Устройство для управления нитераскладчиком мотального механизма

 

1. УСТРОЙСТВО /ЩЯ УПРАВЛЕНИЯ НИТЕРАСКЛАЛЧИКОМ МОТАЛЬНОГО МЕХАНИЗМА , содержащее регулятор с задатчиком положения нитераскладчика , подключенным к первому входу элемента сравнения, связ.анного вторым входом с датчиком положения нитераскладчика , и двухфазный асинхронный двигатель.привода нитераскладчика с обмоткой управления, о т л и чаюр (ееся тем, что, с целью повьшения точности управления за счет снижения влияния нестабильности динамических параметров двухфазного асинхронного двигателя, регулятор включает задатчик скорости раскладки, сумматор, комиаратор,подключенный входом к выходу сумматора, коммутатор, соединенный выходом с обмоткой управления двухфазного асинхронного двигателя, и наблюдатель , связанный первым входом с задатчиком скорости раскладки, вторым входом - с .выходом элемента сравнения и первым входом сумматора, третьим входом - с выходом компаратора и входом коммутатора, при этом выход наблюдателя подключен к второму входу сумматора. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что наблюдатель состоит из суммирующих интеграторов и элемента сравнения, причем (Л первьм вход первого суммируюпего интегратора подключен к задатчику скорости раскладки, второй вход - к выходу компаратора, третий вход - к выходу первого суммирующего интегратора , первому входу второго суммирующего , интегратора и второму входу сумматора, а четвертый вход - к втосо рому входу второго суммирующего интегратора и выходу элемента сравнения наблюдателя, связанного первым оо входом с выходом элемента сравнения, а вторым входом - с выходом второго суммирующего интегратора..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК з(5р D 01 H 1/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3558036/28-12 (22) 28.02.83 (46) 30.12.84. Бюл. Р 48 (72) А.Г.Бондарев, Н.F..Костылева, В.П.Хавкин и ЮгС.Куличков е (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени текстильный институт им. А.Н.Косыгина (53) 621.798.426(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР У 709724, кл. D 01 D 7/00, 1977. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НИТЕРАСКЛАДЧИКОМ МОТАЛЬНОГО МЕХАНИЗМА, содержащее регулятор с задатчиком положения нитераскладчика, подключенным к первому входу элемента сравнения, связанного вторым входом с датчиком положения нитераскладчика, .и двухфазный асинхронный двигатель привода нитераскладчика с обмоткой управления, о т л ив ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления за счет снижения влияния нестабильности динамических параметров двухфазного асинхронного двигателя, регулятор включает задатчик скорости раскладки, сумматор, компаратор,под-

„„SU„„1131931 А ключенный входом к выходу сумматора, коммутатор, соединенный выходом с обмоткой управления двухфазного асинхронного двигателя, и наблюдатель, связанный первым входом с задатчиком скорости раскладки, вторим входом — с .выходом элемента сравнения и первым входом сумматора, третьим входом — с выходом компаратора и входом коммутатора, при этом выход наблюдателя подключен к второму входу сумматора.

2. Устройство по п. 1, о т л и — . ч а ю щ е е с я тем, что наблюдатель состоит из суммирующих интегра- торов и элемента сравнения, причем первый вход первого суммирующего ин- фд тегратора подключен к задатчику скорости раскладки, второй вход — к вы- С, ходу компаратора, третий вход — к выходу первого суммирующего интегра- Я тора, первому входу второго суммирующего интегратора и второму входу М сумматора, а четвертый вход — к вто- фиий рому входу второго суммирующего ин- (ф тегратора и выходу элемента сравне- ВВ ния наблюдателя, связанного первым цр входом с выходом элемента сравнения, ©

ЬВ б а вторим входом — с выходом второго суммирующего интегратора..

1131931

Изобретение относится к легкой промьппленности и может быть использовано для управления мотальными механизмами.

Известно устройство для управле- . ния нитераскладчиком мотального механизма, содержащее регулятор с задатчиком положения нитераскладчика, подключенным к первому входу элемента сравнения, связанного вторым входом с датчиком положения нитераскладчика, а двухфазный асинхронный двигатель привода нитераскладчика с обмоткой управления (1j

Недостатком этого устройства является пониженная точность управления нитераскладчиком мотального механизма. Это обусловлено нестабильностью показателей качества переходных процессов регулирования, что вызвано изменением динамических параметров двухфазного асинхронного двигателя в процессе функционирования. ,Цель изобретения — повьнпение точности управления за счет снижения влияния нестабильности динамических параметров двухфазного асинхронного двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве .для управления нитераскладчиком мотального механизма, содержащем регулятор с задатчиком положения нитераскладчика, подключенным к первому входу элемен-;З та сравнения, связанного вторым входом с датчиком положения нитераскладчика, и двухфазный асинхронный двигатель привода нитераскладчика с об.моткой управления, регулятор вклю- 40 чает задатчик скорости раскладки, сумматор, компаратор, подключенный входом к выходу сумматора, коммута-. тор, соединенный выходом с обмоткой управления двухфазного асинхрон- 4g ного двигателя, и наблюдатель, связанный первым входом с задатчиком скорости раскладки, вторым входом— с выкодом элемента сравнения и первым входсм сумматора, третьим вхо- 0 дом — с выкодом компаратора и входом коммутатора, при этом выход наблюдателя подключен к второму входу сумматора.

