Самонастраивающийся регулятор для электропривода промышленного механизма

Самонастраивающийся регулятор для электропривода промышленного механизма

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистические

Республик iii792215 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.09.78 (2 l ) 2 6601 10/24-07 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.80. Бюллетень ¹ 48

Дата опубликования описания30.12.80 (51)М. Кл.

G 05 В 13/00

Н 02 P 5/06

Гооудерстеенный комитет по делам нэобретеннй н открытнй (53) УДК621.316. .7 18.5(088.8) (72) Авторы изобретения

М. Н. Анисимов, Ю. А. Борцов и И. Б. Юнгер (7!) Заявитель

4 (54) САМОНАСТРАИИАЮШИЙСЯ РЕГУЛЯТОР!,.

ДЛЯ ЗЛЕКТРОПРИБОДА ПРОМЫШЛЕННОГО

МЕХАНИЗМ А

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам автоматического управления нестационарными объектами, и может быть испопьзовано дпя адаптивного управления эпектроприводами промышленных механизмов. 5

Известно устройство дпя апаптивного управления нестационарными объектами Я.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности является устройство„ содержащее дифференцируюпцтй блок сигна- 0 па обратной связи электропривода, поспедоватепьно соединенные узел сравнения, к одному из входов которого подключена обратная связь эпектропривода, делитель, 15 умножитепь с фильтром в цепи обратной связи и пропорционапьно-интегральный блок f2(.

Недостатком известных устройств является уменьшение производительности управляемых механизмов в переходных процессах вспедствие уменьшения коэффициента передачи в момент приложения возмущения.

Белью изобретения явпяется повышение производительности механизма.

Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены поопедоватепьно соединенные фипьтр, второй дифференцируюший блок и сумматор, второй вход которого соединен с выходом дифференцирукецего блока сигнала обратной связи эпектропривода, выход — со вторым входом .делителя, а вход фильтра соединен с другим входом узла сравнения.

На чертеже приведена блок-схема системы эпектропривода постоянного тока промышпенного механизма с самонастраиваютцимся регулятором.

Самонастраивающийся регулятор 1 со- держит последовательно соединенные уэвп сравнения 2,. один вход которого явпяется входом регулятора 1, делитель 3, умножитель 4 с фильтром 5 в цепи обратной связи, пропорционально-интегральный бпок 6, выход которого является выходом регупятора 1. К входу регулятора 1 последовательно присоединены фильтр 7, 3 7 92215 ф дифференцирующий блок 8, сумматор 9, И раз. Из-за неравенства коаффициентов выход которого соединен со вторым вхо- передачи подсистемы из апементов 11, дом делителя 3, а второй вход суммато- 12, 13, 14, 10 и фильтра 5 сигнап с ра 9 соединен с выходом дифференцирую- выхода блока 10 в М раз меньше требущего блока 10 сигнала обратной связи > емого. При этом коаффициент передачи эцектропривода. регупятора 1 определяется из следующего

Выход регулятора 1 соединен с вхо- соотношения; дом реверсивного преобразователя 11, 1.С6,) ) выход которого подкпючен к двигателю пок + )= стоянного тока 12 электроприводв с тахо- ©

1. (t)+ Ь(4)+g гене втором 13, сигнал которого через 9 ге нерви>ро где ). - сигнал на выходе первого фильтфильтр 14 обратной связи алектропривода IYl ра в момент времени Ф, подключен к регулятору 1, а именно к вхоО\ 1

- сигнал на выходе второго дифдвм блока 10 и узла сравнения 2, ференциального блока;

Устройство работает следующим обра— сигнвп на выходе первого дифзом. ференцирующего блока;

При подаче на вход регулятора 1 сиг— начальные смещения на блоках нала управления он поступает на последо3и4. вателыю соединенные узел сравнения 2„

Параметры блоков 8 и 10 выбраны делитель 3 и умножитепь 4. Начапьные так, чтоЬ А,ъ,,а 1 =ф. д гдето смешения блоков 3 и 4 выбраны так, что Ч м Ф м . и — весовые коэффициенты, для котокоа ициент передачи регулятора 1 равен единице. Тогда сигнал с выхода умножиТогдл, пренебрегая мапыми величинами теля 4 равен сигналу на входе депитепя начальных смещений р коэффициент пе3 и поступает одновременно на вход фипьт- редачи регулятора 1 определяется из спера 5 и блок 6. Параметры фипьтра 5 вы— дующего отношения: брвны так, что его движение описывается

-f уравнениями, аналогичными дифференциапь- <(4, )= n(An+@) ным и авлениям подсистемы, состоящей

Увепичение настраиваемого коаффициениз последовательно соединенных преобраэо та приводит к пропорциональному увеличевателя 11 двигателя 12, тахогенератора нию сигналов на вьиоде блоков.5 и 10.

13 пьт а 14 и дифференцируюшего блоТогда настраиваемый коэффициент в мока 10. Парам р ф р ка 10. Па вметры фильтра 7 дифференцимент(1 + C определяется как руюшего блока 8 совпадают по фазе с сигналом с выхода блока 10. Далее сиг- K(t<)4 (t„tg) нап с выхода блока 6 поступает на пре- )((+ )образоввтепь 11, В зависимости от поляр- Ф1 Ы 1 1" ности входного сигнала открывается одна

1и из двух групп реверсивного преобразователя 11, Изменяется ток в якорной цепи.

