Бесконтактный следящий привод постоян-ного toka

Бесконтактный следящий привод постоян-ного toka

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (853606

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сютеэ Советских

Сецнелнстнчесинх

Республик (6I ) Дополнительное к «вт. свид-ву 110 5662З5 (22) Заявлено 29.11.79 (21) 2844710/)8-24 (5 I ) M. Кл.

6 05 В 11/01 с присоединением заявки J%—

Гееударстеенный кемитет

СССР (2;3) П риоритет—

30 делан изюбретений и етирытнй

Опубликовано 07 08.81. Бюллетень ¹ "9

Дата опубликования описания 07.08.81 (53) УДК 6250 (088.8) (72) Авторы изобретения

i м.т

А. Г. Куличенко и T. А. Куличенко 1

/ 7:с, l а т. r "Яс

° 1

Рязанский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ СЛЕНЯЩИЙ ПРИВОД ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Изобретение относится к области автоматического регулирования, может быть испол зовано нри создании следящих систем на ос нове бесконтактных двигателей постоянного тока, оптимальных по быстродействию при ступенчатых и линейно изменяющихся входных воздействиях.

В основном авт.свид.тР566235 описан бесконтактный следящий привод постоянного тока, содержащий последовательно соединенные измеритель рассогласования, предварительный усилитель, первый выпрямитель, широтно ° ììïóëâñíûé модулятор, двигатель постоянного тока и редуктор, выход которого соединен с одним из входов измерителя рассогласования, выход двигателя через последовательно соединенные первый тахогенерэтор, второй выпрямитель, блок сравнения и первьтй блок сигнатуры соединен с первым входом первого блока умножения, второй вход которого через второй блок сигнатуры соединен с выходом предварительного усилителя, а выход — co вторым входом дв: гателя постоянного тока, выход первого выпрямителя соединен со вторым входом блока сравнения., Недостатком привода является невысокое быстродействие, в процессе работы привод переключается на пропорциональный закон управления. При этом входные воздействия отрабатываются приводом в скользящем режиме, что затягивает время его переходного процесса.

Целью изобретения является повышение

10 быстродействия привода.

По"тавленная цель достигается тем, что в приводе установлены последовательно соединенные первое нелинейное корректирующее

1S устройство и второй блок умножения и последовательно соединенные второй тахогенератор, третий выпрямитель и второе нелинейное корректирующее устройство, выход которого соединен с тфетьим входом блока сравнения, четвертый вход которого соединен.с выходом третьего выпрямителя, пятый вход— с выходом первого нелинейного корректирующего устройства, а шестой вход — с выходом второго блока умножения, второй вход

853606

20 которого соединен с выходом второго выпрямителя, вход второго тахогенератора соединен ° с одним из входов измерителя рассогласования.

Вход первого нелинейного корректирующего устройства соединен с выходом первого;ахогенератора.

Структурная схема предлагаемого привода приведена на чертеже, где обознач..ны измеритель рассогласования 1, предварительный усилитель 2, первый выпрямитель 3, широтноимпульсный модулятор 4, двигатель постоянного тока 5, редуктор 6, первый тахогенератор 7, второй выпрямитель 8, блок сравнения 9, первый и второй блоки сигнатуры 10, 11, первый, второй и третий блоки умножеl5 ния 12, 13, 14, второй тахогеиератор 15, третий выпрямитель 16, первое и второе нелинейные корректирующее устройства 17, 18, исполнительная часть двигателя 19, к; — .выходной сигнал i-го функционального блока.

Следящий привод работает следующим образом.

Измеритель рассогласования 1 выявляет рассогласования х„между угловыми положениями входного 9 и выходного & валов привода> которое усиливается в предварительном усилителе 2 (козффициент усиления усилителя 2 выбирается, исходя из требования к динамике привода и, в частном случае, например, может быть равен единице) и через выпрямитель 3 подается на модулятор 4, который формирует сигнал управления для двигателя постоянного тока 5. Функционально двигатель постоянного тока 5 может быть представлен в виде последовательного соединения блока умно35 жения 14 и исполнительной части двигателя 19.

