Устройство для управления движением транспортного средства

 

Изобретение относится к транспортным средствам на магнитной подвеске и предназначено для регулирования скорости и выравнивания нагрузок тяговых двигателей левого и правого бортов. Цель изобретения - повышение эффективности. В результате имеются датчики 17, 18 сил тяги тяговых двигателей, выходы которых подключены к входам элемента 19 сравнения, выход которого соединен с одним из входов блоков 10, 11 суммирования, другие входы которых связаны с выходом элемента 4 сравнения, к входам которого подключены выходы управляемого задатчика 1 и датчика 3 скорости , а выходы блоков 10 и 11 связаны с регуляторами напряжения на тяговых двигателях . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я>л В 60 L 13/02, 11/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4436125/11 (22) 25.04.88 (46) 07.11,91. Бюл. М 41 (71) Особое конструкторское бюро линейных электродвигателей с опытным производством (72) Г.Ф.Зайцев и А.Н.Веременко (53) 621.335.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 921896, кл, В 60 1 11/18, 1978. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к транспортным средствам на магнитной подвеске и пред. « Ы 1689139 А1 назначено для регулирования скорости и выравнивания нагрузок тяговых двигателей левого и правого бортов. Цель изобретения — повышение эффективности. В результате имеются датчики 17, 18 сил тяги тяговых двигателей, выходы которых подключены к входам элемента 19 сравнения, выход которого соединен с одним из входов блоков 10, 11 суммирования, другие входы которых связаны с выходом элемента 4 сравнения, к входам которого подключены выходы управляемого задатчика 1 и датчика 3 скорости, а выходы блоков 10 и 11 связаны с регуляторами напряжения на тяговых двигателях. 1 ил.

1689139.Изобретение относится к транспортным средствам на магнитной flopвеске и предназначено для регулирования скорости и выравнивания нагрузок тяговых двигателей левого и правого бортов.

Цель изобретения — повышение эффективности.

На чертеже изображена функциональная схема системы управления транспортного средства на магнитном подвесе.

Устройство содержит задатчик 1 скорости, вырабатывающий требуемое (заданное) текущее значение скорости транспортного средства 2, датчик 3 скорости движения транспортного средства, элемент 4 сравнения скоростей, на прямой вход которого поступает сигнал с, задатчика 1., на инвертирующий вход- с датчика 3 скорости, усилитель-преобразователь 5, вход которого соединен с выходом элемента 4 сравнения, тяговые двигатели 6, 7, выпрямитель 8 трехфазного напряжения в напряжение питания Ор постоянного тока, генератор 9 пилообразного напряжения, введенную симметричную подсистему автоматического поддержания равенства сил тяги двигателей 6, 7, содержащую два канала управления, каждый из которых представляет собой последовательное соединение блоков 10 и 11 суммирования, компараторов 12 и 13, которые вместе с генератором

9 пилообразного напряжения образуют широтно-импульсный модулятор 14, коммутатор 15 и 16 напряжения, на входы которых подается коммутируемое напряжение питания постоянного тока от выпрямителя 8, а выходы соединены с входами двигателей 6 и 7, датчики 17, 18 сил тяги двигателей 6 и 7, элемент 19 сравнения подсистемы, на входы которого с разными знаками поступают сигналы с выходов датчиков 17, 18, усилитель-преобразователь 20 подсистемы, вход которого соединен с выходом элемента 19 сравнения, а выходной сигнал с разными знаками поступает на вторые входы блоков

10, 11, первые входы которых подсоединены параллельно к выходу усилителя-преобразователя 5 системы управления скоростью, и интегратора 21, включенного между датчиком 3 скорости и задатчиком 1.

Для примера в качестве тягового двигателя принят вентильный двигатель постоянного тока, состоящий из коммутатора, индуктора с якорной обмоткой и датчика положения ротора, На чертеже элементы 22 и 23 представляют собой суммирующие устройства, на прямые входы которых поступают силы тяги FM,FM, создаваемые двигателями 6, 7, а на инвертирующие входы — силы сапротивления движению Fgl,.Fcg ° транспортного средства.

Ус ройство работает следующим образом.

На вход интегратора 21 с датчика 3 скорости поступает напряжение Uv, пропорциональное скорости движения Ч транспортного средства 2, а на его выходе формируется сигнал L, пропорциональный

"0 пройденному расстоянию транспортным средством, В соответствии с поступающей от интегратора 21 информацией о пройденном расстоянии в задатчике 1 вырабатывается текущее требуемое значение скорости

"5 — задающее воздействие Чз, которое в виде задающего напряжения Оз или цифрового кода поступает на прямой вход элемента 4, На второй инвертирующий вход элемента 4 с датчика 3 скорости поступает напряжение

Uv, пропорциональное действительной скорости движения транспортного средства.

