Электрогидрлвяическля следящая система

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союэ Советскими

Социалистическик

Республик (Ii)826100

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 1806.76 (21) 2378052/18-24 (23) Приоритет — (32) 04. 09. 75 (31) ПВ 6002 75 (33) ЧССР

Опубликовано 3004 81.Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 30.0481 (51) М. Кл.

F 15 В 9/03

Государственный начитет

СССР но:пани и нн>рстсний и нтирнпий (53) УДК 621-540 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Владимир Овсяников и Лубомир Пуфлер (ЧССР) Иностранная фирма

Оборовы пэдник "Шкода" (ЧССГ) (71) Заявитель (54 ) ЭЛЕКТРОГИДРЛВЛИЧЕСКЛЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к электрогидравлическим следящим системам, которые используются в широком масштабе в области дистанционного управления и регулирования разнообразных типов производственных машин.

Известны электрогидравлические следящие системы, содержащие последовательно включенные алгебраический сумматор, электромеханический преобразователь, гидроусилитель и гидродвигатель, охваченные цепями обратных связей по положению и скорости золотника гидроусилителя и по положению и скорости выходного звена 15 гидродвигателя $1) и (2).

Преобразование электроэнергии, поступакщей с выхода алгебратического сумматора, в механическую энергию осуществляется с помощью катушки воз- 20 буждения, которая либо сама движется, либо приводит в движение свой небольшой стержень. Первичное движение представляет собой вход электрогидравлического усилителя с различным принципом функционирования (золотник, сопло, клапан), на выходе которого имеет место лишь движение распределительного золотника, который управляет гидравлическим двигателем. По виду 3О упомянутого первичного движения выходногo элемента катушки, электромеханические преобразователи бывают с первичным прямолинейным движением и с первичным движением маятника.

В случае прямолинейного движения надежно измеряется только положение элемента. Скорость его определяют измерением положения, используя дифференциальное звено, что в данном случае является невыгодным, так как вследствие дифференцирующего звена шум резко увеличивается и звено образует также источник задержки времени (постоянная времени примерно

1,10 ) . Этот фактор невыгоден, так как время регулирования очень коротко (продолжительность переходного процесса всего сервомеханизма составляет примерно 2-3,10 с).

Во втором случае, учитывая очень небольшие отклонени» первичного движения миниатюрных деталей (что характерно дпя приборостроительной техники) в KQNcTpjjKTHBHQM отношении, и механическое подключейне другого датчика скорости (например, тахогенератора) являстс» почти невыполнимым.

Кроме того, в результате этогo реэ

Ко ухудшаются лй нам;.п(оски » K(1 гоств а

8?6100 электромеханического греобразонателя (нлияние присоединенных масс, трения, нечувствительности и т,п.), а следовательно и всей системы целого изобретения.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик системы.

Поставленная цель достигается тем,. что злектрогидравлическая сле-дящая система содержит модель элект ромеханического преобразователя. вход которой подключен к управляющему каналу катушки возбуждения электромеханического преобразователя, а выход модели электромеханического преобразователя и управляющий канал катушки возбуждения связаны с одними из входов алгебраического сумматора.

Кроме того, н системе установлен н цепи обратной связи по положению вы- . ходного звена гидродвигателя нелинейный элемент, а н.цепи обратной сня- 20 зи по сигналу управления катушкой возбуждения электромеханического преобразователя установлен блок умножения, другой вход которого связан с выходом нелинейного элемента, а выход — с одним из входов алгебраического сумматора.

На фиг. 1 и 2 показана схема системы.

Система содержит алгебраический

eymnarop 1, последовательно которому включены электромеханический преобразователь (ЭМП) 2, гидроусилитель 3 и гидроднигатель 4. Вся система охначена обратной связью по положению у выходного звена гидродвигателя его скорости, сигнал m которой формируется в нелинейном блоке 5.

Система охвачена также обратными связями по положению h (или перепаду давления) золотника гидроусилителя 40 и по его скорости, сигнал которой

2 формируется в ннелинейном блоке б.

В систему введена модель 7 ЭМП 2, на которую поступает сигнал g c

Управляющего входа катушки возбужде- 4 ния ЭМП, н модели 7 формируется сигнал о, пропорциональный положению и скорости катушки возбуждения ЭМП. с

Сигнал возбуждения катушки ЭМП может быть заведен непосредственно на алгебраический сумматор или через блок 8 умножения, другим сомножителем которого является сигнал с нелинейного элемента 9, установленного в цепи обратной связи по положению выходного звена гидроднигателя.

Сущность использования модели со-. стоит в том, что она позволяет получить неизмеряемые компоненты вектора состояния, т.е. положение и скорость ЬО катушки ЭМП. Введение обратных связей от положения и скорости катушки существенным образом улу>шают динамическое поведение электрогидравлической системы.

Электрогидропреобразователь описынают с помощью дифференциального уравнения 4-го порядка (либо с помощью системы 4 уравнений 1-го Норядка).

+ Ьч х = а х .> 1 х = а х

21 1 х3 = à х

32 2

4- 43 3

+ а х + а х

22 2 23 9

44 "4 ток катушки нозбу>сдения ЭМП; скорость катушки положе ние катушки положение золотника гидроусилителя, сигнал на входе блока 2гце х

„2

„3

Уравнение модели

2 = а х + à x + (а — k а ) х л л

)Я4 22. 3. Я3 1 43

44 4

2 = Z + k х4

2 = A> ã. k2. a43x k Х а44

x> = Z + k x л где х, x — сигнал на выходе модели, т.е. определение сигнала скорости и положения катушки преобразователя, Z u Z — вспомогательные перемен1 2ные; параметры модели, опре1 деленные с точки зрения его стабильности.

Блок 8 и нелинейный элемент 9 обеспечивают переменное усиление обратной связи. Блоки позволяют изменять усиление этой связи н зависимости от отклонения регулируемого параметра у, причем указанная зависимость может быть нелинейной. Эта нелинейная зависимость реализована нелинейным блоком 9. Блок 8 реализован как умножитель, блок 9 реализует нелинейную функцию.

Формула Y.çoáðåòåíèÿ

1. Электрогидравлическая следящая система, содержащая последовательно включенные алгебраический сумматор, электромеханический преобразователь, гидроусилитель и гидроднигатель, охваченные цепями обратных связей по положению и скорости золотника гидроусилителя и по положению и скорости выходного звена гидродвигателя, отличающаяся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик систем>, она содержит модель электромеханического преобразователя, вход которой подключен к управляющему .каналу катушки возбуждения электромеханического преобразователя, а выход модели злектромеханического преобразователя и управляю826100

Ф .г

ВНИИПИ Заказ .2273/9 Тираж 749 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 щий канал катушки возбуждения связаны с одними из входов алгебраического сумматора.

2. Электрогндравлическая система по п.1, отличающаяся тем, что в ней в цепи обратной связи по положению выходного звена гидродвигателя установлен нелинейный элемент, а в цепи обратной связи по сигналу управления катушкой возбуждения электромеханического преобразователя установлен блок умножения, другой вход, которого связан с выходом нелинейного элемента, а выход — с одним из входов алгебраического сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское. свидетельство СССР

9254000, кл. F 15 В 3/00, 1967.

2; Авторское свидетельство СССР

9238382, кл. F 15 В 3/00, 1967 (прототип).