Вал двигателя постоянного писа 5 через редуктор 6 соединен с измерителем рассогласования t. Для организации оптимального переключения по каналу реверса, содержащему

40 блок сигнатуры (реле реверса) 11, ко входу которого подключен выход измерителя рассогласования 1, и блок умножения 12, выход которого соединен со вторым входом блока умножения 14, выходной сигнал х,1 блока умножения 12 формируется как произведение двух сомножителей, один из которых пред Ф— ставляет собой знак ошибки системы х,1 и получается на выходе блока сигнатуры (реле реверса) 11, а другой — знак алгебраической

50 суммы линейных и нелинейных комбинаций модулей сигналов ошибки системы к первой цроизводиой от входного сигнала к,< - скорости двигателя х„который определяется на выходе блока сравнения 9 блоком сигнату- 55 ры 10, выход которого подключен к второму входу блока умножения 12. Лля получения требуемой алгебраической суммы указанных сигналов в блоке сравнения 9 вы-

4 ходной вал двигателя 5 соединен с последовательно соединенными синхронным тахогенератором 7, выпрямителем 8 и нелинейным корректирующим устройством 17, а первый вход измерителя рассогласования 1 связан с последовательно соединенными синхронным тахогенератором 15, выпрямителем 16 и нелинейным корректирующим устройством 18.

Выходы выпрямителя.16 и нелинейного корректирующего устройства 17 подключены ко входам блока умножения 13. Выходные сигналы первого, второго и третьего выпрямителей 3, 8, 16, корректирующих устройств 17, 18, а также блока умножения 13 суммируются с соответствующими знаками в блоке сравнения 9, формируя требуемый выходной сигнал х4 элемента сравнения 9.

При наличии входного воздействия 8 = gt на входе измерителя рассогласования 1, знак направления вращения двигателя 5 определяется только знаком сигнала ошг.1ки х,, так как сумма сигналов на выходе элемента сравнения 9 всегда в начальный момент дает положительный знак и, следовательно, в блоке умножения 12 происходит умножение на

+I знака ошибки привода х11, выделяемого блоком сигнатуры (реле реверса) 11. Смена знака управляющего воздействия х» проис4 ходит нри смене знака в блоке сравнения 9 и, как следствие, в блоке сигнатуры 1О, блоке умножения 12 и блоке умножения 14.

При обработке приводом ступенчатых входных воздействий 9 = А в нем реализован оптимальный алгоритм вида х11 = sign (хэ— к171 1 — ln (1 + x17), так как в этом случае сигнал с выхода выпрямителя 16 равен нулю, т,е. сигнал на выходе блока умножения 13 и корректирующего устройства 18 таКже отсутствует.

В результате дл- организации оптимального по быстродействию переходного процесса при ступенчатых и линейноизменяющихся входных воздействиях в приводе реализован алгоритм . управления вида Х1 7 = Х1 1 Sfgn 1хэ — х1 з + + х1ь + х17 + х14 х17 х181 где х17 In (1 + х17); х,s = (1 + х14) In (1 + х14).

Таким образом, в качестве. нелинейных корректирующих устройств 17 и 18 в приводе применяются устройства с логарифмическими характеристиками,.

Правомочность использования такого алгоритма управления базируется на предложении о том, что входные воздействия отрабатываются приводом при нулевых начальных условиях. В этом сз1учае, если х1 — ошибка при853606

Составитель Ю. Гладков

Техред Ж. Кастелевич Корректор И. Бабииец

Вдактор Л. Утехина

Заказ 56Z2/23

Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 вода а x> = — - — — ее первая производдх

Э с ная, можно зайисать следующее равенство:

5 и, используя метод фаэовой плоскости, получить искомое выражение переключающей функции, в которое входят доступные измерению координаты и величины х„, хэ и ха, а также нелинейные логарифмические функции 1о одной переменной х,„и х s.

Таким образом, в предложенном приводе за счет введения новых блоков и связей осуществлена оптимизация времени переход 1 5 ного процесса, т.е. в 5 раз повышено быстродействие привода.

Реализация введенных в привод боков не встречает технических трудностей и может быть осуществлена с использованием современных средств микроэлектроники.

Формула изобретения

Бесконтактный следящий привод постоянного тока но авт. свнд. N 566235, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия привода, в нем устад новлены последовательно соединенные первое нелинейное корректирующее устройство и вто. рой блок умножения и последовательно соединенные второй тахогенератор, третий выпрямитель и второе нелинейное корректирующее устройство, выход которого соединен с третьим входом блока сравнения, четвертый вход которого соединен с выходом третьего выпрямителя, пятый вход — с выходом первого нелинейного корректирующего устройства, а шестой вход — с выходом второго блока умножения, второи вход которого соединен с выходом второго выпрямителя, вход второго тахогенератора соединен с одним иэ входов измерителя рассогласования, вход первого нелинейного корректирующего устройства соединен с выходом первого тахогенератора.