Устройство для управления переме-щающимся об'ектом

 

Союз Советских

Сощиаиистических

Республик

О П И C А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ оп836320

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 090779 (21) 279б4б2/18-24 с присоединением заявки HP—

G 05 В 23/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15р581. Бюллетень HP 18 (53) УДК 62-50 (088. 8) Дата опубликования описания 15.0581

« В. И. Булатов,;Я,С. Напельбаум и Л.В, ТотЬменийов - .., л", Е. * -.. с

Ь и

Ленинградский ордена Ленина электротехничеекий институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩМЯЦИМСЯ ОБЪЕКТОМ

Изобретение относится к регулирую= щим и управляющим системам, в частности к электрическим испытаниям и контролю.

Известно устройство дляавтоматического управления штабелером по заданной программе, состоящее из двух блоков памяти, дешиФратора кода, комбинационных схем в виде диодных матриц (1j.

Недостатком этого устройства является низкая надежность и малое быстродействие из-за наличия датчика положения объекта.

Наиболее близкой к изобретению является самонастраивающаяся система управления, которая используется для установки в определенное положение управляемого устройства в зависимости от сигналов требуемого положения и сигналов требуемого усилия, вырабатываемых источником сигнала. Система. содержит измерительно-вычислительный блок, индицирующий действительное положение управляемого устройства, суммирующе-преобразовательный блок для сравнения сигналов действительного и требуемого положений и создания сигнала рассогласования по положению, пропорционального разности меж-З0 ду вышеуказанными сигналами, силовой преобразователь для усиления сигнала рассогласования и создания из него управляющего сигнала и исполнительный двигатель. В зависимости от управляющего сигнала следящая система изменяет положение управляющего устройства. Чувствительный к положению управляемого устройства измерительно-вычислительный блок генерирует сигнал действительного усилия (2), Однако данное устройство характеризуется низкой надежностью и малым быстродействием из-за наличия датчика положения управляемого устройства, устанавливаемого на перемещающемся объекте или вдоль (на) траектории его движения. Конструктивное расположение датчика отдельно от основных блоков система требует, . кроме механических связей, дополнительных электрических соединений с управляемым устройством, что понижает надежность системы в целом.

Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что выход силового преобраэова8 30320 () Е(х,+), () теля подключен ко входу вычислительного блока.

На чертеже. приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемй способ управления перемещающимся объектом.

Устройство содержит вычислительный блок 1, суммирукице-преобразовательный блок 2, блок 3 управления, сило- вой преобразователь 4, испольнительный двигатель 5, управляемый объект б О

Устройстзо работает следующим образом.

На вход устройства поступает непрерывный сигнал, характеризующий требуемое перемещение объекта по заданной траектории 15 где х - управляемая координата, t - время.

Поступающий сигнал интерпретируется в системе как изменение энергии у пр авляемого объ ект а по времени

m dU>

Р=т и, - — — (L где m - масса объекта управления, U,Ц вЂ” проекции входного сигХ Г нала на оси координат и времени.

Далее измеряются параметры напряжения, питающего исполнительный двигатель (ИД) и вычисляется суммарная энергия; отданная механизму.

В данном случае при использовании асинхронного короткозамкнутого двигателя в качестве ИД и традицион- 40 ного закона управления им — — 1 @ (ъ) полезная мощность двигателя равна (4) н где P - полезная мощность двигатеЛя, а коэффициент полезного действия вычисляется по формуле

Рн (5)

q p — " .Р -t Ð " +Р н эн f гн B9%„„>o Мн и

1ДЕ О„,О, Кн," ) н,М,Р„,Р номийальные и действительные значения величин напряжения статора, частоты питающего напряжения, момента двигателя, мощности двигателя, соответственно, 60

p „, p Р9н, Рт — потери в меди ан гн в стали на гистерезис, в стали на вихревые токи и механические при номинальной частоте, соответственно. 65

Величина момента двигателя вычисляется по формуле ц йй ф+с 9 ) — <(d+c Ч ) — + .1г,4 (ь) н

Далее вычисляется су-ммарная энергия, переданная перемещающемуся объекту с о где P - полезная мощность двигателя, коэффициент полезного действия механизма.

Сформированный сигнал Е поступает в сумматор 2, где он сопоставляется с текущим значением энергетической функции от U. Сигнал рассогласова-. ния 4-Е после преобразования к виду входного сигнала суммируется с ним и определяется величина скорректированного управлякицего воздействия.

Блок 1 производит измерение параметров подводимого напряжения, вычисление мощности, потребляемой исполнительным двигателем 5 и суммарной энергией, переданной перемещающемуся объекту, Блок 1 реализован на микросхемах 155-ой серии.

Блок 3 управления представляет собой устройство, формирующее сигнал управления с учетом ограничений, накладываемых параметрами исполнительного двигателя, и требованиями к характеру движения перемещающегося объекта. Блок 3 реализован на универсальных блоках систем регулирования

УБСР-AH.

ИДМЛП 721-4/12 (5) питается от серийного статического силового преобразователя 4 TTC-40 и приводит в движение исполнйтельный механизм б.

Эффективность предлагаемого способа управления перемещающимся объектом заключается в том, что наряду с повышением надежности и быстродействия, непосредственная оценка потребляемой мощности позволяет отраба" тывать тебуемые перемещения объекта с минимальными энергетическими затратами. Экономия потребляемой энергии достигает 2-3%, что в среднем составляет 20 кВт/ч эа одну рабочую смену работы грузоцодъемного механизма. Наряду с этим введение обратной связи по энергии позволяет исключить в системе управления двойное преобразование энергии (механическое перемещение — электрический сигнал), что повышает надежность системы в целом и сводит к нулю потери на преобразования такого рода.

Предлагаемое устройство управления перемещающимся объектом, в частности, может быть использовано для управления перемещением груза с момощью подъемно-транспортного механизма.

830320

Формула изобретения

Составы гель Г. НЕФЕдова

Редактор М.Погорилик Техред,М.Табакович Корректор О.Билак

Заказ 3306/52 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам: изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для управления перемещающимся объектом, содержащее последовательно соединенные вычислительный блок, суммирующе-преобразовательный блок, блок управления, силовой преобразователь и исполнительный двиg.атель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьаиения надежности и быстродействии устройства, в нем выход силового преобразователя подключен ко входу вычислительного блока.

Источники инФормации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 581456, кл. 6 05 0 19/18, 1972 .

2. Патент США В 4007361, кл. 6,05 0 13/00, опублик. 1978 (прототип).