Напряжение ошибки Л Uv = Оз - Uv, пропорциональное отклонению действительной скорости движения транспортного средства от заданной, усиливается и в общем случае преобразуется (например, с целью улучшения динамических характеристик системы) с помощью усилителя-и реоб разо вател я 5. Напряжение выхода усилителя-преобразова30 тепя 5 параллельно поступает на прямые входы блоков 10, 11, включенных на входы каналов управления тяговыми двигателями

6, 7, Пусть эти каналы управления будут идентичны, и следовательно, сипы тяги

FMl,Fey, создаваемые двигателями 6, 7, равны между собой. В этом случае напряжение на входе усилителя-преобразователя 20 подсистемы равно нулю и напряжения на выходах блоков 10, 11, то есть напряжения, поступающие на компараторы 12 и 13, равны между собой. На вторые выходы компараторов 12, 13, параллельно подается пилообразное напряжение О от генератора

9 пилообразного напряжения. На выходах компараторов 12, 13 создаются последовательности прямоугольных импульсов напряжения постоянной амплитуды с постоянным периодом, модулированных по ширине (длительности) соответственно. Импульсы напряжения используются как коммутирующие, л они поступают на силовые коммутаторы 15, l6, обеспечивая подключение напряжения питания с выхода выпрямителя

8 к входу коммутаторов двигателей 6, 7, вы55 полненных вентильными, оммутаторы в соответствии с импульсами напряжения Одаб, Одпт датчиков положений роторов осуществляют подключение "фаз" якорной обмотки индукторов, к выходам коммутаторов 15, 16

1689139 соответственно, то есть коммутаторы подключают в определенной. последовательности к "фазам" якорных обмоток индукторов, поступающие на их входы импульсы напряжений питания 0 >, 0 2, обеспечивая максимальную силу тяги двигателей 6, 7 при данной длительности импульсов. Управление скоростью движения Ч транспортного средства 2 достигается изменением длительности Tg импульсов напряжения питаниЯ 0я1, 0д двигателей 6, 7.

При поступлении на двигатели 6, 7 идентичных последовательностей импульсов напряжения питания U >, U z, длительность которых равна длительности коммутирующих импульсов 0 ), 0, U z двигателей 6, 7, а следовательно, в равной мере повышаются их силы тяги F <, F ;, и скорость движения TpBHcllopTHQI средства 2, стремясь к прежнему значению.

Если каналы управления двигателями 6, 7, включая сами двигатели, неидентичны, то в случае отсутствия подсистемы поддержания равенства сил тяги (элементы 17, 18, 19, 20) при подаче одного и того же напряжения

Uync с выхода усилителя-преобразователя 5 на входы каналов управления двигателями (на прямые входы блоков 10, 11) силы тяги . F<1 и F z, создаваемые двигателями, будут не равны между собой.

При наличии подсистемы поддержания равенства сил тяги двигателей с выхода усилителя-преобразователя 5 на прямые входы блоков 10, 11 также поступает одно и то же напряжение управления скоростью движения транспортного средства. Однако, в этом случае с помощью датчиков 17, 18 измеряются силы тяги F F„, создаваемые двигателями 6, 7. Напряжения UF>, UFz, пропорциональные силам тяги Рм1иРу, с выходов датчиков 17, 18 сил тяги, поступают

40 ментом сравнения и датчиком скорости, выход которого соединен с одним из входов дополнительного элемента сравнения и с

45 входом интегратора, соединенного выходом с управляющим входом задатчика скорости, соединенного выходом с другим входом дополнительного элемента сравнения, выход которого через усилитель-преоб50 разователь соединен с другими входами блоков суммирования.

10 i5

30 с разными знаками на элемент 19 сравнения подсистемы (например, на инвертирующий вход подается напряжение 0гг с датчика 18). В элементе 19 сравнения осуществляется вычитание поступающих напряжений и на его выходе возникает разностное напряжение (напряжение ошибки подсистемы) A UF = UF) — UF7, пропорциональное разности сил тяги FM F, Напряжение ошибки подсистемы Л UF с помощью усилителя-преобразователя 20 усиливается и в общем случае преобразуется (с целью улучшения динамических свойств подсистемы). Напряжение Uyne с выхода усилителя-преобразователя 20 параллельно подается на блоки 10, 11. В блоке 10, включенном в канал управления двигателем 6. напряжение Uyn<, поступая на инвертирующий вход, вычитается иэ преобразованного напряжения ошибки Uync системы управления скоростью, а в блоке 11 канала управления двигателем 7 складывается с напряжением Uync. В результате одновременного изменения сил тяги двигателей 6 и

7 в противоположных направлениях подсистема стремится восстановить и автоматически поддерживать равенство сил тяги двигателей.

Формула изобретения

Устройство для управления движением транспортного средства, содержащее датчики сил тяги двигателей, соединенные с входами элемента сравнения, выход которого связан с одними из входов одного и другого блоков суммирования, выходы которых соединены с регуляторами напряжения на тяговых двигателях, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью повышения точности, оно снабжено интегратором, управляемым задатчиком скорости, дополнительным эле