Следящий привод

 

1. СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД, .содержащий задатчик скорости и последо-i вательно соединенные логический блок, первый ключ, сумматор, усилитель с корректирующтл устройством,исполнительное устройство, датчик положения и первый инвертор, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения точности и надежности привода, он содержит формирователь импульсов, первый реверсивный счетчик, последовательно соединенные генератор линейно нарастающего напряжения, второй инвертор и второй ключ, последовательно соединенные второй реверсивный счетчик, сравнивающий элемент, третий инвертор, преобразователь код-аналог и схему реверса, подключенную выходом к втор( входу сумматора , вторым входом - к выходу преобразователя код-аналог, третьим входомк второму выходу сравнивающего элемента , соединенного первьтм выходом со входом преобразователя код-аналог , вторым входом - с выходом первого реверсивного счетчика, первый и второй входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам nori ческого блока, подключенного входом к выходу формирователя импульсов, четве1 тым выходе - к входу генератора линейно нарастающего напряжения, пятым выкоцам - к второму входу второго ключа, выход которого соединен с выкзаом первого ключа, соединенного вторым входом с выходом генератора линейно нарастающего напряжения и с входом формирователя импульсов, первый и второй входы , (fl второго реверсивного счетчика соединены соответственно со вторьтм и треть.им выходами датчика положения, выход инвертора подключен к третьему входу & S сумматора. 2. Привод по п. 1, отличающий с J тем, что логический бпог. с.одержит последовательно соединенные первый элемент И, первый памяти и второй элемент И, последовательно соеhd диненные второй элемент памяти и третий элемент И и последовательно соедисо ненные элемент ИЛЙ-НЕ и элемент ИЛИ, 00 соединенный вторым входом с входом первого элемента И, с вторыми входами второго и третьего элементов И, выход первого элемента И подключен к входу второго элемента памяти, соединенного выходом с первым входом элемента ИЛИНЕ , второй вход которого подключенк выходу первого элемента памяти. 3. Привод по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что схема реверса со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК у у G 05 В 11/32.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3377901/1 8-24(22) 08.01 . 82 (46) 15.04.83.Бюл.No. 14 (72) А.П. Даниленко, Н. Н.Зуев, И. H. XpaMos и В. В. Горкунов (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по тяжелому и электросварочному оборудованию Псковского завода тяжелого электросварочного оборудования (53) 62-50 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ио 328430 кл. 9 05 В 1 3/02, 1969.

2. Штейнберг Ш.Е. и др. Промышлен-. ные автоматические регуляторы. N., "Энергия, 1973, с. 418.

3. Авторское свидетельство СССР

М 343251, кл. 9 05 В 11/32, 1969. (прототип) . (54) (57) 1. СЛЕДЯ1Щ4Й ПРИВОД,,содержащий задатчик скорости и последо-, вательно соединенные логический блок, первый ключ, сумматор, усилитель с корректирующим устройством, исполнительное устройство, датчик положения и первый ннвертор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения фужциональных возможностей, повышения точности и надежности привода, он содер жит формирователь импульсов, первый реверсивный счетчик, последовательно соединенные генератор линейно нарастающего напряжеыыя, второй инвертор н второй ключ, последовательно соединенные второй реверсивный счетчик, сравнивающий элемент, третий ынвертор, преобразователь код-аналог и схему реверса, подключеныую выходом к второму входу сумматора, вторым входом — к выходу преобразователя код-аналог,.третьим входом„„Я0„, 1012198 А к второму выходу сравнивающего элемента, соединенного первым выходом со вторым входом преобразователя код-аналог, вторым входом — с выходом первого реверсивного счетчика, первый и второй входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам логического блока, подключенного входом к выходу формирователя импульсов, четвертым выходом - к входу генератора линейно нарастающего напряжения, пятым выходом - к второму входу второго ключа, выход которого соединен с выходом первого ключа, соединенного вторым входом с выходом генератора линейно нарастающего напряжения и с входом формирова- Ф теля импульсов, первый и второй входы второго реверсивного счетчика соединены соответственно со вторым и третьим вь ходами датчика положения, выход перво- С„ . го инвертора подключен к третьему входу сумматора. Ю

2. Привод по и. 1, о т л и ч а юm и и с я тем, что логический блок со-; держит последовательно соединенные цервый элемент И, первый элемент памяти и второй элемент И, последовательно соединенные второй элемент памяти -и треФи тий элемент И и псследовательно соединенные элемент ИЛЙ-НИ и элемент ИЛЙ, соединенный вторым входом с входом . первого элемента И, с вторыми входами второго и третьего элементов И, выход первого элемента И подключен к sxoay второго элемента памяты, соединенного выходом с первым входом элемента MJIHHE, второй вход которого подключен к выходу первого элемента памяти.

