Система управления электроприводом
Патент 842707
Авторы
Классы МПК
Система управления электроприводом
Иллюстрации
Реферат
842707
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (51)IVL. Кл. (22) Заявлено 20. 07. 79 (21) 2799616/18-24 с присоеяинением заявки №
G 05 В 11/26
Государственный комитет (23) Приоритет (53) УДК62.50 (088.8) йо делом изобретений и открытий
Опубликовано 30.06.81. Бюллетень ¹ 24
Яата опубликования описания 1 О. 07 . 8 1 (72) Авторы изобретения
И,Д.Розов, 10.3,фельдман и В.И.Холодный :," и;;
Украинский государственный проектный инстиТут Тяжпромэлектропроект"
"" !ь 1Ц1чТ КА (7!) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
Изобретение относится к автомати= ческому управлению и регулированию электропривода и предназначено для установки механизма в заданное положение.
Известен способ автоматического
5 замедления движущегося элемента до нулевой скорости и устройство для его осуществления, используемые в системах цифрового управления действ !0 вующих по принципу итерационного приближения (1(.
Однако в устройстве осуществляется ступенчатое изменение скорости в процессе торможения, что увеличивает время торможения и снижает точность позиционирования.
Известно устройство, в котором при торможении привода корректируется интенсивность торможения на основе контроля скорости в фиксйрованных точках P2).
Однако при переменных значениях заданных перемещений в указанной
2 системе потребуется значительное количество фиксирующих датчиков положения, что приведет к усложнению системы.
Наиболее близкой к предлагаемой является позиционная система, содержащая электропривод, выход которого через датчик скорости подключен к регулятору скорости, а через датчик .положения — к регулятору положения, второй вход которого подсоединен к задатчику, а выход регулятора скорости подключен ко входу электропривода. Регулятор положения может выполняться как линейным, так нелинейным. Характеристика нелинейного регулятора представляет собой параболическую зависимость, аппрок.симированную участками ломанной линии и реализованную путем включения в цепь обратной связи регулятора положения функционального преобразователя ГЗ! .
3 842707 @
Недостатком устройства в случае применения линейного регулятора положения является неудовлетворительное качество торможения при различньгх заданных перемещениях, а применение
5 регулятора положения с параболической характеристикой не обеспечивает постоянство замедления электропривода в процессе торможения из-за наличия колебаний тока двигателя, вызванных изломами аппроксимированной характеристики регулятора положения.
Цель изобретения — повышение быстродействия и точности системы, Указанная цель достигается тем, 15 что в систему введены последовательно соединенные источник опорного сигнала, блок выделения максимума и делительноа устройство, второй вход которого подключен к выходу регулятора положения, а выход — ко второму входу регулятора скорости, второй вход бла;а выделения максимума соединен с ..ь:хг дом датчика скорости, ::1» -IBpтеже приведена функциональ—
kgb: 69
25 где К вЂ” масштабный коэффициент.
Этот сигнал подается на первый вхоц регулятора 4 скорости. На выходе регулятора 4 скорости возникает сйгнал непревышающий некоторого максимального значения I „ который подается на вход подчиненного регулятора тока электропривода 5, В результате этого двигатель электропривода начинает разгоняться с темпом, определяемым величиной сигнала 1, а на выходе датчика 7 скорости возникает сиг- . нал К и, где КА — коэффициент передачи датчика 7 скорости, n — скорость электропривода.
С момента времени, когда сигнал К станет меньше величины Кд п, выходной сигнал делительногс устройства
3 определяегся выражением ввода вели ч1пы заданного положения мехаппзма S, регулятор 2 полвжения gp
) для вычислепия разности Ь между заданнып К и фактическим 8 положением механизма, а также для ограничения этГ>й разности до значения Q S+ cooT вйтствулг его максимальноМу значению 55 с-.:.оро.ти перемещения механизма. ДеI лйтельное устройство 3 служит для де- ленив рассоггасования по пути g S на величину, пропорциональную скорости элекTpoIIpFIвода либо нг постоянную 40 величину-. В систему . ходят регу.нятор 4 скорости для регулирования скорости электропривода и ограниче-ния максимального тока двигателя, а также электропривод 5 для установки 45 механизма в заданное положение, содержащий подчиненный регулятор тока, усилитель мощности и электродвигатель.
