Обратимая следящая система
Иллюстрации
Реферат
Союз Советсиик
Социалмстичесйик
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕНЬСТВУ
Опубликовано 07.02.82. Бюллетень ¹ 5
Дата опубликования описания 10.02.82 (5l)M. Кл.
6 05 В 11/00
В 25 3 13/00
Ркудврствсннцй квинтет пп делам нзвбретеннй и открытий (53) УДК 8250 (088. 8) (72) Автор изобретения
A Н Козлов (7!) Заявитель (;) 1) ОИ ЧТИМАЯ С 1Г. .ilSIIII \Я CIK.. П МЛ
Изобретение относится к области манипупяторо- и роботостроопия и может бйть использовано при созпании систем управления цистанционными копируюшими манипуляторами, а такж» манипуляторами с программным и комбинированным управлением.
Известна обратимая слепящая система, соцержашая на зацаюшей и исполнительной стороне электропвигатель, исполнительный механизм, роцуктор, датчик положения, цатчнк момента, сумматор. и усилитель (13
Оцнако эта система. имеет малый запас устойчивости.
Наиболее близким по технической сущности к прецлагаомому является система, соцержашая послеаовательно соецкненные первый усилитель и первый электроцвигатель, вал которого
20 через первый прецуктор связан с первым цатчиком положения и через послецовательно связанные первый рецуктор и первый цатчик момента — с зацаюшим органом, послеQÎBательно соединенные второй усилитель и второй электроцвигатель, вал которого через второй рецуктор связан со вторым цатчпком положения и через послецовательно связанные второй рецуктор и второй цатчик момента — с исполнительным органом, выхоаы первого и второго цатчиков момента поцключены к соответствуюшим вхоцам первого сумматора, выхоцом соециненного со вхоцом первого блока коррекции, выхоцы первого и второго цатчиков положения поцключены к соответствующим вхоцам второго сумматора, выхоцом соециненного со вхоцом второго блока коррекции (21
Нецостатком известной системы является неполная развязка каналов в случае возникновения возмущений со стороны исполнительного органа, что снижает ее запас устойчивости и стабильности.
Бесь изобретения — улучшение цинамических характеристик системы.
3 90380
Поставленная цель достигается тем, что система соцержит первый блок выделения моцуля, первый ключ; инвертор и послецовательно соединенные второй блок выцеления моцуля, компаратор и второй ключ, второй вход которого подключен к выхоцу второго блока коррекции, первый выхоц - к выхоцу инвертора и вхоцу второго усилителя, а второй выход — ко вхоцу первого усилителя и первому выхоцу Ip первого ключа, вторым выходом соединенного со вхоцом инвертора, первым входом -с выхоцом дервого блока коррекции, а вторым входом — с выхоцом компаратора, второй вход которого поцключен к выходу первого блока выделения модуля, а входы первого и второго блоков выцеления моцуля соецннены с выхо цами соответствующих датчиков момента.
На чертеже представлена функциональ- >О ная схема системы, Система соцержит первый усилитель 1, первый электроцвигатель 2, первый редуктор 3, первый цатчик 4 момента, зацающий орган 5, второй усилитель 6, второй электродвигатель 7, второй редуктор 8, второй датчик 9 момента, исполнительный орган 10, первый aàr÷èê
11 положения, второй цатчик 12 положения, первый и второй сумматоры 13 и
14 соответственно, первый и второй блоки 15 и 16 коррекции соответственно, первый и второй блоки 17 и 18 вьщеления модуля с оотве тс твен но, к омпар а тор
19, первый и второй ключи 20 и 21 соЗ5 ответственно; инвертор 22.
Устройство работает слецующим образом.
В исхоцном положении система находится в состоянии статического равновею сия по позиции и моменту. При приложении одератором цополнительного усилия к зацаюшему органу 5 увеличивается сигнал с первого датчика 4 момента, он преоблацает нац сигналом со второго
45 цатчика 9 момента, измеряющего усилие, развиваемое нагрузкой на исполнительном органе 10, в результате чего компаратор 19, управляемый этими сигналами через первый блок 17 выцеления модуля и второй блок 18 выцеления моцуля ока50 зывается в первом состоянии. Дискретный сигнал с его выхоца, воздействуя на управляющие входы,.перевоцит первый ключ 20 и второй ключ 21 в первое положение, при котором их информационные
55 вхоцы соединяются с первыми выходами.