3. Привод по и. l, о т л и ч а юm и и с я тем, что схема реверса содержит третий ключ и последовательно соединенные четвертый инвертор и чег вертый ключ, соединенный выходом с выходом третьего ключа, а вторым вхоцом - с первым входом третьего ключа, второй вход которого поцключен к входу четвертого инвертора.

Изобретение относится к системам автоматичесхого регулирования по положению и может быть использовано в раз- личных отраслях техники, преимуществен но в приводах тяжелых стыковых машин, 5 где требуются весьма малые скорости и

I имеются значительные ударные нагрузки.

Известны цифровые следящие системы привода и аналоговые с датчиком положения нли скорости в цепи обратной свя- 10 зи ) 1) и (2).

К недостаткам цифровых приводов следует отнести неравномерность движения привода при малых скоростях, а также недостаточную динамическую точность.

i А налоговые приводы xaрактернзуются недостаточной точностью слежения за положением, а также их дрейфами при весьма малых скоростях в системах с образиной связью по скорости.

Наиболее близким к изобретению . техническим решением является следящий привод, содержащий задатчнк скорости и последовательно соединенные логический блок, первый кпюч,сумматор, усилитель с корректирукяцим устройством, исполнительное устройство, датчик положения и первый инвертор (3 J.

К недостаткам указанного привода следует отнес и низкую надежность и точность в приводах, например электрогидравлическом, стыковых машин, особенно на малых скоростях, при наличии, ударов, воздействующих на исполнительное устройство.

Бель изобретения — расширение функциональных вс зможностей, повышения точности и надежности привода.

Для достижения цели привод содержит формирователь имПульсов, первый ревер-,4О сивный счетчик, последовательно соединенные генератор линейно нарастающего напряжения, второй инвертор и второй,ключ, последовательно соединенные вто рой реверсивный счетчих, сравнивающий элемент, третий инвертор,. преобразователь ход-аналог и схему реверса, подключенную выходом к второму входу сум-. матора, вторым входом: - к выходу преобразователя код-аналог, третьим входом - к второму выходу сравнивающего элемента, соединенного первым выходом со вторым входом преобразователя коданалог, вторым входом - с выходом первого реверсивнбго счетчика, первый и второй входы которого подключены соответственно к второму и третьему выхо-. дам логичесхого блоха, подключенного входом к выходу формирователя импульсов, четвертым выходом - к входу генератора линейно нарастающего напряжения, пятым выходом - к второму входу второго хлюча, выход которого соединен с выходом первого ключа, соединенного вторым входом с выходом генератора линейно нарастающего напряжения и с входом формирователя импульсов, первый и второй входы второго реверсивного счетчика соединены соответственно с вторым и третьим выходами датчика положения, вы+. ход первого инвертора подключен к треть ему входу сумматора.

Кроме того, логический блок следящего привода содержит последовательно соединенные первый элемент И, первый эле»-; мент памяти и второй элемент И, последовательно соединенные второй элемент памяти и третий элемент И и последовательно соединенные элемент ИЛИ-НЕ и элемент ИЛИ, соединенный вторым входом с входом первого элемента И, с вторыми входами второго и третьего элементов И, выход первого элемента И подключен к входу второго элемента памяти, соединенного выходом с первым входом эпемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента памяти.

Помимо этого схема реверса следяще» го привода содержит третий ключ и последовательно соединенные четвертый иивертор и четвертый ключ, соединенный,. в выходом с выходом третьего ключа, а вторым входсм - с первым входом третьего ключа, второй вход которого подключен к. входу четвертого инвертораг

10121

На чертеже приведена структурная-. схема следящего привода

Следящий привод содержн г задатчик 1 скорости, генератор 2 линейно нарастак щего напряжения, формирователь 3 нм- 3 пульсов, логический блок 4, элемент

5 ИЛИ-НЕ, первый элемент памяти 6, второй элемент памяти 7, элемент ИЛИ8, первый элемент И 9, второй элемент

И 10, третнй элемент И 11, второй инвертор 12, первый ключ l.3, второй ключ

14, первый реверсивный счетчик 15, датчик 16 положения, второй реверсивный, счетчик 17, сравнивающий элемент 18,, преобразователь 19 код-аналог, третий инвертор 20, схему 21 реверса, четвертый инвертор 22, третий ключ 23, четвертый ключ 24, сумматор 25, первый

: инвертор 26, исполнительное устройство

27 и усилитель 28 с корректирующим 30 .устройством 29.

Привод работает следующим образом.

