Электрогидравлический следящий привод

 

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД по авт. св. № 732805, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической точности и быстродейстрия привода, в нем дополнительно установлены датчик скорости, третий и четвертый пороговые,блоки, четвертый элемент ИЛИ, первый и второй элементы НЕ, третий элемент И, блок задержки, блок выделения модуля, третий ключ и блок памяти, причем выход фазочувствительного усилителя соединен с вторым входом хравнивающего блока и с входо.м блока задания интенсивности изменения линейно изменяющегося напряжения через блок выделения модуля, выход блока задания интенсивности изменения линейно изменяющегося напряжения соединен с первым входом генератора линейно изменяющегося напряжения через последовательно соединенные третий ключ и блок памяти выход первого элемента ИЛИ соединён с вторым входом генератора линейно изменяющегося напряжения через третий элемент И, выход нуль-органа через блок задержки соединён с управляющим входом блока памяти и с входом второго элемента НЕ, подключенного выходом к второму входу третьего элемента И, вход датчика скорости соединен с выходом гидроусилителя, i а выход - с входами третьего и четвертого пороговых блоков, подключенных выхо (Л дами к соответствующим входам четвертого элемента ИЛИ, подключенного выходом через первый элемент НЕ к управляющему входу третьего ключа. 4 00 05 СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 732805 (21) 3474062/18-24 (22) 16.07.82 (46) 23.10.83. Бюл. № 39 (72) А. И. Школьников (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 62-50 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 732805, кл. G 05 В 11/01, 1977 (прототип) . (54) (57) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИй

СЛЕДЯЩИИ ПРИВОД по авт. св. № 732805, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической точности и быстродействия привода, в нем дополнительно установлены датчик скорости, третий и четвертый пороговые, блоки, четвертый элемент

ИЛИ, первый и второй элементы НЕ, третий элемент И, блок задержки, блок выделения. модуля, третий ключ и блок памяти, причем выход фазочувствительного усилителя соединен с вторым входом сравнивающего бло„„SU„„1049863 A ка и с входом блока задания интенсивности изменения линейно изменяющегося напряжения через блок выделения модуля, выход блока задания интенсивности изменения линейно изменяющегося напряжения соединен с первым входом генератора линейно изменяющегося напряжения через последовательно соединенные третий ключ и блок памяти, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом генератора линейно изменяюгцегося напряжения через третий элемент И, выход нуль-органа через блок задержки соединен с управляющим входом блока памяти и с входом второго элемента

НЕ, подключенного выходом к второму входу третьего элемента И, вход датчика скорости соединен с выходом гидроусилителя, а выход — с входами третьего и четверто- Е с

ro пороговых блоков, подключенных выходами к соответствующим входам четвертого элемента ИЛИ, подключенного выходом через первый элемент НЕ к управляющему С входу третьего ключа.

1049863

Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в системах автоматического управления перемещением рабочих органов промышленных механизмов, например в системах управления функциональными узлами промышленных тракторов.

По основному авт. св. Мо 732805 известен электрогидравлический следящий при вод, содержащий первый и второй электромагниты, механически соединенные через гид роусилитель с рабочим органом и датчиком перемещения, суммирующий блок, первый вход которого подключен к выходу задающего блока, второй вход — к выходу датчика перемещения, а выход через фазочувствительный усилитель — к входам первого и второго пороговых блоков, выход первого порогового блока соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ и первого элемента И, выход второго порогового блока соединен с вторыми входами первого элемента ИЛИ и первыми входами третьего элемента ИЛИ и второго элемента И, вторые входы второго и третьего элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами второго и первого элементов И, выход второго элемента ИЛИ подсоединен через первый ключ к входу первого электромагнита, а выход третьего элемента ИЛИ через второй ключ — к входу второго электромагнита, генератор линейно изменяющегося напряжения, блок задания интенсивности линейно изменяющегося напряжения, нуль-орган и сравнивающий блок, первый вход которого соединен с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, второй вход — с выходом фазочувствительного усилителя и через блок задания интенсивности изменения линейно изменяющегося напряжения — с первым входом генератора линейно изменяющегося напря- жения, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход сравнивающего блока соединен через нульорган с вторыми входами первого и второго элементов И 111.

