Самонастраивающийся электропривод

 

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано для управления объектами с переменными инерционными характеристиками. Целью изобретения является повышение точности и устойчивости самонастраивающегося электропривода при малых скоростях движения и при реверсе. Устройство содержит измеритель рассогласования 13, регулятор 25, объект управления .11с датчиками скорости 10, положения 12 и тока 6, усилитель 14, нелинейньш элемент 15, сумматор 7, интегратор 8, делитель 9, выпрямители 21, 22, релейный элемент 23, элемент выборки-хранения 24. При малых скоростях движения и при реверсе устройство сохраняет работоспособность, т.к. в нем исключается процесс деления сигналов, близких к нулю и равных нулю. 2 ил. с 9 00 01 го 4 ел 4 0Uff.t

СОЮЗ СОВЕТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 G05 В 1 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4040331/24-24 (22) 26. 02. 86 (46) 15.11.87. Бюл. У 42 (71) Дальневосточный политехнический институт им. В.В.Куйбышева (72) В.Ф.Филаретов, А.С.Суляев и А.И.Васильев (53) 62.50(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1247831, кл. G 05 В 11/00, 1985. (54) САМОНАСТРАИВАЮЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано для управления объектами с переменными инерционными характеристиками. Целью изоб„„Я0„„1352454 А1 ретения является повышение точности и устойчивости самонастраивающегося электропривода при малых скоростях движения и при реверсе. Устройство содержит измеритель рассогласования

13, регулятор 25, объект управления

11 с датчиками скорости 10, положения

12 и тока 6, усилитель 14, нелинейный элемент 15, сумматор 7, интегратор 8, делитель 9, выпрямители 21, 22, релейный элемент 23, элемент выборки-хранения 24. При малых скоростях движения и при реверсе устройство сохраняет работоспособность, т.к. в нем исключается процесс деления сигналов, близких к нулю и равных нулю. 2 ил.

1352454

Изобретение относится к автоматическому .управлению электроприводами и может быть использовано при управ.— лении различными объектами с переменными инерционными характеристиками.

Целью изобретения является повышение точности и устойчивости самонастраивающегося электропривода при малых скоростях движения и при реверсе.

На фиг. 1 представлена структурная схема электропривода на фиг. 2— схема элемента выборки-хранения.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения:

Самонастраивающийся электропривод (фиг. 1) содержит дифференцирующее звено 1, умножитель 2, сумматор 3, усилитель 4, электродвигатель с редуктором 5, датчик 6 тока, сумматор

7; интегратор 8, делитель 9. датчик

10 скорости, объект 11 управления, .датчик 12 положения, измеритель 13 рассогласования, усилитель 14, нелинейный элемент 15 (типа реле с нулевой "нейтральной точкой), апериодическое звено 16 второго порядка, диф ференцирующее звено 17, апериоди- ческое звено 18, умножитель 19, дифференцирующее звено 20, выпрямитель 21, выпрямитель 22 (с зоной нечувствительности д ), релейный элемент 23 (с зоной нечувствительнос- ти д ), элемент выборки-хранения 24, регулятор 25, который состоит из блоков 1, 2, 3, 4, 16, 17, 18, 19 и 20.

Элемент выборки-хранения 24 может быть реализован различными способами, например (фиг. 2) ключ S управляется релейным элементом 23. Когда на выходе релейного элемента 23 сигнал не равен нулю (выходная скорость больше д ), ключ S замкнут, и элемент 24 работает в режиме апериодического звена, т.е. повторяет (отслеживает) выходной сигнал дели-. теля 9.

Если выходная скорость е4 становится меньше величины д, релейный

50 (скорость движения меньше д ) может .произойти изменение истинного (теку-.

5

25 элемент 23 отключается и ключ S 1 размыкается. На выходе элемента выборки-хранения сохраняется (запоминается) значение сигнала в момент размыкания ключа.

Электропривод работает следующим образом.

Для того, чтобы делитель 9 работал качественно и не терял работоспособности, необходимо обеспечить постоянные знаки входных сигналов. С этой целью во входных каналах делителя 9 включены соответственно первый 21 и второй 22 выпрямители. При этом для сохранения работоспособности делителя 9 (с целью недопущения деления на малый сигнал) второй выпрямитель 22 выполнен таким образом, что при уменьшении его входного сигнала ниже установленного уровня д выходной сигнал имеет постоянную минимально допустимую величину.

Делитель 9 вычисляет значение момента инерции на основе соотношения

Ф

k (i — sign< — g) dt (х(. к, зм Эм о

Ы

При уменьшении скорости движения

Ы ниже некоторого допустимого значе-, ния д релейный элемент 23 переводит элемент выборки-хранения 24 в режим запоминания. На выходе элемента 24 сохраняется то значение момента инерции, которое было измерено в момент отключения релейного элемента 23.

При увеличении скорости движения в некоторый момент (определяется значением д ) вновь срабатывает релейный элемент 23, элемент выборки-хранения

24 переводится в режим слежения и опять воспроизводит текущее значение момента инерции, которое имел объект упрАвления перед остановкой двигателя, что обеспечивает устойчивое состояние системы. В течение времени отключения сигнала о моменте инерции щего) значения момента инерции на некоторую величину. Это может привести к снижению качества работы привода. Однако величина д является достаточно малой, т.е. рабочие скорости находятся далеко за указанным пределом, а уменьшение М до величины д возможно только перед остановкой и реверсом привода. В случае резкого изменения момента инерции в режиме остановки электропривода, приводящего даже к нарушению в начале движения устойчивости, по истечении некоторого малого. промежутка времени работоспособность и качественные показатели работы привода полностью восстанавливаются.

Работа привода при скоростях движения, больших предельного значения

Ь, протекает также как и в системе (1). Включение первого 21 и второго

22 выпрямителей не изменяет сущности работы системы, так как момент инерции может иметь только положительную величину. Схема выборки-хранения 24 в этом режиме отслеживает выходной сигнал делителя 9.

Таким образом, изобретение позволяет увеличить точность и устойчи- вость электропривода при малых скоростях движения, в режимах реверса и остановки.

Формула изобретения

Самонастраивающийся электропривод содержащий измеритель рассогласования, усилитель, нелинейный элемент, сумматор, интегратор, делитель и регулятор, сигнальный выход которого соединен с входом объекта управления .с которым связаны датчик тока, дат352454 чик скорости и датчик положения, являющиеся выходами объекта управления, причем выход датчика положения подключен к первому входу измерителя рассогласования, второй вход которого соединен с входом системы, а выход измерителя рассогласования подключен к сигнальному входу регуля10 тора, выход датчика тока подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом усилителя, подключенного входом к выходу датчика скорости и к входу нелиней15 ного элемента, выход которого соединен с третьим .входом сумматора, подключенного выходом к входу интегратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности

20 и устойчивости электропривода, он дополнительно содержит первый и второй выпрямители, релейный элемент, элемент выборки-хранения, сигнальный вход которого соединен с выходом

2б делителя, первый вход которого соединен с выходом первого выпрямителя, подключенного входом к выходу интегратора, выход датчика скорости соединен с входом второго выпрямителя, э 30 подключенного выходом к второму входу блока деления, управляющий вход регулятора соединен с выходом элемента выборки-хранения, управляющий вход которого соединен с выходом. релейного элемента, подключенного входом к выходу датчика скорости.

1352454 фж2

Составитель Е.Власов

Техред А.Кравчук Корр«тор В.Гирняк

Редактор Л.Повхан

Заказ 5565/47 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, Ужгород, ул. Проектная, 4