропривод, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого подключена к регулируемому 15

\ источнику питания, последовательно соединенные задатчик и регулятор, выход которого подключен к регулируем му источнику питания, датчики тока якоря, напряжения и датчик механичес- 20 ких îбратных связей рабочеro механизма, выходы которого подключены к входам регулятора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьппения качества регулирования путем 25 формирования заданного значения дисперсии регулируемой координаты, он дополнительно снабжен вычислительным блоком, включающим три устройства, каждое из которых реализует модель 30 участка по контуру регулирования от входа системы до выхода регулируемой координаты, блоком вычисления текущего значения коэффициента корреляции, переключателем, датчикбм отклонения 35 регулируемой координаты, первым и вторым датчиками дисперсии, датчиком коэффициента корреляции, первым и вторым устрой ст вами ср авнения, генератором случайного процесса, задатчиком частоты спектра, фазосдвигаю щим устройством, задатчиком дисперсии, при этом первый информационный .вход переключателя соединен с выходом . датчика напряжения, втоРой информаци 45 онный вход переключателя соединен с датчиком. тока, а третий информационный вход переключателя соединен с выходом датчика обратных механичес» ких связей, а четвертый, пятый и шестой информационные входы переключателя соединены соответственно с первым,вторым и третьим выходами вычислительного блока, первый вход котоного соединен с выходом элемента задания, а второй вход вычислительного блока соединен с пятым входом регулятора и с информационным выходом фазосдвигающего устройства, первый выход переключателя соединен с первым входом датчика отклонения регулируемой координаты, второй вход которого соединен с выходом элемента задания, а третий вход — с вторым выходом переключателя, первый выход датчика отклонения регулируемой координаты соединен с входом первого датчика дисперсии, а второй выход— с входом второго датчика дисперсии и с вторым входом датчика коэффициента корреляции, первый вход которого со еди нен с первым выходо м дат чика отклонения регулируемой координаты, первый и второй входы первого устройства сравнения соединены, соответственно, с выходами первого и второго датчиков дисперсии, а управляющий выход первого устройства сравнения соединен с первым управляемлм входом генератора случайного процесса, второй управляемый вход которого соединен с управляющим выходом задатчика частоты спектра, а информационный выход генератор а случайного процесса соединен с информационным входом фазосдвигающего устройства, выход з адатчика дисперсии соединен с вторым входом блока вычисления текущего значения коэффициента корреляции, первый вход которого соединен с выходом перво.ro датчика дисперсии, а выход — с первым входом второго устройства сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика коэффициента корреляции, управляющий выход второго устрой ст в а ср авн ения со единен с упр авляемым входом фазосдвигающего устройстваа.

2. Электропривод по п. 1, о тли ч ающий ся тем, что датчик коэффициента корреляции содержит первый и второй элементы умножения, первый и второй квадраторы, первый, втопой и третий элементы усреднения, элемент извлечения корня квадратного, первый элемент деления и таймер, при этом первый и второй входы датчика коэффициента корреляции соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента умножения, выход которого соединен с входом первого элемента усреднения, входы первого и второго квадраторов соединены соответственно с первым и вторым входами датчика коэффициента корреляции, выход!

15 .1473056 первого квадратора через второй элемент усреднения, а выход второго квадратора — через третий элемент усреднения соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента умножения, выход которого соединен с входом элемента извлечения корня квадратного, выход которого соединен с вторым входом первого элемента деления, первый вход которого соединен с выходом первого элемента уср еднения, а выход перво ro элемента деления соединен с выходом датчика коэффициента корреляции, первый, второй и третий управляющие выходы таймера соединены соответственно с первым, вторым и третьим управляемыми входами соответственно перво го, втор о го и тр ет ь е го эл е ме н тов усреднения.

3, Электропривод по п, 2, о тличающий ся тем, что первый, второй и третий элементы усреднения, содержат операционный усилитель, резистор, конденсатор, первый и второй ключи и устройство выборки-хранения, при этом инвертирующий вход операционного усилителя через последовательно соединенные резистор и первый ключ соединен с информационным входом элемента усреднения, а неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с общей шиной устройства, выход операционного усилителя через параллельно соединенные конденсатор и второй ключ соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, а также через устройство выборки-хранения выход опер ационно го усилителя соединен с выходом элемента усреднения, управляемые входы первого и второго ключей подсоединены,соответ5 ственно к первому и второму управляежм входам элемента усреднения, а управляемый вход устройства выборкихранения подключен к третьему управляемому входу элемента усреднения.

4. Электропривод по п. 2, о т л ич а.ю шийся тем, что таймер содержит генератор прямоугольных импульсов, двоичный реверсивный счетчик, логический элемент 4И-НЕ и четыре логических элемента 2И-НЕ, при этом выход генератора прямоугольных импульсов соединен с входом двоичного реверсивиого счетчика, первые че2р тыре выхода которого соединены соответственно с четырьмя входами логического элемента 4И-НЕ; выход логического элемента 4И-НЕ соединен с .двумя входами первого логического

25 элемента 2И-НЕ и с первым управляющим выходом т ай мера, выход перво го ло гиче ско ro эл е мент а 2И-НЕ со едине н с первым входом логического элемент а 2И-НЕ, пятый выход дв оично го р еверсивного счетчика подключен к второму входу второго логического элемента 2И-НЕ и к двум входам третьего логического элемента 2И вЂ” HE, а выход последнего соединен с вторым упр авляющим выходом т ай ме р а, вьжод второ ro ло гиче ско го элемент а 2И-НЕ соединен с двумя входами четвертого логического элемента 2И-НЕ, а выход по следне ro со единен с третьим уп4О р авляющим Выходо м т ай мер а °

1473056

Составитель M.Êðÿõòóíîâà

Редактор M.Циткина Техред Л.Олийнык Корректор И. Муска

Заказ 1725/55 Тираж 548 Подпи сно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГИ1Т СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101