Недостатками известного привода являются его низкая динамическая точность и малое быстродействие.

Цель изобретения — повышение динамической точности и быстродействия привода.

Поставленная цель достигается тем, что в приводе дополнительно установлены датчик скорости, третий и четвертый пороговые блоки, четвертый элемент ИЛИ, первый и второй элементы НЕ, третий элемент И, блок задержки, блок выделения модуля, третий .ключ и блок памяти, причем выход фазочувствительного усилителя соединен с вторым входом сравнивающего блока и с входом блока задания интенсивности изменения линейно изменяющегося напряжения через блок выделения модуля, выход блока задания интенсивности изменения линейно изменяющегося напряжения соединен с первым входом генератора линейно изменяющегося напряжения через последовательно соединенные третий ключ и блок памяти, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторымвходом генератора, линейно изменяющегося напряжения через третий элемент

И, выход нуль органа через блок задержки соединен с управляющим входом бло10 ка памяти и с входом второго элемента

НЕ, подключенного выходом к второму входу третьего элемента И, вход датчика скорости соединен с выходом гидроусилителя, а выход — с входами третьего и четвертого пороговых блоков, подключенных выходами к соответствующим входам четвертого элемента ИЛИ, подключенного выходом через первый элемент НЕ к управляющему входу третьего ключа.

На фиг. 1 представлена функциональная

20 схема привода; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие раооту устройства.

Привод содержит суммирующий блок 1, задающий блок 2, датчик 3 перемещения, рабочий орган 4, датчик 5 скорости, гидроусилитель 6, фазочувствительный усилитель

25 7, первый и второй пороговые блоки 8 и 9, блок 10 задания интенсивности линейно изменяющегося напряжения, сумматор 11, делитель 12, первый и второй источники 13 и 14 постоянного напряжения, сравнивающий блок 15, генератор 16 линейно изменяющегося напряжения, блок 17 выделения модуля, третий элемент И 18, третий ключ

19, первый элемент НЕ 20, нуль-орган 21, блок 22 памяти, блок 23 задержки, второй элемент НЕ 24, третий и четвертый пороговые блоки 25 и 26, четвертый элемент ИЛИ

27, первый элемент ИЛИ 28; первый и второй элементы И 29 и 30, второй и третий элементы ИЛИ 31 и 32, первый и второй ключи 33 и 34, первый и второй электромагниты 35 и 36.

Максимальное напряжение на выходе генератора 16 линейно изменяющегося напряжения равно U ——, S, где S — максимальное перемещение штока гидроусилителя 6; — коэффициент передачи датчика 3

45 перемещения.

U = Э S — текущее напряжение задания на выходе задающего блока 2, Ьг— текущее значение напряжения на выходе генератора 16 линейно изменяющегося напряжения.

Ключи 33 и 34 выполняют роль ключевых усилителей мощности: В качестве усилителей мощности могут быть применены также релейные усилители.

Привод работает следующим образом. .55

Напряжение задания формируется в блоке 2 и подается на вход суммирующего блока 1, на второй вход которого подается напряжение с выхода датчика 3 перемеще1049863 ния. На выходе суммирующего блока 1 формируется напряжение рассогласования и через фазочувствительный усилитель 7 подается на входы пороговых блоков 8 и 9.

В зависимости от знака и величины напряжения рассогласования срабатывает пороговый блок 8(9), по команде с которого линейно изменяющегося напряжения через ключ 19 поступает в блок 22 памяти и запоминается в нем. Выходное напряжение блока 22 памяти остается неизменным от начала до конца движения рабочего органа

4, так как выходным напряжением датчика

5 скорости через пороговый блок 25(26), элемент ИЛИ 27 и элемент НЕ 20 запрещается прохождение текущего напряжения выхода блока 10 задания интенсивности линейно изменяющегося напряжения через

30 ключ 19 в блок 22 памяти. Напряжения с выхода блока 17 выделения модуля и с выхода генератора 16 линейно изменяющегося

, напряжения поступают на входы сравнивающего блока 15 и сравниваются в нем. Как только эти напряжения становятся равными

35 срабатывает нуль-орган 21 и формирует на своем выходе напряжение, которое через элемент И 29(30), элемент ИЛИ 32 (31) и ключ 34(33) включает электромагнит 36.

