Система управления электроприводом

 

Изобретение относится к электротехнике , может быть использовано в электро7 приводах с упругой механической передачей и является дополнительным к авт. св. № 1262676. Целью изобретения является повышение точности работы системы. Система содержит управляемый полосовой фильтр 3, полосовой фильтр 6, фазовый дискриминатор 7. С выхода фазового дискриминатора 7 при изменении частоты упругого резонанса на управляющий вход полосового фильтра 3 через интегратор 8 поступает сигнал , пропорциональный сдвигу фаз между сигналами от полосовых фильтров 3, 6. Это обеспечивает подстройку полосового фильтра 3 на частоту упругого резонанса и, как следствие, правильность снятия информации с выхода датчика 2 частоты вращения. 3 ил. -в Z S з: 7 / 00 о со ОС ОО го

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 Н02 Р5 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1262676 (21) 3990972/24-07 (22) 19.12.85 (46) 15.05.87. Бюл. № 18 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (72) С. Н. Баранов, В. Ф. Маркелов, Г. Ф. Михальченок и В. Е. Суслов (53) 621.36.7-18.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1262676, кл. Н 02 Р 5/06, 04.01.85. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ (57) Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в электроприводах с упругой механической передачей и является дополнительным к авт. св. № 1262676. Целью изобретения является повышение точности работы системы. Система содержит управляемый полосовой фильтр

3, полосовой фильтр 6, фазовый дискриминатор 7. С выхода фазового дискриминатора 7 при изменении частоты упругого резонанса на управляющий вход полосового фильтра 3 через интегратор 8 поступает сигнал, пропорциональный сдвигу фаз между сигналами от полосовых фильтров 3, 6. Это обеспечивает подстройку полосового фильтра 3 на частоту упругого резонанса и, как следствие, правильность снятия информации с выхода датчика 2 частоты вращения. 3 ил.

1310983

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в электроприводах с упругой механической передачеи для устранения отрицательного влияния упругости на точность движения и является дополнительным к авт. св. № 1262676.

Целью изобретения является повышение точности работы системы.

На фиг. 1 приведена функциональная схема системы управления электроприводом; на фиг. 2 — - принципиальная схема первого (управляемого) полосового фильтры; на фиг. 3 — — то же, фазового дискриминатора.

Система управления электроприводом содержит последовательно соединенные регулятор 1, электродвигатель с датчиком 2 частоты вращения, первый (управляемый) полосовой фильтр 3, формирователь 4 импульсов и блок 5 выборки-храпения, при этом первый вход, второй вход и выход блока 5 выборки-хранения подключены соответственно к выходу формирователя 4, выходу датчика 2 частоты вращения и к второму входу регулятора 1, первый вход которогс является задаюшим, а первый вход и выход первого (управляемого) полосового фильтра 3 подключены соответственно к выходу датчика 2 частоты вращения и к входу формирователя 4. Кроме того, систсма управления электроприводом содержит второй полосовой филыр 6, фазовый дискриминатор 7 и интегратор 8, при этом первый вход, второй вход и выход фазового дискриминатора 7 подключены соответствен!Ио к выходу первого полосового фильтра 3, к выходу второго полосового фильтра 6 и к входу интегратора 8, а выход интегратора 8 и вход второго полосового фильтра 6 подключены соответственно к управляюшему входу первого полосового фильтра 3 и K выходу датчика 2 частоты вращения.

Система $(lpBBJI(.IIHH электроприводох( работает следующим образом.

Сигнал U«(t) с выходя датчика 2 (астоты вращения U,.(t)= U«(t)+ с> «„siI12:I.f„t, содержащий, помимо полезного U...i!<) высокочастотную периодическу(о составл як> шу ю (.1,„,, >с

Qsi112JTf«t на частоте f, упругого резонанса, поступает на вход первого полосового фильтра 3, который представляет собой О<ггронаправленныи узкополосныи сил и1 ель Бь1сокой добротности с нулевым фазовым сдвигом Л(1>! только на центральной частоте F, значение которой регулируется iIO управляк>шему входу полосового фильтра 3. Выделенная и усиленная гармоническая составляющая Ui(t) с выхода полосового филыра 3

UI(t)=сl1®Мп (2J(f „t+AyI(f«)) поступает на вход формирователя 4 импульсов, формирующего на своем выходе в моменты врс мени t перехода синусоиды через нуль:

t*=-(2J(f«) ) К.,— t«VI(f!«)) К=.О, 1, ... импульсы управления. поступаюшие на Ilcpвый (управляюший) вход блока 5 выборкихранения. С приходом импульса управления с выхода <рормирователя 4 мгновенное значение сигнала с выхода датчика 2, поступающее на второй (сигнальный) вход блока 5 выборки-хранения, передается на выход блока 5 (режим выборки) и запоминается до прихода следук>шегO импульса управлеHHH (режим хранения). Если при этом полосовой фильтр 3 настроен точно на частоту

f,, упругого резонанса F=f, òî, поскольку (I этoM случае «<(:I(f«)== «(Qi(F)=0, информа10 ция с датчика с(имается в моменты времени

t>=K(2f„), К=О, 1, ..., когда U,(t*)=U„(t" т. е. когда си(наг! U,(t) с датчика не искажен гармоникой на частоте упругого резонанса.