После подачи сигнала "Вперед включается первый элемент 6 памяти, откри : вает первый ключ 13 н через элементы, 5 ИЛИ-НЕ и 8 ИЛИ дает разрешение работы генератора 2 линейно нарастающега напряжения, и напряжение на его выходе начинает увеличиваться. При алости женки этим напряженнем значении И, 36 формирователь 3 импульсов формирует-. импульс, который через второй элемент

10 И поступает на сумйирующнй вход первого реверсивного счетчика 15. Одновременно импульс формирователя 3 импульсов через элемент 8 ИЛИ сбрасывает выходное напряжение генератора 2 линейно нарастаюшего напряжения в нуль.

При повторном достиженин напряжении на выходе генератора 2 линейно нарастающего напряжения уровня Uo .цикл формирования импульса н сброса повторяется.

Таким образом, на аналог;овом выходе задатчика 1 скорости получается линейно нарастающее напряжение, а на суммирующем ж.ходе появляются импульсы. Прн подаче сигнала Стоп в момент формировання импульса формирова« телем 3 импульсов через первый элемент 9 И сбрасывается первый элемент 6 памяти Вперед, а на выходе генератора 2 линейно нарастающего напряження устанавливается нулевой уровень.

При подаче сигнала -Назад включается второй элемент 7 памяти и аналогнчно .формируются импульсы на иычнтающем выходе задатчика 1 скорости. Прн включеннн второго элемента 7 памятн откры1

98 ф вается второй ключ 14 и на аналоговый выход эадатчнка 1 скоростн проходят по ложнтельное напряжение с вМхода инвер тора 12, являющееся линейно убываю щим . От датчика 16 положения при движении вперед импульсы поступают на с мнрующий вход второго реверсивного счетчика 17, прк движении назад - на вычитающий вход этого счетчика. Значения счетчиков 15,17 вычитаются цифро вым сравнивающим элементом 18, йапример две младшие декады поступают на преобразователь 19 код-аналог; в случае, если число на входе преобразователя 19 код-аналог более его максимального значения, то инвертор 20 переводят пре обраэователь 19 код-аналог в состояние его наибольшего выходного напряжения.

Это напряжение поступает на-первый вход схемы 21 реверса. Если разность цнфро вых значений кодов, сравнивающего элемента- положительная, то открывается третий ключ 23 схемы 21 реверса, и на выход ее поступает положительное напря женке. Если разность отрицательная, то открывается четвертый ключ 24 схемы

21 реверса, и на выход ее поступает or рнца тельное, юпрякенне ннвертора 22.

Это напряженке поступает на первый. вход сумматора 25, на второй вход которого. поступает аналоговое напряженйе задатчи ка 1 скорости, а на третий вход поступает аналоговое отрипательное напряжению от датчика 16 положения через ннвертор

26, Таким образом, на выходе сумматора появляется аналоговое напряженке, равное сумме разности кодов реверсивных счет чиков 15 и 17 и разности аналоговых снгналов задатчнка 1 скоростн и датчякй

16 положения. Причем первая разность представляет разность цифровых кодов, которая может быть выполнена точно, например, если емкость реверсивных счетчиков 15 и 17 10, а преобразованне в код-аналоге производится в двух младшнх декадах, погрешность цифроана логового преобразователя, например, 10, то ошнбка в определении разностк а равна 10, что является недостнжнмым, для аналоговых устройств. Однако в пре. делах дискретностя цнфровых сигналов в цифровых системах всегда будет ошибка, равная дискретности, в данном случае она равна 10 or всего перемещения.

Наличие аналоговых.. сигналов в пределах дискретности or зацатчнка 1 скоростн н датчика 16 положения позволяет свеотн.эту ошибку к минумуму. Выходной

S 101 аналоговый сигнал сумматора 25 поступает на усилитель 28 с корректирующим устройством 29 и в дальнейшем на исполнительное устройство 27.

Таким образом, в целом система регулирования является аналоговой с ее возможностями по коррекции динамичеоких показателей, а отсчет положения выполняется в цифровом виде что обеспечивает достаточно высокую точность, Предложенное конструктивное выполнение следяшего привода обеспечивает достаточную точность слежения за положением, необходимые динамические

5 показатели, и исключает непосредственный контакт с передачами (редуктор, дифференциал) и позволяет упростить привод исключением дополнительных датчихов (скорости нагрузки, скорости силового двигателя), тем самым увеличив надежность и точность привода в целом для оборудования стыковой сварки.

Составитель В. Нефедов

Редактор Т. Митейко Техред М.Тенер Корректор И. Шу Фа

Заказ 2759/57 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. А/5

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