Устройство для программирования скорости позиционного электропривода

 

Использование: в позиционных электроприводах . Сущность: устройство для программирования скорости позиционного электропривода содержит за датчик 1 положения и датчик 4 пути. Выход задатчика 1 положения соединен с силовым входом ключа 2 и через масштабный блок 3 с. первым входом элемента 5 сравнения, ко второму входу которого подключен датчик 4 пути. Выход элемента 5 сравнения соединен через пороговый элемент 6 с управляющим входом ключа 2, выход которого череззадатчик 7 интенсивности подключен к входу звена 8 ограничения. Выход последнего предназначен для подключения к входу регулятора скорости электропривода. Данное устройство обеспечивает повышение качества управления за счет подключения выхода датчика 9 скорости к третьему входу элемента 5 сравнения. 3 ил. со с VI ON VI О VJ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>я Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4806384/07 (22) 26,03.90 (46) 07,10,92. Бюл, М 37 (71) Донецкий политехнический институт и

Производственное объединение "Азовмаш" (72) П.Х,Коцегуб, Ю,В,Иванченко., А,П.Корниенко, В,А.Баринберг, В,Д.Саблин и В,М.Клипин (56) Управление вентильными электроприводами постоянного тока, Лебедев Е.Д. и др, — М„Энергия, 1970, 199 с.

Авторское свидетельство СССР

N 1425275, кл. Е 02 F 3/26, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ПОЗИЦИОННОГО

ЭЛЕКТРОПРИВОДА (57) Использование: в позиционных электроприводах. Сущность: устройство для про2

„, Ы„, 1767677А1 граммирования скорости позиционного электропривода содержит задатчик 1 положения и датчик 4 пути. Выход задатчика 1 положения соединен с силовым входом ключа 2 и через масштабный блок 3 c: первым входом элемента 5 сравнения, ко второму входу которого подключен датчик 4 пути.

Выход элемента 5 сравнения соединен через пороговый элемент 6 с управляющим входом ключа 2, выход которого через задатчик 7 интенсивности подключен к входу звена 8 ограничения. Выход последнего предназначен для подключения к входу регулятора скорости электропривоДа. Данное устройство обеспечивает повышение качества управления за счет подключения выхода датчика 9 скорости к третьему входу элемента 5 сравнения. 3 ил.

1767677

Изобретение относится к устройствам управления автоматизированным электроприводом и может быть использовано для формирования сигналов задания в системах управления позиционными электроприводами, например, роторных экскаваторов, шахтных подъемных установок и т.д.

Известно устройство для программирования скорости позиционного электропривода, содержащее задатчик положения и датчик пути, включенные на вход нелинейного регулятора положения, выход которого предназначен для подключения ко входу регулятора скорости, Основным недостатком описанного устройства является необходимость реализации сложной нелинейной зависимости в регуляторе положения, что существенно усложняет систему и снижает ее надежность, Известно устройство для программирования скорости позиционного электропривода, содержащее задатчик положения, датчик пути, ключ, задатчик интенсивности, звено ограничения, масштабный блок, пороговый элемент, элемент сравнения. Выход задатчика положения соединен с силовым входом ключа и через масштабный блок с первым входом элемента сравнения, ко второму входу которого подключен датчик пути. Выход элемента сравнения соединен через пороговый элемент с управляющим входом ключа, выход которого через задатчик интенсивности подключен к входу звена ограничения. Выход последнего предназначен для подключения ко входу регулятора скорости электропривода. Описанное устройство обеспечивает прохождение заданного пути по треугольной или трапецеидальной тахограмме благодаря тому, что обеспечивается снятие задания со входа задатчика ровно в середине пути.

Однако известное устройство имеет ограниченную область применения — только в системах с пропорционально-интегральным или пропорционально-интегральнодифференциальным регулятором скорости, так как при этом контур регулирования скорости отрабатывает постоянный или линейно изменяющийся сигнал задания без ошибки в установившихся режимах движения. Но из-за большой колебательности переходных процессов при использовании

ПИ- и ПИД-регуляторов скорости, особенно при наличии упругих звеньев в механической системе привода, часто приходится отказываться от ПИ- и ПИД-регуляторов и переходить к П-регуляторам скорости. B этом случае на участках разгона и замедления имеет место установившаяся ошибка по скорости; кроме того на протяжении всего

55 времени движения может присутствовать статическая ошибка, связанная с действием статического момента, B результате происходит накопление ошибки в пути, и снятие задающего сигнала со входа задатчика ровно в середине пути оказывается запоздалым и приводит к значительной ошибке в отработке приводом требуемого перемещения, Следовательно, при работе с пропорциональным регулятором скорости известное устройство работает с низкой точностью.

Целью изобретения является повышение точности работы устройства и расширение области его применения, С этой целью в устройство для программирования скорости позиционного электропривода, содержащее задатчик положения, датчик пути, ключ, задатчик интенсивности, звено ограничения, масштабный блок, пороговый элемент, элемент сравнения. дополнительно введены датчик скорости электропривода и второй масштабный блок, а элемент сравнения имеет третий вход, на который через второй масштабный блок подключен выход датчика скорости.