Двигатель 12 изменяет исходную-скорость вращения. нформация о скорос и н Аналогично процесс самонастройки прося с тахогенератора 13 и через фипьтр допжается далее до вепичины К.= и > при атом К (+.) К (Й + С ). Данное состояние

«ения 2 и бпок 10. В спучае когда коэф; регулятора 1 устойчиво, так как при фициент передачи объекта равен заданному, К(С ) 4. h имеем k (%+X) т К{Ясамоназа счет выбора весовых коэффициентов . стройка происходит в сторону увеличения блоков 8 и 10 обеспечивается равенство коаффициента. При К (1)> h имеем К(1+ сигналов с выхода сумматора. 9 и, фины- 1) К()„самонастройка проиходит в ра 5. При этом коэффициент передачи ре- сторону уменьшения коэффициента. гулятора 1, определяемый как отношение сигнапа с выхода фильтра 5 к сигналу с При скачко образном изменении нагруэвыхода сумматора 9, равен единице. ки регулятор: 1 отрабатывает возмущение

При равенстве сигналов управпения на по моменту статических сопротивлений входе регулятора 1 и выходе фильтра 14 .следующим образом. На выходе блока 10 разгон двигателя 12 прекращается. Систе- появляется сигнал Ц с весовым коэ $5

I ма находится в новом установившемся со- циентом . Начинает изменяться скорость стоянии, в спучае когда коэффициент пере- двигателя 12. На выходе узпа сравнения дачи объекта отличается от заданного в 2 появпяется сигнал ошибки рвссогласоИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 439222, кп. 6- 05 В 13/02, 18. 12.7 1.

2. Патент ФРГ N 1815964, кп. G 05 В 13/00, 1972.

5 7922 вания, которы и поспедова тельно преобразуется через блоки 3 и 4 с коаффициентами передачи ),(+ J5 4) 1. За счет выбора соответствующей величины весового коаффициента ф в начальный момент

5 отработки возмущающих воздействий удается получить больший начальный коэффициент передачи регулятора l. С выхода умножитепя 4 сигнал поступает одновременно на входы фильтра 5 и блока 6. За- © тем преобразуется в блоке 6 и поступалт на вход преобразователя 11. Ток в якорной цепи начинает изменяться с целью компенсировать приложенную к двигателю 12 нагрузку. Информация о скорости двигате- 15 пя 12 с тахогенератора 13 через фильтр

14 .поступает на узел сравнения 2 и блок

10. Одновременно сигнал с выхода фильтра 5 приводит к увеличению коэффициента передачи регулятора 1. При этом увели- 29 чивается сигнал с выхода блока 6, Ток в якорной цепи возрастает. Скорость восстанавливается до заданной. За счет увеличения коэффициента передачи регулятора 1 происходит быстрая компенсация мо- 2 мента по нагрузке и восстановление заданной скорости двигателя 12.

При уменьшении сигнала рассогласования с выхода узла 2 величина сигнала с выхода умножитепя 4 также уменьшает- 34) ся. Последовательно уменьшается сигнал с выхода фильтра 5.

В установившемся состоянии коэффициент передачи регулятора 1 равен исходному. Система движется с заданной скоростью. Сигнал задания на ток с выхода регулятора 1 пропорционален новой величине нагрузки на двигатель 12.

Таким образом, введение фипьтра входного сигнала, дифференцирукапего блока, щ сумматора и включение их указанным выше способом позвопяет значительно упучшить инвариантность по моменту стати15 Ь ческих сопротивлений и тем самым повысить производительность механизма. Про веденные расчеты показали, модернизация электропривода одного копировально-фрезерного станка номенклатуры Ленинградского станкостроитепьного производственного объединения им. Ф. М. Свердлова позволяет увеличить производитепьность станка более, чем на 10%, что дает годовой: экономический эффект около 5, 1 тью. руб. на один станок.

Формула изобретения

Самонастраивающийся регулятор дпя апектропривода промышленного механизма, содержащий дифференцирукший блок сигна- ла обратной связи электропривода, поспедо« ватепьно соединенные узел сравнения, к одному из входов которого подключена обратная связь апектропривода, делитель,: умножитепь с фильтром в цепи обратной связи и пропорционально-интегральный блок, о т п и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения производительности механизма, в него дополнительно введены последовательно соединенные фильтр, второй дифференцируюший блок и сумматор, второй вход которого соединен с выходом дифференцирующего блока сигнала .. обратной связи эпектропривода, BbIKoA— с вторым входом делителя, а вход фильтра соединен с другим входом узла сравнения.

t !

1

1 !

1

Составитель Ю. Воробьев

Редактор 3. Ходакова Техред Е.Гаврилешко КорректорИ. Муска

Закаэ 9432/47 Тираж 956 Подпис ное

ВНННпН Государственного комитета СССР по делам мэобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35 Рау нская Н86 д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4