Позиционный пневмопривод

 

Изобретение позволяет расширить область применения пневмопривода путем обеспечения регулирования быстродействия и точности позиционирования в широких диапазонах. Пневмодвигатель 1 с выходным звеном 2 подключен к пневмораспределителям 3, 4. Система управления включает связанные между собой блок 5 датчиков обратной связи, блок 8 предварительной обработки сигналов обратной связи, сравнивающие устройства 9, 10, блок 13 управления, усилителя 14, 15 с переменными коэффициентами усиления, блок 16 образования модуля, блок 17 сравнения и блок 18 коммутации с контактами 19, 20. Управление переключением коэффициентов усиления осуществляется только в зависимости от сигнала рассогласования по перемещению выходного звена 2, перемещение и позиционирование которого реализовано по принципу релейного пневмопривода, работающего в режиме широтно-импульсной модуляции или автоколебаний. Таким образом, задавая различные алгоритмы переключения коэффициентов усиления можно получить законы изменения координат привода, в том числе осуществлять адаптивное управление. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1481501 А 1 (51! 4 F 15 В ll 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4301792/25-29 (22) 07.09.87 (46) 23.05.89. Бюл. № 19 (71) Научно-производственное объединение по топливной аппаратуре двигателей (72) М. В. Райцин и И. Б. Филипов (53) 621.526(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1231283, кл. F 15 В ll/12, 1984. (54) ПОЗИЦИОННЫЙ ПНЕВМОПРИВОД (57) Изобретение позволяет расширить область применения пневмопривода путем обеспечения регулирования быстродействия и точности позиционирования в широких диапазонах. Пневмодвигатель 1 с выходным звеном 2 подключен к пневмораспределителям 3, 4. Система управления включает связанные между собой блок 5 датчиков обрат1

2 ной связи, блок 8 предварительной обработки сигналов обратной связи, сравнивающие устройства 9, 10, блок 13 управления, усилителя 14, 15 с переменными коэффициентами усиления, блок 16 образования модуля, блок !7 сравнения и блок 18 коммутации с контактами 19, 20. Управление переключением коэффициентов усиления осуществляется только в зависимости от сигнала рассогласования по перемещению выходного звена 2, перемещение и позиционирование которого реализовано по принципу релейного пневмопривода, работающего в режиме широтно-импульсной модуляции или автоколебаний. Таким образом, задавая различные алгоритмы переключения коэффициентов усиления можно получить законы изменения координат привода, в том числе осуществлять адаптивное управление. 2 ил.

1481501

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам пневмоавтоматики, предназначенным для перемещения органов управления из одного положения в другое, и может найти применение в различном автоматическом оборудовании.

Целью изобретения является расширение области применения пневмопривода путем обеспечения регулирования быстродей. твия и точности позиционирования в широких диапазонах.

На фиг. i представлена принципиальная схема пневмопривода; на фиг. 2 — вариант выполнения схемы на базе операционных усилителей.

Позиционный пневмопривод содержит пневмодвигатель 1 с выходным звеном 2, подключенный к источнику рабочей среды и сливу через пневмораспределители 3 и 4, систему управления, включающую блок 5 датчиков обратной связи, выходы 6 и 7 которого связаны через блок 8 предварительной обработки сигналов обратных связей, сравнивающие устройства 9 и 10 к входам 11 и 12 блока 13 управления. Кроме того, система управления снабжена усилителями 14 и 15 с переменными коэффициентами усиления, блоком 16 образования модуля, блоком 17 сравнения и блоком 18 коммутации с контактами 19 и 20, при этом выход 21 по меньшей мере одного из сравнивающих устройств, например 10, связан с входом 22 блока !6, выход 23 которого подключен к входу 24 блока 17, а его выходы 25 связаны с блоком 18. Выходы 21 и 26 сравнивающих устройств 9 и 10 подключены к входам 11 и 12 блока 13 управления через усилители 4 и !5 и контакты 19 и 20 блока 18.

На фиг. обозначены: Хз, Чз — задающие сигналы соответственно по положению и по скорости выходного звена 2; ед — алгоритм, т. е. задающие сигналы переключения коэффициентов усиления усилителей 14 и 15; Х, Х вЂ” сигналы обратных связей соответственно по перемещению и по скорости;

Ко, К„p — коэффициенты предварительного усиления сигналов обратных связей соответственно по перемещению и по скорости;

Кь К...., К, — переменные коэффициенты усиления по перемещению; К и К,>, ʄ— переменные коэффициенты усиления по скорости; е — результирующий сигнал (сигнал рассогласования); !в! — модуль результирующего сигнала в.