Через время, равное постоянной времени Гэ электромагнитов 35 и 36, шток гидроусилителя 6 останавливается. Напряжение с бло40 ка 23 задержки стирает запись в блоке 22 памяти и через элемент HE 24 и элемент

И 18 приводит в исходное состояние генератор 16 линейно изменяющегося напряже- 4 ния.

При напряжении задания U напряжение

U7 на выходе фазочувствительного усилителя с момента начала движения штока гидроусилителя 6 будет изменяться согласно выражению

7 где К7 коэффициент усиления фазочувствительного усилителя 7; -скорость перемещения штока гидроусилителя 6; через элемент ИЛИ 31(32), ключ 33(34) включается первый электромагнит 35 (или второй электромагнит 36). При этом шток гидроусилителя 6 начинает перемещаться 10

«вперед» (или «назад») . Одновременно выходным напряжением порогового блока 8(9) через элементы ИЛИ 28 и И 18 включается генератор 16 линейно изменяющегося напряжения. Интенсивность изменения напряжения генератора 16 устанавливается блоком 15

10 задания интенсивности линейно изменяющегося напряжения в зависимости от входного напряжения блока 17 выделения. модуля, которое пропорционально величине напряжения рассогласования. Выходное напряжение блока 10 задания интенсивности

-постоянная электромагнита 35 (или

36); ,4 — коэффициент передачи датчика 3 перемещения;

U -выходное напряжение задающего блока 2.

Выходное напряжение U< генератора 16 линейно изменяющегося напряжения изменяется согласно выражению (.1г = К v.(.=й, (2) из (3) время перемещения штока гидроусилителя 6 равно

U v (э В (а)

3(6/K Ч)

Учитывая, что U = л S, из (4) получим Л х, <5 ч+ ц, v

Так как после остановки штока гидроусилителя 6 оставшееся рассогласование не дол жно превышать заданную точностьE.>>>, то с учетом (5} получим соотношения

5+v Тэ

g-V v+ K(1, V.) = E >аД (6) или

1+ч tag

1 - i((g

7 откуда

К— . N (8)

Б — Езад

С учетом выражений (2) и (8) интенсивность изменения напряжения генератора 16 линейно изменяющегося напряжения равна (9) зад

Напряжение на выходе фазочувствительного усилителя 7 до начала движения равняется

U7=K S S, М где К вЂ” коэффициент усиления фазочувствительного усилителя 7, откуда — М .14 а при заданной точности Кззп выходное нагде в = К. ч.Я вЂ” интенсивность изменения напряжения генератора lблинейно изменяющегося напряжения;

К вЂ” коэффициент усиления генератора 16 линейно изменяющегося напряжения;

v -скорость перемещения штока гидроусилителя 6; — коэффициент передачи датчика 3 перемещения, 0< К«х?

В точке сравнения (фиг. 2) Ц. = U7 тогда из (2) и (1) имеем

К (U Л v(t .,))=й 6 vt (5) 1049863

Фаг. 2

Составитель Г. Нефедова

Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП <Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 8424/44

5 пряжение фазочувствительного усилителя 7

Равно Q U> — — Кт /1 ЕзвдРткУда - ЗЖ зад- (.

С учетом (11) и (12) выражение (9) запишется в виде

g» V В (V K +Ез )Кт (И)

i U7-а(./7) Для каждого конкретного привода ч

const Л = const Сз — — const Еяд =

= const, тогда выражение (13) примет вид =,у,„1, (14)

С где с = Кт.V Ла (V Гз + 33ц) = const

Таким образом, в предлагаемом приводе любое напряжение задания будет отрабатывать б ся с максимальной скоростью и с заданной точностью при, соблюдении условия (14) .

Условие (14) реализуется блоком 10 задания интенсивности линейно изменяющегося напряжения, в котором в сумматоре 11 на пряжение с выхода блока 17 выделения модуля, равное абсолютной величине напряжения U7, алгебраически суммируется с постоянным по величине напряжением, равным bU7 и задаваемым источником 13 постоянного напряжения, Постоянное напряжение, равное С и задаваемое источником

14 постоянного напряжения, делится в делителе 12 на напряжение, пропорциональное разности Uy — Ъ1)т.

Изобретение позволяет повысить точность и быстродействие следящего привода примерно в два C половиной раза.