Способ стабилизации коэффициентаусиления системы автоматическогоуправления процессом резания

Патент 841899

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ . СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическнк республик

< 841899 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл. (22) Заявлено 27.09. 72 (21) 1831795/25-8

В 23 Я 5/00

G 05 В 19/00 с присоелинением заявки ¹

1оеудерстваииый комитет

СССР (23) Рриоритет

Опубликовано 30.06.81, Бюллетень № 24 оо делам изебретеиий и открытий (53) УДК 621.941:

: 62-82 (088.8) Лата опубликования описания 30,06.8 1 (72) Авторы изобретения и

В.В. Глушко, В.д. Шумов и Г.Г. Геге (71) Заявитель (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ

СИСТЕИЙ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

РЕЗАНИЯ

Изобретение относится к автоматическому управлению процессом резания ° Наиболее целесообразно исполь.зование предлагаемого способа на тяжелых токарных, фрезерных, шлифовальных и др . станках при черновой обра-. ботке и на станках с числовым программным управлением.

Известны способы стабилизации коэффициента усиления системы автоматического управления (САУ), заключающиеся в изменении при помощи дополнительного контура коэффициента усиления одного из звеньев системы в зависимости от изменения, коэффициента усиления звена, характеризующего процесс резания, и обеспечивающие постоянство произведения этих коэффициентов, Известен способ стабилизации коэф- о фициента усиления САУ, заключающийся в использовании усилителя с большим коэффициентом усиления и вспомогательного контура обратной связи, предназначенного для обеспечения соответствующего изменения коэффициента усиления этого усилителя. Выходной сигнал. усилителя с большим коэффициентом усиления ограничивается специальной обратной связью. Фильтр обратной связи выбирается таким, чтобы в контуре возникали автоколебания высокой частоты, . являющиеся во вспомогательном контуре пробными сигналами, возникающими при всех значениях коэффициента усиления объекта управления. При определенных условиях коэффициент усиления усилителя пропорционален величине среднего значения постоянной составляющей на выходе этого усилителя и обратно пропорционален коэффициенту передачи объекта $1$.

Недостатками известных способовстабилизации коэффициента усиления

САУ являются необходимость значительного усложнения системы и сложность ее настройки. ния системы осуществляется обеспече

J Х и нием в каждой точке регулировочной (и- вЂ” " вЂ” ) характеристики элемента, осуществляю- Х,„=Х О,71 вх.

Х ьых. алых m > щего контролируемое изменение коэф1

3 84189

Цель изобретения вЂ” разработка способа ст филизации коэффициента пере- дачи системы автоматического управления процессом резания, обеспечивающего упрощение реализации адаптивных

5 систем.

Указанная цель достигается тем, что стабилизация коэффициента усилефициента усиления одного из звеньев системы, коэффициента усиления, произведение которого на коэффициент усиления звена; характеризующего процесс резания, является постоянной величиной.

Предлагаемый способ стабилизации коэффициента усиления САУ основан на

4 том, что при работе системы автомати- 20 = ческого управления поддерживается пос тоянное значение регулируемого параметра системы Х . Это обеспечивает

Ьых.О однозначную зависимость между коэффициентом усиления объекта управления процессом резания и значением его входного параметра, скоростью подачи.

Изменение значения коэффициента усиления объекта К .ведет при этих усло-виях к изменению его входного пара- q0 метра Х

Ьх.о

Ьых, О

ЬХ.О

С учетом этого стабилизация коэффи35 циента усиления системы может быть осуществлена, если каждому значению входного параметра объекта соответствует определенное значение коэффи-циента передачи корректирующего зве40 на К, обеспечивающее реализацию ь ° зависимости К К„=const, при услоо вии, что величина входного параметра объекта прямо пропорциональна зна45 чению выходного параметра корректи/рующего элемента. Эта зависимость реализуется включением в систему пассивного корректирующего элемента, статическая характеристика которого имеет в различных рабочих точках та50 кие значения коэффициента усиления, произведение которых на коэффициент усиления звена, характеризующего процесс резания, является величиной

55 постоянной, В качестве такого элемента могут быть использованы конструктивные элементы, предназначенные для управления объектом, каждая точ9 4 ка регулировочной характеристики которых имеет определенное, соответствующее указанному выше условию значение коэффициента усиления этого элемента.

Статическая характеристика такого элемента описывается для всех САУ следующей формулой где Х, Х вЂ” текущие значения вход. ах. Ьых, ного параметра элемента;

Х Х вЂ” максимальные значения

Ьхй Ьых m входного и выходного параметров элемента;

ll вЂ” число делений шкалы входного параметра характеристики элемента.

Реализация этого способа не требует усложнения САУ и не требует сложной настройки в промышленных условиях.

Способ обеспечивает стабилизацию . коэффициента усиления системы и при изменении поддерживаемой системой величины регулируемого параметра. В обычных системах изменение величины регулируемого параметра за счет изменения значения коэффициента усиления звена цепи ее главной обратной связи ведет к изменению коэффициента усиления системы.

Предлагаемый способ стабилизации коэффициента усиления САУ процессом резания в астатической системе может быть реализован включением между интегрирующим звеном и объектом управления элемента с нелинейной статической характеристикой, осуществляющего контролируемые изменения своего коэффициента усиления за счет обеспечения в каждой рабочей точке его регулировочной характеристики определенного значения коэффициента усиления. В САУ процессом резания станков с гидравлическим приводом подачи в качестве такого элемента моl жет быть использован гидравлический дроссель, предназначенный для регулирования скорости подачи инструмента, если его регулировочная характеристика соответствует приведенному математическому описанию пассивного . корректирующего элемента.

841899

Составитель В. Шумов

Редактор B. Петраш Техред Ж. Каствлевич Корректор В, Синицкая

Заказ 4950 14. Тираж 770 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, Реализация способа в статических системах обеспечивается включением корректирующего элемента между элементом сравнения системы и объектом управления. Для обеспечения реализации этого способа в статических системах необходимо, чтобы при изменениях регулируемого параметра Х в пределах допустимой статической ошибки системы, входной параметр 10 пассивного корректирующего звена изменялся в пределах от нуля до максимальной величины. В САУ металлорежущих станков с электрическим приводом в качестве корректирунзцего элемента может быть использован усилитель, предназначенный для управления скоростью двигателя подачи, если характеристика усилителя соответствует требуемой характеристике корректирую- 20 щего элемента.

Способ может быть реализован на основе использования микропроцессоров, а также при создании САУ режимами резания горных, землеройных, буровых и других машин и установок.

Формула изобретения

Способ стабилизации коэффициента усиления системы автоматического управления процессом резания, заключающийся в контролируемом изменении коэффициента усиления одного из звеньев системы в зависимости от изменения коэффициента усиления звена, характеризующего процесс резания, .о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения реализации способа, стабилизацию осуществляют обеспечением в кажцой точке регулировочной характеристики корректирующего элемента такого значения коэффициента усиления, произведение которого на коэффициент усиления звена, характеризующего процесс резания, является постоянной величиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мееров М.В. Синтез структур

САР высокой точности. M., "Наука", 1967, с. 277.