Устройство для автоматического управления роторным экскаватором

Устройство для автоматического управления роторным экскаватором

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (ii>988987 (6I ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 26.08:.81 (21) 3329444/29-03 с присоединением заявки М (51)М, Кл.

Е 02 F 3/26

Гве7дарстеееиый кемитет (23) Приоритет

Опубликовано 16.01.83. Бюллетень Рй 2 (53) УДК622.879. .38(088 8) дв делам изебретеиий и еткрытий

Дата опубликования описания 15.01.83

M C фельзер, Н. М. Гриффен, И. Д, Стецюк, В. А. Рудой и А. М. Червоный. (72) Авторы изобретения а „1, Киевский институ"г":автоматики имени ХХУ сайада Ф" »" " :..;. -::.;

L, (71) Заявитель (54) УСТРОЙСЧ ВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ РОЧ ОРНЫМ ЭКСКАВАТОРОМ

Изобретение относится к средствам автоматизации горного оборудования, а.именно к устройству для управления ро торным экскаватором.

Известно устройство для управпения роторным экскаватором путем изменения скорости привода роторной стрелы при стабилизации его производительности Р 1) .

Однако известное устройство не обес 10 печивает требуемой точности управления роторным экскаватором, так как в сигнал управления этого устройства вносится временное запаздывание.

Известно устройство автоматического управления роторным экскаватором, содержащее задатчнк и датчик производительности экскаватора, датчик нагрузки привода ротора, узел сглаживания сигнала нагрузки, к первому входу которого подк-20 лючен датчик нагрузки, а выход соединит, с одним из входов элемента сравнения, выход которого соединен с регулятором скорости привода поворота роторной стрелы, к второму входу элемента сравнения подключен узел коррекции, содержапеий блоки деления и умножения, первый вход узла коррекции связан . с задатчиком, а» второй- с датчиком производительности, датчики скорости привода ротора и конвейера, выходы которых подключены соответственно к четвертому и пятому входам узла коррекции, третий вход которого соединен с датчиком нагрузки привода ротора, причем выход датчика скорости привода ротора соединен также с вторым входом узла сглаживания сигнала. нагруэ» кие

В этом устройстве узел сглаживания иак рузки привод& poTopBðÿÂøïÎùèécÿ фитпщзом ситнала нагрузки, включает блок cmm s щего интегрирования на временном интер вале, равном периоду оборота ротора, который позволяет полностью выделить периодическую составляющую сигнала mvрузки, связанную с дебалансом ротора. B результате обеспечивается качественная

3 М8087 4 фильтрация сигнала нагрузки привода ро- вода ротора, а пятый - с датчиком 5 скотора и улучшаются динамические свойст- рости конвейера. Выход первого блока 8 ва замкнутой системы регулирования(2) умножения связан с первым входом второНедостатком этого устройства является го блока 10 умножения, второй вход котонизкое быстродействие системы при отра- 5 рого соединен с выходом преобразователя ботке сигнала рассогласования нагрузки 6 синуса угла поворота ротора, а выход привода ротора, обусловленное запаздыва- второго, блока 10 умножения подключен к нием сигнала обратной связи в узле сгла-,первому входу блока 11 вычитания, втоживания сигнала нагрузки привода ротора, рой вход которого соединен с датчиком 3

Целью изобретения является повыше- 10 нагрузки привода ротора, а выход блока ние точности управления роторным экска» 11 вычитания подключен к одному из входов ватором. элемента 12 сравнения,к другбму входу

Указанная цель достигается тем, что которого подключен второй выход узла 9 устройство для автоматического управле-, коррекции,а выход элемента 12 сравнения

"Т= ноя роторным экскаватором, включающее 15 соединен со входом регулятора 13 скоросзадатчик и датчик производительности:. ти привода поворота роторной стрелы. экскаватора, датчик нагрузки привода., ротора, датчики скорости привода ротора Устройство работает следующим обраи конвейера, узел сглаживания сигнала на-. зом.

„грузки, элемент сравнения, выход которого соединен с входом регулятора скорости при., . От датчика 3 нагрузки привода ротора вода поворота, а один из входов элемента . сигнал поступает на входы узла 9 коррексравнения подключен к одному из выходов ции, элемента 7 сглаживания и блока 11 узла коррекции, снабжено преобразователем вычитания. Одновременно на Управляющие синуса угла поворота ротора, блоком вы- 2 входы узла 9 коррекции поступают сигначитания и двумя. блоками умножения, при лы датчика 4 скорости ротора и датчика чем первый вход первого блока Умножения 5 скорости конвейера, а также сигналы соединен с выходом узла сглаживания, датчика 2 и .задатчика 1 производительвторой вход - с вторым выходом узла кор- ности экскаватоРа. В Узле 9 коррекции рекции а выход первого блока умножения осуществлиетсЯ задеРжка сигнала датчиэ 30 подключен к первому входу второго блока ка 3 нагРУзки привода Ротора на вРемя умножения, второй вход которого соединен тРанспоРтного запаздывания сигнала датс выходом преобразователя синуса угла чика 2 пРоизводительности, определиютси поворота ротора, а выход второго блока средние интегральные значения на сколь умножения связан с первым входом блока зяшем интеРвале, Равном пеРиодУ оборота

