Цифровая система синхронного управления приводами

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<щ 543115

/ /

Союз Советских

Социалистических, Реслу4лии (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.12.74 (21) 2088752/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М Кч е Н 02Р 5/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР и делам изо4ретений OrrÓoëèêîâàío 15.01.77. Бюллетень № 2 (53) УД К 62-50 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 18.02.77 (72) Авторы изобретения И. С. Аршинов, А. В. Бирюков, И. Б. Свещинский и В. М. Хуторецкий (71) Заявитель (54) ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА СИНХРОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРИВОДАМИ

Изобретение относится к автоматическому управлению электроприводами и может быть использовано в локальных системах автоматизированного управления технологическими процессами, в том числе с применением цифровых вы шслительных машин.

Известна система синхронного управления парными электропрпводами, используемая, например, для регулирования положения нажимных винтов прокатных станов. Эта система содержит два канала управления, каждый из которых состоит из последовательно соединенных блока задания положения, регулятора положения, регулятора скорости и датчиков положения. Датчики положения выполняются аналоговыми (сельсин ыми), что не позволяет получать высокой точности синхронизации и отработки задания. Для повышения точности в этой системе применяют сложный измеритель рассогласования, содержащий большое количество электромеханических и электромагнитных устройств, что понижает надежность системы в целом. Для некоторого повышения надежности измерители выполняют дискретно-аналоговыми на бесконтактных логических элементах. Тем не менее функциональная надежность этих устройств невысока, так как они содержат элементы памяти-триггеры (1). Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является цифровая система синхронного управления электроприводами, содержащая два канала управления, каждый из которых состоит из последовательно соединенных блока задания положения, ре5 гулятора положения и регулятора скорости электропривода и и-разрядного позиционнокодового датчика (2). Эта система характеризуется малой точностью, что обусловлено многократными преобразованиями «аналог — код»

10 и «цифра — аналог». Кроме того, для запоминания на время цикла измерения величины рассогласования по положеншо управляемых объектов в схеме измерителя использованы счетчики и логические узлы, содержащие эле15 менты памяти (триггеры), что усложняет устройство и снижает надежность функционирования системы в условиях сильных промышленных помех, а также способствует появлению дополнительной погрешности. Целью изо2Э бретения является повышение точности управления. В описываемой системе это достигается тем, что она содержит /г-разрядный комбинационный сумматор обратны. . кодов, одноразрядный комбинационный сумматор, блок

25 суммирования и блок задания рассогласования по положению, причем числовые входы

Й-разрядного сумматора соединены с соответствующими выходамп позиционно-кодовых дат шков, а вход циклического переноса — с

Зп выходом суммы одноразрядного комбинаци543115 онного сумматора, инвариантные входы которого связаны с выходами (k+1)-х разрядов позиционно-кодовых датчиков и с выходом циклического переноса комбинационного сумматора обратных кодов, выход суммы кото-,> рого соединен с одним из входов блока суммирования, другой вход которого связан с выходом блока задания рассогласования по положению, а выходы блока суммирования и комбинационного сумматора обратных кодов чее- 10 рез переключатель соединены с соответствующими входами регуляторов скорости.

На чертеже представлена функциональная схема описываемой системы.

Она содержит два одинаковых канала раз- 15 дельного автоматического управления положением двух объектов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных и-разрядного блока задания положения 1 (2), регулятора положения 3 (4), регулятора скорости 20 электропривода 5 (6) н и-разрядного позиционно-кодового дат шка положения электропривода 7 (8). Кроме того, схема содержит блок задания рассогласования по положению двух объектов 9, k-разрядный комбинацион- 25 ный сумматор обратных кодов 10 для вычисления рассогласования взаимного положения двух объектов, одноразрядный комбинацион ный сумматор 11, используемый в качестве знакового разряда сумматора 10, а также до- 30 полнительный (k+1) -й разрядный блок суммирования 12 и переключатель 13; блоки 9, 11, 10 и 12 образуют регулятор рассогласования по положению между электроприводами систем ы.