Сигнал рассогласования моментов с вы-хоца первого сумматора 13, пройдя пер0 4 вый блок 15 коррекции, превращается в сигнал управления, который через первый ключ 20 и первый усилитель 1 возцействует на первый электродвигатель 2.
Электроцвигатель 2 развивает на своем валу момент, перецаваемый первым рецуктором 3 и первым цатчиком момента
4 на зацающий орган 5 и направленный согласно с усилием оператора, разгружая его. Замыкается моментный канал обратимой слецяшей системы. При постоянном задании оператором незначительного цополнительного усилия, величина которого определяется добротностью моментного канала, происхоцит перемещение зааакицего органа 5 с отражением усилия нагрузки на руку оператора и компенсацией вредных внутренних сил сопротивления цвижению. Перемещение воспринимается первым цатчиком 11 положения, с выхоца второго сумматора 14 появляется сигнал рассогласования положений, который, пройця второй блок .16 коррекции, превращается в сигнал управления. Послецний через второй ключ 21 и второй усилитель
6 возцействует на второй электродвигатель 7, который прихоцит в движение в сторону уменьшения рассогласования, перемещая через второй редуктор 8 и втоpov датчик 9 момента исполнительный орган 10, цо rex пор, пока сигнал со вто рого датчика 12 положения не станет равным сигналу с первого датчика 11 положения. Происхоцит сложение исполнительного органа 10 за зацающим органом
5.
В случае, когда момент, развиваемый активной н агрузк ой, с та нови тся больше момента оператора, например, при опуска- . нии груза, ком паратор 19 перключается во второе состояние, его выхоцной сигнал перевоцит первый ключ 20 и второй ключ
21 во второе положение, при этом момен тный сигнал управления с первого блока 15 коррекции прохоцит через пер-. вый ключ 20, инвертор 22, необхоцимый цля правильной фазировки и второй усили тель 6 на второй электроцвигатель 7, кинематически связанный с исполнительным органом 10, а позиционный сигнал управления со второго блока 16 коррекции— через второй ключ 21 и первый усилитель
1 на первый электродвигатель 2, кинематически связанный с зацающим органом 5.
Моменлиый сигнал замыкается на исполнительной стороне, а позиционный - на зацающей.
Таким образом, применение изобретения позволяет увеличитЬ запас устойчи5 9038 вости и стабильности обратимой следящей системы.
Формула. изобретения
Обратимая слецяшая система, соцержашая последовательно соециненные первый усилитель и первый электроцвигатель, вал которого через первый редуктор связан о с первым датчиком положения и через последовательно связанные первый рдуктор и первый aaò÷èê момента —.с задаюшим органом, послецовательно соединен .ные второй усилитель и второй электродвигатель, вал которого через второй рецуктор связан со вторым датчиком положения и через последовательно связанные второй рецуктор и второй датчик момента — с исполнительным органом, выходы первого и второго датчиков момента подключены к соответствующим
sxoaaM первого сумматора, выходом соединенного со вхоцом первого блока коррекции, выходы первого и второго цатчи- gg ков положения подключены к соответствуюшим вхоцам второго сумматора, выходы соединенного со вхоцом второго блока
00 б коррекции, отличающаяся тем, что, с целью улучшения цинамических характеристик системы, она содержит первый блок вьшеления моцуля, первый ключ, инвертор и последовательно соециненные второй блок вьшеления моцуля, компаратор и второй ключ, второй вход которого подключен к выходу второго блока коррекции, первый выход — к вхо,ду инвертора и входу второго усилителя, а второй выхоц — ко входу первого усилителя и первому выхоцу первого ключа, вторым выхоцом соециненного со вхоцом инвертора, первым BxoaoM — с выходом первого блока коррекции, а вторым вхоaoM — с выходом компаратора, второй вход которого поцключен к выходу перво го блока выделения модуля, а входы первого и второго блоков выцеления модуля соецинены с выхоцами соответствующих датчиков момента.
Источники информ адин, принятые во внимание при экспертизе
1. Анцреенко С. Н. и цр. Проектирование приводов манипуляторов. Л., Машиностроение", 1975, с. 136.
2. Там же, с. 273.
ВНИИПИ Заказ 112/27 Тираж филиал ППП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4