Э5 вычитания, второй вход которого соединен. Ротора сигналов датчика 3 нагРузки прис да иком нагрузки привода рсеора, а вы- вода pcrropa и да ика 2 производит ход блока вычитания подключен ко второму ности, в также вычислЯетсЯ отношение входу элемента сравнения. этих сигналов, которое поступает на перНа чертеже представлена схема уст- . вый вход блока 8 умножения. Кроме тсьройства. 40 го, в узле 9 коррекции производится умУстройство содержит задатчик 1 проиэ„ ножение сигнала отношения на сигнал заводительности, датчик 2 производительнос датчика 1 производительности и полученти экскаватора, датчик 3 нагрузки прив,р . ный таким образом сигнал скорректиропа Ротора, датчик 4 скорости поворота рс,- ванного задания производительности по, - . тора. датчик 5 скорости конвейера, преоб дается с выхода узла 9 коррекции на вход

45 разователь 6 синуса угла поворота ротора, элемента 12 сравнения. В элементе 7 например сельсин, узел 7 сглаживания сир- сглаживания, на Управляющий вход котонала нагрузки, первый вход которого сое- рого поступает сигнал датчика 4 скорости динен о выходом датчика 3 нагрузки, вто ротора, определяется среднее интегральное рой вход - с выходом датчика 4 скорости 50 значение тока ротора на скользящем инповорота ротора, а выход связан с первым тервале, равном периоду ротора. Сигнал входом первого блока 8 умножения, второй с выхода элемента 7 сглаживания в блоке вход которого соединен с одним из выхо- 8 умножается на выходной сигнал блока дов узла коррекции 9, первый вход кспо- 9 коррекции и поступает на первый вход рого связан с задатчиком 1, второй — с 55 второго блока 10 умножения. В блоке 10 датчиком 2 производительности, третий - умножения, на второй вход которого пос. с датчиком 3 нат рузки привода ротора, тупает сигнал преобразователя 6 синуса четвертый - с датчиком 4 скорости при- угла поворота ротора, формируется сигнал

87 6 вычитаемого - с выходом второго блока умножения, а выход соединен с одним иэ входов элемента, сравнения, обеспечивает формирование полезной составляющей сит нала обратной связи, не содержащей пе риодического сигнала помехи, без запаздывания. При этом скорость отработки сигнала рассогласования на выходе эльмента сравнения будет значительно выше,так как уменьшение постоянной времени в а цепи сигнала нагрузки привода ротора соэдает возможность увеличения быстродействия регулятора при условии обеспечения устойчивости системы.

Таким образом, на вход элемента сравнения устройства поступает сигнал полезной составляющей нагрузки привода ротора без запаздывания, что приводит к повышению быстродействия системы при стабилизации производительности, уменьшению динамической ошибки, повышению точности управления, а следовательно, к увеличению производительности экскаватора. формула изобретения

Устройство для автоматического управления роторным экскаватором, включающее задатчик и датчик производительности экскаватора, датчик нагрузки привода ротора, датчики скорости привода ротора и конвейера, узел сглаживания сигнала нагрузки, элемент сравнения, выход которого соединен с входом регулятора скорости привода поворота, а .один из входов элемента сравнения подключен к одному иэ выходов узла коррекции,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности управления, оно снабжено преобразователем синуса угла поворота ротора, блоком вычитания и двумя блоками умножения, причем первый вход первого блока умножения соединен с выходом узла сглаживания, второй вход - с вторым выходом узла коррекции, а выход первого блока умножения подключен к первому входу второго блока умножения, второй вход которого соединен с выходом преобразователя синуса угла поворота ротора, а выход второго блока умножения связан с первым входом блока вычитания, второй вход которого соединен с датчиком нагрузки привода ротора, а выход блока вычитания подключен к второму входу элемента сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 304333, кл. Е02 F 3/26, 19б9.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N. 28887353, кл. E 02 F 3/26, 1980.

5 9889 . прогноэируемой помехи, которая опреде- ляется следующим выражением:

t Ki — "" Ыиа, 4ит

Чинт

5 где К - коэффициент пропорциональности;

- сглаженное текущее значение нагрузки привода ротора; о

- среднее интегральное значение нагрузки привода ротора на скользящем интервале, равном периоду ротора;„, - среднее интегральное эначе >5

"1 ИнТ ние производительности на скользящем интервале, равном периоду оборота ротора; с, - угол поворота ротора.

В блоке 11 вычитания осуществляется компенсация помехи, вызванной дебалансом ротора, в сигнале текущей нагрузки привода ротора. Сигнал с выхода блока ll . вычитания поступает на второй вход элемента 12 сравнения, где сравниваются со25 скорректированным сигналом задания производительности, а сигнал, соответствующий их рассогласованию, с выхода элемента 12 сравнения подается на регулятор 13 ско рости привода поворота роторной стрелы, который изменяет скорость поворота в направлении уменьшения указанного раосогласования.

Введение в структуру устройства,преобразователя синуса угла поворота ротора

35 обеспечивает определение без запаздывания частоты и формы периодической помехи в сигнале нагрузки, связанной с дебалансом ротора, введение первого блока умножения, один из входов которого соединен с выходом блока деления узна коррекции, второй — с выходом элемента сглаживания сигнала нагрузки привода ротора, обеспечивает определение величины изменения амплитуды периодической .поме45 хи, обусловленного изменением условий экскавации (крепости породы, состояние режущей кромки ковшей и т.п.), введение второго блока умножения, один из входов которого соединен с выходом первого бло50 ка умножения, второй вход - с выходом преобразователя синуса угла поворота ротора, обеспечивает формирование сигнала, соответствующего величине и форме периодической помехи в сигнале нагрузки 5$ привода ротора, вызванной дебалансом ро-",, тора, введение блока вычитания, вход уме-. ньшаемого которого соединен с выходом датчика нагрузки привода ротора, вход

988987

Составитель А. Ромашенков

Редактор Л. Повхан Техред T.Màòî÷êà Корректор А. Дэятко

Заказ 11015/40 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патейт, r. Ужгород, ул. Проектная, 4