В режиме синхронного управления обоими электроприводами общее задание положения объектов производится с помощью одного из блоков задания положения 1 или 2. Это задание в виде и-разрядного кода подается на 40 входы обоих регуляторов положения 3 и 4, где оно сравнивается с сигналами датчиков обратной связи по положению 7 и 8, условно разделенными (см. чертеж) на сигналы младших разрядов 1 ... k и сигналы старших раз- 45 рядов (k+1) ... n. Выходной сигнал каждого регулятора положения поступает на вход соответствующей системы автоматического регулирования скорости электропривода 5 и 6, где с противоположными знаками для обеих 50 систем к нему алгебраически прибавляется сигнал рассогласования по положению между обоими объектами, снимаемый с выхода суммы сумматора обратных кодов 10 в одном положении переключателя 13 или с выхода сум- 55 мы дополнительного блока суммирования 12— в другом положении переключателя. Далее сигнал задания скорости отрабатывается регуляторами 5 и 6 так, что оба объекта управления перемещаются синхронно.

На суммирующие входы комбинационного сумматора 10 подаются сигналы k младших разрядов обоих датчиков положения, причем предполагается, что число, поступающее с датчика 7, всегда положительно, а число, по- 55 ступающее с датчика 8, всегда отрицательно.

Кроме того, число разрядов k комбинационного сумматора 10 определяется максимально возможными рассогласованием положений обоих объектов при синхронном управлении ими, которое значительно меньше максимальных рабочих перемещений объектов, определяющих число разрядов датчиков 7 и 8 и блоков задания положения 1 и 2. Поэтому на входы одноразрядного комбинационного сумматора знакового разряда 9 подаются сигналы (k+ I)-х разрядов обоих датчиков положения

7 и 8 и сигнал циклического переноса ЦП с выхода старшего разряда комбинационного сумматора 10, а с выхода суммы S сумматора 9 сигнал поступает на вход циклического переноса сумматора 10. Тогда на выходе последнего получается сигнал б, равный разности положений обоих объектов в прямом коде, знак которого выражается сигналом S, как это обычно принято при суммировании чисел в обратном коде.

Положение переключателя 13 зависит от требуемого рассогласования по положению между объектами в системе: если требуемое рассогласование отличается от нуля, то оно подается с выхода блока задания рассогласования 9 на вход блока суммирования 12, где суммируется с рассогласованием 6, а с выхода блока 12 суммарный сигнал с помощью переключателя 13 коммутируется на вход регуляторов 5 и 6 для отработки; в случае нулевого требуемого рассогласования переключатель

13 устанавливается в противоположное положение, при этом с блока задания рассогласования 9 задается предельно допустимое рассогласование положения объектов, которое сравнивается в блоке суммирования 12 с фактическим рассогласованием б, и, если фактическое рассогласование превышает допустимое, сигнал со знакового выхода сумматора 12 блокирует работу обеих систем регулирования скорости 5 и 6.

Описываемая система позволяет повысить точность позиционирования, в сравнении с известными, более чем в два раза.

Формула изобретения

Цифровая система синхронного управления приводами, содержащая два канала управления, каждый из которых состоит из последовательно соединенных блока задания положения, регулятора положения и регулятора скорости электропривода и п-разрядного позиционнокодового датчика, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности системы, она содержит k-разрядный комбинационный сумматор обратных кодов, одноразрядный комбинационный сумматор, блок суммирования и блок задания рассогласования по положению, причем числовые входы k-разрядного сумматора соединены с соответствующими выходами позиционно-кодовых датчиков, а вход цикСоставитель А. Лащев

Техред Л. Гладкова

Корректор Л. Котова

Редактор П. Тюрина

Заказ 102/18 Изд. № 125 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 лического переноса — с выходом суммы одно. разрядного комбинационного сумматора, инвариантные входы которого связаны с выходами (1+1) -х разрядов позиционно-кодовых датчиков и с выходом циклического переноса комбинационного сумматора обратных кодов, выход суммы которого соединен с одним из входов блока суммирования, другой вход которого связан с выходом блока задания рассогласования по положению, а выходы блока суммирования и комбинационного сумматора

5 обратных кодов через переключатель соединены с соответствующими входами регуляторов скорости.