Позиционный пневмопривод работает следующим образом.

В пневмодвигатель 1 с выходным звеном 2, снабженным блоком 5 датчиков обратной связи, через пневмораспределители 3 и 4, управляемые от блока 13 управления, подается и отводится рабочая среда под давлением. В результате выходное звено 2 начинает перемешаться в точку, соответствующую задающим сигналам Хз и/или Vp г

ЗО

35 или только Х, поступающим из блока 13 управления на сравнивающие устройства 9 и 10, на входы которых поступают сигналы с выхода блока 5 датчиков обратной связи, предварительно усиленные и преобразованные (например, в случае, когда датчик обратной связи по скорости отсутствует, а сигнал обратной связи по скорости получают путем дифференцирования сигнала обратной связи по перемещению) в блоке 8 предварительной обработки сигналов обратных связей. С выходов 26 и 21 сравнивающих устройств 9 и 10 результирующие сигналы (сигналы рассогласования или ошибки) поступают соответственно на входы усилителей 14 и 15 с переменными коэффициентами. Одновременно с этим с выхода 21 результирующий сигнал е=Хз — KpX поступает на вход блока 16 образования модуля, с выхода 23 которого модуль !е) результирующего сигнала поступает на вход

24 блока 17 сравнения. В блок 17 сравнения поступают также задающие сигналы переключения е;,з из блока 13 управления.

Сигнал сравнения модуля !е! результирующего сигнала с сигналами е;з поступает с блока 17 сравнения на блок 18 коммутации, который коммутирует в соответствии с заданным алгоритмом (е;з) свои контакты 19 и 20. В результате с выхода усилителей 14 и 15 соответственно через контакты 19 и 20 на входы 11 и 12 блока 13 управления поступают результирующие сигналы, преобразованные в соответствии с коммутируемым значением коэффициента усиления. На основании этих сигналов в блоке 13 управления формируются сигналы управления пневмораспределителями 3 и 4, регулирующими подвод и отвод рабочей среды в пневмодвигатель 1.

Таким образом, задавая различные алгоритмы (е;з) переключения коэффициентов, можно получить различные законы изменения координат привода (скорость, перемещение, давлением и др.), в том числе осуществлять адаптивное управление. Это приводит к расширению возможностей по управлению пневмоприводом. В варианте пневмопривода, показанном на фиг. 2, управление переключением коэффициентов осуществляется только в зависимости от сигнала рассогласования по перемещению выходного звена 2, перемещение и позиционирование которого реализовано по принципу релейного пневмопривода, работающего в режиме широтно-импульсной модуляции или автоколебаний. При этом быстродействие пневмопривода при работе в режиме широтно-импульсной модуляции может быть повышено в 1,5 раза при отсутствии перерегулирования, а при работе пневмопривода в релейном автоколебательном режиме точность позиционирования может быть повышена в 1,3 раза.

1481501

Формула изобретения

15

Составитель В. Коваль

Редактор Г. Гербер Текред И. Верее Корректор 11.Муски

Заказ 2660/37 Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКI!Т C .(.(.I

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугнская наб., д. 1,5

Производственно-издательский комбинат «Г1атент», г. Ужгород, у.!, агарини, 101

Использование предлагаемого позиционного пневмопривода позволит расширить его возможности по управлению перемещением рабочих органов различного автоматического оборудования, что расширит его область применения и приведег к повышению производительности труда.

Позиционный пневмопривод, содержащий пневмодвигатель с выходным звеном, систему управления, включающую блок датчиков о5ратной связи, выходы которого подключены через срабатывающие устройства к входам

* блока управления пневмодвигателем, отличаюи ийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения регулирования быстродействия и точности в широких диапазонах, система управления снабжена усилителями с переменными коэффициентами усиления и блоками образования модуля, сравнения и коммутации с контактами, при этом выход по меньшей мере одного из сравнивающих устройств связан с входом блока образования модуля, выход которого подключен к входу блока сравнения, выход которого связан с блоком коммутации, а выходы сравнивающих устройств подключены к входам блока управления через усилители с переменными коэффициентами усиления и контакты блока коммутации.