Цифровая система регулирования электропривода

Цифровая система регулирования электропривода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К 4ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистическими

Республик ()930246 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22)»" » Но 29. 05. 80 (21) 2934675/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23, 05. 82. бюллетень № 19 (51 ) М. Кл.

G 05 В 11/26

РкудврстеенныВ номнтет

СССР в делам нзебретеннй н втерытнй (53) УДК 62-50. (088. 8) Дата опубликования описания 23.05.82

< / в" { Щ1т1 с ° о ан "Ф)

1; -"- : ° --т 4а (72 1 Антоны изобретения

А. И. Леденев, И. Д. Розов,{0. В. Фельд и В. И. Холодный!

Украинский государственный проектный..институт

"Тяжпромэлектропроект" (7I ) Заявитель (54) ЦИФРОВАЯ СИСТЕИА РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗЛЕКТРОПРИВОДА

Изобретение относится к автоматйI ческому управлению и регулиррванию электропривода и может быть использовано в системах позиционирования высокой точности.

Известна цифровая система позиционирования, содержащая датчик переме. щения и реверсивный счетчик, аналоговый нелинейный преобразователь с параболической характеристикой,спрямлеййой в начальной части 1,1 1.

Основным недостатком системы является наличие погрешности позициониро. вания, вызванной статизмом системы и влиянием нестабильности ее элементов.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система регулирования, содержащая сумматор, первый вход которого соединен с блоком задания перемещения, второй вход соединен с выходом реверсивного счетчика импульсов, а выход - с входом функционального преобразователя код-частота, и последовательно соединенные блок ограничения разностной частоты, интегратор, цифро-аналоговыи преобразователь, блок регулирования и двигатель, вал которого механически связан с импульсным датчиком перемещения, выход которого через фор" мирователь импульсов соединен с входом реверсивного счетчика импульсов и первым Ыходом блока ограничения разностной частоты, второй вход кото{о рого соединен с выходом функционального преобразователя код-частота (2), Основным недостатком системы является наличие перерегулирования по

{S положению, которое не всегда допустимо по технологии работы механиз.ма, а также приводит к ударам при .выборе люфтов в механической части привода и возникновению автоколеба ний. Для получения апериодического процесса позиционирования наклон линейного участка характеристики преобразователя код-частота необходимо уменьшить, что приводит к эатягива930246 нию переходно; о процесса и существенному увеличению времени регулирования. Данная система не может обеспечить высокое качество позиционирования при различных значениях статического момента и момента инерции движущихся масс.

Цель изобретения — повышение качества регулирования системы.

Указанная цель достигается тем, что в нее введены управляемый ключ и, блок сравнения кодов, первый и вто" рой входы которого соединены соответственно с выходом сумматора и выходом интегратора, а выход с управляющим входом ключа, информационный вход которого соединен с выходом функционального преобразователя кодчастота, а выход - с вторым входом блока ограничения разностной частоты.

На чертеже приведена блок-схема цифровой системы регулирования электропривода.

Система содержит блок l задания перемещения, сумматор 2, реверсивный счетчик 3 импульсов, функциональный преобразователь код-частота 4,блок

5 ограничения разностной частоты, формирователь 6 импульсов, интегратор 7, цифро-аналоговый преобразователь 8, блок 9 регулирования, двигатель 10, импульсный датчик 11 перемещения, управляемый ключ 12 и блок 13 сравнения кодов.

Система работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе блока 1 задания перемещения код заданного положения Sg равен нулю, реверсивный счетчик 3 импульсов и интегратор 7 находится в нулевом состоянии. Сигнал задания скорости

0 на выходе цифро-аналогового преобразователя 8 равен нулю и двигатель

10 электропривода находится э состоянии покоя.

Введенный в блок 1 задания перемещения код заданного положения Sg подается на первый вход сумматора 2. На выходе сумматора 2 возникает код рассогласования d S.

Сумматор 2 предназначен для вычисления в цифровой форме разности DS между заданным и фактическим положением механизма, а также для ограничения величины это" разности до значения Л Б„„ соответствующего максимальному уровню заданнои скорости перемещения механизма, Так как при этом код g S больше кода на выходе цифрового интегратора

7-йп, то на выходе блока сравнения кодов появляется "единичный" сигнал, открывающий ключ 12(К). Код S подается на вход функционального преобразователя 4, на выходе которого !