Второй полосовой фильтр 6 более низкой добротности, чем первый полосовой фильтр 3 с параметрами; F — центральная частота, ! H fI, — — СООтвЕтстВЕННО НИжияя И ВЕрхняя границы второго полосового филы ра 6, ооеспечивает нулевой сдвиг фаз во всем

;(напазоне частот и".менсния <астоты («унрх20 гого резонанса,. А р ®=0 для ),,

Если частота !«упругогO резонанса изменилась, то с IOIIHC < =)«в(<ру(нается и, следовательно, сигнал, постуll;110(H,ий с выхода первого полосового (p(!,Iü|p;I 3 на:!Срв!н Й вход (вазово(0 Лги сир1(м !! Il Bто .1(! 7, Окав:! Ь! В 3 ЕТ С Я С Д В H и "Г Ы М I I О (i> 3 3 С I i 3 В V, . И Ч И I .У

30 «<11 f(f«) 0THocliT(ië ьно c!i г(IBJI В, пост и 3 10 н(е! 0 с выхода второго полосового фильтра 6 IIB в I opîé вход фазового дискриминатора 7.

Измеренная ра31о Tb соаз с вымола фазово"0 дискримина гора 7 !Я>ступает через интеграl0p 3 н3 второй, управля!Оц(ий положением

I! P1lTP3;1hllGH Ч(1(ТОТЫ .Г, H XOJ, и(.РВО(0 ПОЛОсового филыра 6. Таким образом происходит нодс гройка i!3 (астol y /«упругого ре:10!!3;!Са, что обеспс-1ивает пр((вил!.ность моментов снятия информации с выхода датчика 2 частоты врашс ния при измене!Иии частоты упругого резонанса. первый (управляемый) (голосовой фильтр 3 состоит из управляемого режекторного фильтра на основе ioc!3 Вина, состоя(цего из усилите.(ей 9, 10 и 11 (фиг. 2).

Для всех частот, кроме частоты, определяемой активными и реактивными элементами моста Вина, усилитель 9 работает в режиме синфазног0 сигнала и !(а выходе lcHJ!èòåJ!ÿ 9 будет нулевой сигнал. Для частоты настройки моста Вина коэффициент передачи ре>кекторного фильтра равен ну;(ю, поэтому на инвертирующий вход усилителя 9 сигна.1 не поступает, следовательно, сигнал на выходе будет равен входному сигналу, поступающему 13 !!еинвер-ирую(ций вход усили55 теля 9. Управление центральной частотой фильтра осуществляется изменением напряжения, подаваемого на затворы полевых транзисторов микросхем 12, выполняющих

1310983 функции регулируемых напряжением сопротивлений активной ветви моста Вина.

Фазовый дискриминатор 7 (фиг. 3) преобразует входные синусоидальные сигналы частоты /„, сдвинутые по фазе на величину

Л (>ь с помощью компараторов 13 и 14 в прямоугольные и далее, с помощью формирователей 5, 16 и 17, 18 — в короткие импульсы частоты (, и сдвигом фаз Л (>ь поступающие соответственно на S- и -входы триггера 19. В зависимости от знака сдвига

Ayi фазы триггер 20 знака устанавливается или сбрасывается, подключая прямой или инверсный выходы триггера 19 к второму входу ключа 21, на первый вход которого подаются импульсы высокой частоты fo.

Поскольку сигнал с выходов триггера 19 пропорционален сдвигу фаз, то количество импульсов, постуиак>щее с выхода ключа 2! через инвертор 22 на счетный вход счетчика. также пропорционально сдвигу фаз Aq >.

Сигнал «а закрытие ключа 21 через инвертор 23 поступает на С-входы регистра 24 и осуществляет запись информации с выхода счетчика 25 регистра 24, а после сигнала записи с задержкой, определяемой формирователями 26 и 27 и инвертором 28, формирует импульс сброса счетчика 25, обнуляющий последний. Информация с выхода регистра 24 поступает на цифровые входы цифро-аналогового преобразователя 29 (ЦАП), выход которого пропорционален сдвигу фаз. Знак опорного напряжения U„„, определяющий полярность сигнала на выходе ЦАП 29, формируется с помощью двух аналоговых ключей 30, 31, аналоговые входы которых подключены соответственно к источникам 32, 33 опорного напряжения -tU„„„, а управляющие входы, соответственно, к прямому и инверсному выходам триггера 20 знака.

Система управления электроприводом позволяет устранить отрицательные влияния упругости на точность движения при изменении частоты упругого резонанса электропривода в достаточно широких пределах за счет подстройки полосового фильтра строго на частоту упругого резонанса электропривода.

Формула изобретения

Система управления элект1>о рпво.ц>м по авт. св. № 1262676, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности рабоп»

20 системы, первый по locoBoH фильтр выполнен управляемым и дополнительно введены второй полосовой фильтр, фазовый дискриминатор и интегратор, первый вход фазового дискриминатора соединен с входом форх н рователя импульсов, второй вход фазового дискриминатора соединен с выходом вгорого полосового фильтра, вход которого подключен к выходу датчика частоты праще шя, выход фазового дискриминатора подклк>чс н к входу интегратора, выход которого соедн30 нен с управляющим входом первого полосового фильтра.

1310983

Составитель T. Рожкова Реда кто р М. Келе м еш Техред И. Верес Корректор А. Тяско

За каз 1764/53 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж--35, 1заушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4