На фиг, 1 показана функциональная блок-схема устройства, на фиг. 2 — диаграмма его работы. при "больших" перемещениях, на фиг, 3 — диаграмма его работы при

"малых" перемещениях.

Устройство для программирования скорости позиционного электропривода содержит задатчик положения 1, который своим выходом подключен ко входу управляемого ключа 2 и входу масштабного блока 3. Выходы блока 3 и датчика 4 пути подключены к двум входам элемента 5 сравнения, Выход последнего соединен со входом порогового элемента 6, выход которого подключен к управляющему входу ключа 2. Выход ключа

2 соединен со входом задатчика интенсивности 7, выход которого подключен ко входу звена 8 ограничения. Выход звена 8 является выходом устройства и предназначен для подключения ко входу регулятора скорости электропривода, В устройство входит также датчик 9 скорости электропривода. выход которого через второй масштабный блок 10 подключен к третьему входу элемента 5 сравнения, Устройство работает следующим образом. Сигнал заданного перемещения с задатчика 1 положения поступает на масштабный блок 3, который выполняет функции усилителя с коэффициентам передачи 0,5 и выделения модуля. Однополярный сигнал с выхода блока 3 поступает на вход элемента сравнения, Поскольку в начальный момент времени сигналы фактического перемещения и фактической скорости

1767677

55 привода (выходы датчиков соответственно 4 и 9) равны нулю, происходит срабатывание порогового устройства 6, ключ 2 замыкается, и на вход задатчика 7 интенсивности поступает сигнал задания, На выходе задатчика 7 формируется линейно нарастающий сигнал вз (фиг, 2), который через звено ограничения 8 поступает на регулятор скорости привода. Сигнал задатчика интенсивности имеет достаточно большой запас по амплитуде выходного сигнала, поэтому при отработке больших перемещений ограничение максимальной скорости электропривода вм кс осуществляется звеном ограничения 8.

Если бы привод обеспечивал близкую к идеальной отработку заданной скорости, то, как видно из фиг. 2, следовало бы обеспечить снятие сигнала со входа задатчика 7 интенсивности (размыкание ключа 2) ровно в середине пути, как это делается в прототипе, В случае пропорционального регулятора скорости, как видно из фиг. 2, график фактической скорости в смещен относительно желаемого на участках разгона йзамедления на величину Тс (Т, — постоянная интегрирования разомкнутого контура скорости), Снятие сигнала со входа задатчика при прохождении половины заданного перемещения р3 (момент времени tl), как показано на фиг, 2, приведет к тому, что реальное перемещение будет на величину pc = 2 шмаксТс (или Л pc = 2 гд1 Тс на фиг, 3) больше заданного, что и составит ошибку отработки.

Поэтому на вход элемента сравнения, наряду с сигналом половины модуля заданного пути рз с выхода 3, подан сигнал модуля фактического перемещения р с датчика 4 и сигнал, пропорциональный гас, Последний формируется на выходе второго масштабного блока 10, на вход которого подан сигнал модуля фактической скорости с датчика 9. Коэффициент передачи блока 10 устанавливается равным Тс. На выходе элемента сравнения 5 вычисляется алгебраическая сумма <р = I 97 I + I ю I Т, — 1- -! .

Как только Лр становится равной О, 5 срабатывает пороговый элемент 6, который дает команду на отключение ключа 2. Задатчик интенсивности 7 начинает уменьшать сигнал на своем выходе. При этом, если отрабатывается "большое" перемещение, то

10 есть привод достигает вмакс, сигнал на торможение привода начнет поступать только после снижения сигнала на выходе задатчика 7 до уровня, обеспечивающего выход звена ограничения из насыщения, В этом

15 случае сигнал заданной скорости имеет вид равнобедренной трапеции, В случае отработки "малых" перемещений (и с не допускается) заданная тахограмма имеет вид равнобедренного треугольника, И в этом

20 случае алгоритм (1) также обеспечивает компенсацию ошибки пути на участках разгона, и замедления, Формула изобретения

Устройство для программирования ско25 рости позиционного электропривода, содержащее задатчик положения, датчик пути, элемент сравнения, масштабный блок, пороговый элемент, управляемый ключ, задатчик интенсивности и звено ограничения, 30 причем задатчик положения соединен с силовым входом ключа и через масштабный блок — с первым входом элемента сравнения, к второму входу которого подключен датчик пути, выход элемента сравнения со35 единен через пороговый элемент с управляющим входом ключа, выход последнего подключен через датчик интенсивности к входу звена ограничения, выход которого предназначен для подключения к регулято40 ру скорости электропривода, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы и расширения области применения, в него введены датчик скорости и второй масштабный блок. а элемент сравне45 ния снабжен третьим входом, к которому через второй масштабный блок подключен выход датчика скорости.

1767677

С- ma X

Составитель Ю.Иванченко

Техред М,Моргентал Корректор И.Шмакова

Редактор

Заказ 3558 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101