О при этом возникают импульсы, следующие с частотой f>. Импульсы частоты поступают через ключ 12 на второй вход блока 5 ограничения разностной частоты, На его выходе возникают импульсы, частота следования которых не превышает некоторого максимального значения ь Г, определяемого заданным темпом разгона электропривода. Вырабатываемые блощ ком 5 ограничения разностной частоты импульсы суммируются в цифровом интеграторе 7, выходная величина которого М„ преобразуется в цифро-аналоговом преобразователе 8 в напряжение р5 задания скорости Ug, которое подается на вход блока 9 регулирования скорости. При этом двигатель 10 начинает разгоняться, а импульсный датчик перемещения 11 начинает выдавать импульсы, частота следования которых пропорциональна скорости вращения двигателя, Эти импульсы через формирователь 6 подаются на первый вход

БОРЧ и являются сигналом обратной

35 связи в цифровом контуре регулирования скорости.

Импульсы с выхода формирователя

6 подаются также на вход реверсивного счетчика 3, производящего их алгебраическое суммирование, При этом код Ьф на выходе счетчика 3 представляет собой фактическое положение механизма и является сигналом обратной связи в цифровом контуре регулирования положения.

Разгон электропривода продолжается до тех пор, пока. частота f не станет равной f, а движение на установившейся максимальной скорости

50 имеет место в том случае, если к мо менту окончания разгона величина рассогласования по положению а S превышает значение hS соответствующее максимальному значению задающей частоты

В процессе обработки заданного перемещения величина рассогласования по положению AS, а следовательно, и величина задающей частоты Г уменьданной системы, позволит получить значительный технико-экономический эффект.

5 6 шаются. При достижении соотношения

F>(f> знак разностной частоты становится отрицательным, и цифровой интегратор 7 работает в режиме вычи» тания импульсов, Код М „ на выходе ци- Формула изобретения фрового интегратора 7, а следовательно, и сигнал задания скорости U> на Цифровая система регулирования выходе цифро-аналогового преобразова- электропривода, содержащая сумматор, теля уменьшаются и электропривод за- первый вход которого соединен с бломедляется с темпом, определяемым 16 ком задания перемещения, второй вход характеристикой функционального пре- соединен с выходом реверсивного счет» образователя код-частота 4, чика импульсов, а выход — с входом

При достижении равенства jjS=N > функционального преобразователя на выходе блока 13 сравнения кодов код-частота, последовательно соедипоявляется "нулевой" сигнал, закрыва- 1s ненные блок ограничения разностющий ключ 12. При этом контур регу- ной частоты, интегратор, цифро-анаис . лирования положения размыкается, а говый преобразователь, блок регулидвижение электропривода до заданно" рования и двигатель, вал которого . го положения осуществляется при помо- механически связан с импульсным датщи контура интегрального регулиро- 1О чиком перемещения, выход которого вания скорости за счет сигнала Йп через формирователь импульсов соена цифровом интеграторе 7. Код и динен с входом реверсивного счетввиду отсутствия импульсов на выхо- чика импульсов и первым входом бло. де ключа 12, в дальнейшем до оконча- ка ограничения разностной частоты

1 ния торможения, в точности равен по 2S отличающаяся тем что

У Ф величине. рассогласования bS. с целью повышения качества регулиро"

К моменту достижения электропри- вания, в нее введены управляемый водом заданного положения код Ип ключ и блок сравнения кодов, перстановится равным нулю, и привод ос- вый и второй входы которого соедитанавливается. При этом контур ин- нены соответственно с выходом сумтегрального регулирования скорости матора и выходом интегратора, а выобеспечивает плавный подход приво- ход с управлюящим входом ключа, инда к заданному положению, т.е. при формационный вход которого соедиэтом формируется апериодический нен с выходом функционального препроцесс позиционирования без умень- образователя код-частота, а выходЭЗ шения наклона линейного ччастка ха- с вторым входом блока ограничения рактеристики, вызывающего затягива- разностной частоты. ние переходного процесса и увеличение времени регулирования.

Источники информации, аким образом в результате откло- . пРинЯтые во внимание пРи экспеР™зе

40 нения контура регулирования положе1.Гарнов В. К. и др. Унифицирония и продолжения позиционирования ванные системы автоуправления электпри помощи контура интегрального ре- роприводом в металлургии. И ., "Ne гулирования скорости обеспечивает- таллургия", 1977, с. 98. ся высокое качество переходного про- 2. Авторское свидетельство СССР

45 цесса регулирования положения элект- bio заявке к 2786828/18-24, ропривсда, что, в случае применения кл. G 05 В 19/18, 1979 (прототип).

930246

Составитель Г. Недядова

Техред д. Пекарь Корректор Н. Швыдкая

Редактор Н. Лазаренко

Тираж 908 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3469/62 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4