Для измерения величины перемещения механизма относительно точки, при 5р нятой за начало отсчета служит датчик 6 положения, а для измерения скорости электропривода — датчик 7 скорости. Блок 8 выделения максимума предназначен для выделения большей из двух величин, поступающих на его вхоДы: величинь1, IIP oIIOPIÄFIOFIOJII FIOII скорости электропрпвода и величины
И =1
3 КАс
55 окончания процесса разгона электропривода и при его движении на участке торможения имеет место равенство сигналов задания и обратной связи на ная .". ма предлагаемой системы. управJINNIèÿ электропривода.
Система содержит задатчик для расчетного коэффициента К, а источник 9 опорного сигнала — для ввода величины расчетно-о коэффициента К>.
Система работает следующим образом.
С выхода задатчика 1 сигнал задан— ного положения механизма S3 подается на первый вход регулятора положения 2. На выходе регулятора положения возникает сигнал рассогласования
М=ЛЯ 4, если S ) S, или до=Я, если
S (4 S<. Сигнал Д8 поступает на вход делимого делительного устройства 3.
Так как в начальный момент скорость электропривода равна нулю, на вход делителя делительного устройства 3 с выхода блока выделения максимума 8 подается сигнал К . При этом на выходе делительного устройства 3 возникает сигнал
В процессе разгона электропрйвода его скорость и увеличивается, а величина рассогласования по пути д S уменьшается. При достаточно высоком коэффициенте усиления регулятора 4 скорости можно считать> .что к моменту
5 842707 входах регулятора 4 скорости. При этом
n>=ÊÀñ и (3)
Решая совместно (2) и (3), получим
n - K а (4)
Из выражения (4) .видно, что сигнал задания скорости электропривода и плавно изменяется на участке торЪ 10 можения по параболическому закону в . функции величины рассогласования по пути и Ь. При этом скорость электропривода изменяется линейно во времени с постоянным заданным замедлением.
Такой процесс торможения продолжается до тех пор, пока сигнал К* и на выходе датчика 7 скорости не станет меньше сигнала К . С этого момента времени величина сигнала за—
20 дания скорости и определяется выра3 жением (1), соответствующим линейному закону изменения сигнала п в функции величины рассогласования по пути А S. При достижении величиной S значения, равного S, величина рассогласования Д 8 становится равной нулю и электропривод останавливается.
Отработка больших перемещений отличается от известной наличием участl0 ка движения электропривода с максимальной скоростью, определяемой выражением
Формула изобретения
Система управления электроприводом, содержащая электропривод, выход которого через датчик скорости подключен к регулятору скорости, а через датчик положения — к регулятору положения, второй вход которого подсоединен к задатчику, а выход регулятора скорости подключен ко входу электропривода, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности системы, она содержит последовательно соединенные источник опорного сигнала, блок выделения максимума и делительное устройство," второй вход которого подключен к выходу регулятора положения, а выход — ко второму входу регулятора скорости, второй вход блока выделения максимума соединен с вь|ходом датчика скорости. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент СНА Р 3365634, кл. кл, G 05 В 11/26, опублик. 1975, 2. Авторское свидетельство СССР
И -. 559219, кл. G 05 В 11/01, 1975.
0 3. Лебедев Е.Д., Неймарк В.Е.1
Пистрак М.Я., Слежановский О.В.
Управление вентильными электроприводами постоянного тока. N,, "Энергия", 1970, с ° 83-94. <
Значение расчетного коэффициента
Кд, влияющего на переходный процесс в конце отработки заданного перемещения определяется в соответствии с известными принципами настройки регулятоб ров в системах подчиненного регулирования.
Таким образом, система обеспечивает высокое быстродействие и точность позиционирования. Экономический эффект от применения такой системы зависит от назначения электропривода и может достигать, например в метал лургии, десятков тысяч рублей.
842767
Составитель В.Грибова
Техред Э. Чужик Корректор 11.Бабинец
Редактор Н.Кешеля
Зак
Тираж 940 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал IHIII Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4