Наблюдатель состоит из суммирую, щих интеграторов и элемента сравне: ния, причем первый вход первого суммирующего интегратора подключен к задатчику скорости раскладки, второй вход — к выходу компаратора, третий вход — к выходу первого суммирующегс»

I интегратора, первому входу второго суммирующего интегратора и второму входу сумматора, а четвертый вход— к второму входу второго суммирующего интегратора и выходу элемента сравнения наблюдателя, связанного первым входом с выходом элемента сравнения, а вторым входом — с выходом второго суммирующего интегратора.

На фиг. 1 представлена структур" ная схема устройства для уиравления нитераскладчиком мотального механизма, на фиг. 2 — структурная схема наблюдателя; на фиг, 3 — временные диаграммы изменения сигналов между элементами устройства.

Устройство для управления нитераскладчиком мотального механизма содержит блок задания, включающий задатчик 1 положения нитераскладчика и задатчик 2 скорости раскладки, первый элемент 3 сравнения, сумматор

4, компаратор 5, коммутатор 6, двухфазный асинхронный двигатель 7 привода нитераскладчика, датчик 8 положения нитераскладчика, наблюдатель

9 и источник 10 питания.

Наблюдатель 9 включает суммирующие интеграторы 11 и 12 и второй элемент 13 сравнения. Задатчик 1 положения нитераскладчика и датчик 8 положения нитераскладчика подключены к соответствующим входам первого элемента 3 сравнения, связанного выходом с первыми входами второго элемента 13 сравнения и сумматора 4.

Задатчик 2 скорости раскладки соединен с первым входом первого суммирующего интегратора 11, выход которого подключен к его второму входу, первому входу второго суммирующего интег» ратора 12 н второму входу сумматора 4, соединенного выходом с входом компаратора 5.Выход компаратора 5 соединен с третьим входом первого суммирунпцего интегратора 11 и первым входом коммутатора 6, связанного вторым входом с обмоткой возбуждения двухфазного асинхронного двигателя 7 и источником 10 питания, а вьмодом — с обмоткой управления двухфазного асинхронного двигателя 7. Вьмод второго суммирующего интегратора 12 подключен к второму входу второго элемента

13 сравнения, соединенного выходом

1131931 с четвертым входом первого суммирующего интегратора 11 и вторым входом второго суммирующего интегратора 12.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал по положению нитераскладчика, вырабатываемый задатчиком I положения нитераскладчика, сравни,вается с текущим значением положения, . J поступающим с датчика 8, в элементе

3 сравнения ° Сигнал рассогласования и сигнал, пропорциональный первой производной по времени от этого сигнала рассогласования, вырабатываемый наблюдателем 9, суммируются в сумматоре 4. В зависимости от знака .сигнала на -выходе сумматора 4 изменяется знак напряжения питания, пода" ваемого на обмотку управления дви-. гателя 7 от источника 10 питания.

Переключение осуществляется коммутатором 6. Управление двигателем 7 осуществляется с целью .сведения к нулю рассогласования заданного и текущего положений нитераскладчика.

Устройство реализует следующий алгоритм управления.

Уравнение движения двигателя имеет вид

e =-„Е+ Ки-Мс эаа, эм/аи а= g ) К= где И вЂ” вращающий момент на валу двигателя, И вЂ” момент сопротивления на валу двигателя;

:Ои 8 — положение и угловая частота вращения двигателя;

Ц вЂ” действующее значение напряжения на обмотках, 7 — приведенный момент инерции на валу двигателя.

Коэффициенты ct и К вычислены в области рабочей точки на механических характеристиках двигателя 7.

Уравнение (1) может быть,,преобразовано следующим образом

Х1 Xz)X>= d,х +КЦ-d,e +eú Мс (.2) где Х = 8- З ° Х =X>, g e 8 — задание по положению нитераскладчика и первая и вторая производные оT этой величины по времени.

Для обеспечения высокого качест5 ва управления нитераскладчиком в устройстве используется скользящий режим. Ллгоритм управления имеет вид

Ц=Я() 510)tl5 S=CX)+Х (3) где Но, Со — постоянные величины.

Движение в скользящем режиме описывается уравнением

Сох1 + Х2 0

15 Произвольно выбираемая величина Со определяет темп затухания Х (t). ,Уравнение скольжения, а следовательно, и движение в скользящем режиме не зависят от параметров й.и К дви20 гателя и,возмущений — Ис, Oy, 83

Таким образом, достигается высокое качество управления нитераскладчиком.

Величина, пропорциональная Х восстанавливается наблюдателем 9.

Применение в системе наблюдателя позволяет асимптотически точно с произвольно выбираемым темпом затухания ошибки восстановить вел чину Х, ЗО что исключает динамическую ошибку при использовании вместо наблюдателя дифференциатора и тем самым сохраняет идеальный скользящий режим.

Таким образом

35 . Zg — х ) Zg х

Обмотка управления двигателя 7 коммутируется коммутатором 6 к выходу источника 10 питания таким обра4О эом, что полярность действующего напряжения на обмотке управления определяется знаком величины 5 поступающей на первый вход коммутатора

6. Действующее значение напряжения, 45 поступающего на обмотку управления (фиг. 3), пропорционально Ио. Сигналы задания Вз и с выхода датчика положения 8 показаны на фиг. 3 в противофазе. Сигнал U представляет собой среднее напряжение на обмотке управления.

Технико-экономический эффект от пРйменения предлагаемого изобретения обеспечивается повышением точности управления нитераскладчиком мотального механизма.

1131931

Составитель А.Мягков

Редактор И.Касарда Техред И.Нинц Корректор. А.Обручар

Заказ 9727/23 Тираж 440 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рау)пская наб., д. 4/5

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