Устройство для определения координат упругого объекта в автоматизированном электроприводе

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в высокоточных системах измерения и автоматического регулирования координат электромеханических объектов с упругой кинетической связью , например в приводах подачи металлорежущих станков, для демпфирования колебаний исполнительных механизмов . Цель изобретения - повышение быстродействия и расширения области применения. Она достигается тем, что в устройстве вместо датчика тока использован датчик угла закрутки и введены релейный и ускоряющий элементы, сумматор и фильтр. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01> (5D 4 С 05 В 17/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3941581/24-24 (22) 09.08.85 (46) 30,07.87, Бюл. Ф 28 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) Д.А.Поздеев (53) 62-50(088.8) (56) РСЭП. Сер. Электропривод, 1980, У 3 (83), с. 20, рис. 3.

Боровиков М.А. Теория, разработка и исследование автоматизированных электроприводов с упреждающей коррекцией: Дис. д-ра техн. наук. Ульяновск: УПИ, 1984, с. 152, рис. 2.20а. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ УПРУГОГО ОБЪЕКТА В АВТОИАТИЗИРОВАННОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в высокоточных системах измерения и автоматического регулирования координат электромеханических объектов с упругой кинетической связью, например в приводах подачи металлорежущих станков, для демпфирования колебаний исполнительных механизмов. Цель изобретения — повышение быстродействия и расширения области применения. Она достигается тем, что в устройстве вместо датчика тока использован датчик угла закрутки и введены релейный и ускоряющий элементы, сумматор и фильтр. 1 ил.

t32tuSi

15

Изобретение относится к измерительной технике и иожег быть использовано в высокоточных системах измерения и автоматического регулирования координат электромеханических объектов с упругой кинемати олеской связью, например в приводах подачи иеталлорежущих станков, для демпфирования упругих колебаний исполнительных ме- ханизмов.

Цель изобретения — повьппение быстродействия и расширение области применения.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 скорости, первьп интегратор 2„ измеритель 3 рассогласования, второй интегратор 4, датчик 5 угла закрутки„ релейный элемент 6, ускоряющий элемент 7, фильтр 8 и сумматор 9.

На чертеже обозначены: Ч „ и угловые перемещения валов двигателя

-и механизма, привеценные.к валу двигателя; у, — скорость двигателя; л а л .л

5Ч вЂ” угол закрутки," о>,о, ьif, Ô— наблюдаемые координаты объекта; Ь1 фильтрованный сигнал по ускорению объекта.

Устройство работает следующим образом.

Контур, состоящий из первого интегратора 2, измерителя 3 рассогласования, релеиного элемента 6, второго интегратора 4 и сумматора 9 представляет собой релейную следящую систему, управляемую по двум входам: и и д . л <

При этом сигнал ьЧ на выходе первого интегратора 2 следит за изменением управляющего сигнала h 1 п, следовательно, сигнал Ч на выходе суимато— ра 9 следит за его производной

Так как скорости двигателя и механизма связаны соотношением, то сигнал л

Id на выходе второго интегратора 4

2 будет описывать скорость IJ, а на его входе — производную ь) . Для сглаживания высокочастотнь:х импульсаций, л содержащихся в сигнале Й, па выходе релейного элемента 6 устанавливается фильтр 8.

Б указанной релейной следящей системе установится автоколебателькый режим с относительно низкой частотой автоколебаний, близкой к собственной частоте наблюдающего устройства. По л этому для сглаживания сигнала ы, требуется устанавливать фильтр 8 с боль20

45 шой постоянной времени т„, что ограничивает быстродействие наблюдающего устройства.

С целью повьппения частоты автоколебаний в системе и, следовательно, быстродействия наблюдающего устройства применен ускоряющий элемент 7 в виде динамического звена N (Р)= чск

К вЂ” — охватывающего релейный элеР+1

3 мент 6. Б этом случае частота автоко. лебаний f определяется внутренним пК контуром, состоящим из релейного 6 и ускоряющего 7 элементов, поэтому ее можно изменять выбором параметров

Ки ь. о

Сравнительный анализ прототипа и предлагаемого устройства показыва- ет, что реакция обоих устройств на управляющее воздействие одинакова и близко совпадает с реакцией объекта.

Однако реакция на возмущающее воздействие — разная. Прототип тем медленнее реагирует на возмущенис, чем ближе коэффициент соотношения масс к единице, т.е. чем слабее обратное воздействие механизма на,цвигатель . через упругое звено. Б пределе при - 1 прототип не реагирует на возмущающие воздействия. Реакция предлагаемого.устройства на возмущающее воздействие практически не отличается от реакции объекта, следовательно, его динамическая точность в переходных процессах существенно выше, т.е. предлагаемое устройство вырабатывает более достоверную информацию о координатах объекта. Такие же условия имеют место и при вариациях параметров механизма (жесткости С и иомен<2 та инерции Т ). Указанные явления ограничивают область применения прототипа объектами с коэффициентом ) 2-3, в то время как для предлагаемого устройства такие ограничения отсутствуют.

Таким образом, повышение быстродействия и расширение области применения достигается использованием угла закрутки упругого элемента в качестве второго входного сигнала наблюдающего устройства, который измеряется датчиком угла закрутки, а также введением релейного и ускоряющего элементов, позволяющих формировать заданкые динамические свойства наблюдающего устройства.

»r ivJi

Г

Составитель А.Лащев

Редактор А.Лежнина Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга

Заказ 3388/43 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óõãîðîä, ул.Проектная, 4 формула изобретения

Устройство для определения координат упругого объекта в автоматизированном электроприводе, содержащее датчик скорости, первый и второй интеграторы, измеритель рассогласования, подключенный первым входом к выходу первого интегратора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения области применения, устройство содержит датчик угла закрутки, релейный элемент, ускоряющий элемент, фильтр и сумматор, выход датчика угла закрутки соединен с вторым входом измерителя рассогласования, подклю5 ченного выходом к первому входу релейного элемента, выход которого через ускоряющий элемент соединен с вторым своим входом, через второй ,интегратор — с первым входом сумма1р тора, а непосредственно — с входом фильтра, второй вход и выход суммато-. ра соединены соответственно с выходом датчика скорости и входом первого интегратора.