CS204575B1 - Zapojení řídící části systém pro regulaci polohy - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení řídící části systému pro regulaci polohy, které řeší problém regulace polohy elektrických pohonů tak, aby průběhy jednotlivých stavových veličin při regulačním pochodu byly blízké požadovaným průběhům.

Dosud běžně užívané zapojení regulačního systému využívá regulátorů dílčích, stavových veličin, které jsou vzájemně řazeny tak, že výstup z regulátoru nadřazené stavové veličiny řídí regulátor podřízené stavové veličiny.

Nevýhodou tohoto řešení je úplná závislost řízení podřízeného regulátoru na výstupu nadřazeného regulátoru. To se projevuje v průběhu regulačního pochodu zvětšenou dynamickou odchylkou a zejména značnou závislostí regulačního pochodu na vnějších vlivech.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení řídící části systému pro regulaci polohy podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že první výstup zařízení pro vytváření řídicí trajektorie je připojen na řídící vstup regulátoru polohy, druhý výstup zařízení pro vytváření řídící trajektorie je připojen na první řídící vstup regulátoru rychlosti, na jehož druhý řídící vstup je připojen výstup nadřazeného regulátoru polohy a dále v tom, že třetí výstup zařízení pro vytváření řídící trajektorie je připojen na první řídící vstup regulátoru proudu motoru, na jehož druhý řídící vstup je připojen výstup nadřazeného regulátoru rychlosti.

Použitím tohoto zapojení řídící části regulačního systému je dosaženo, že regulátory dílčích stavových veličin jsou řízeny odpovídajícími výstupy ze zařízení pro vytváření řídící trajektorie tak, aby při regulačním pochodu byly dodrženy úrovně dílčích stavových veličin. Jinak řečeno, aby trajektorie pohybu soustavy co nejlépe sledovala trajektorii řízení. Další předností tohoto řešení je nezávislost regulačního pochodu na vnějších vlivech, například na velikosti zatěžovacího momentu. Regulátory dílčích stavových veličin jsou vždy lineárního typu. Při změnách požadavků na řízení se mění pouze struktura nebo algoritmus zařízení pro vytváření řídící trajektorie. Tímto zařízením může být případně i vhodný mikropočítač.

Na připojeném obrázku je znázorněn příklad zapojení řídící části regulačního systému podle vynálezu, kde žádaná hodnota W je zavedena na první vstup 11 zařízení 1 pro vytváření řídící trajektorie. Jeho první výstup 13 je připojen na řídící vstup 21 regulátoru 2 polohy, neboť má význam žádané hodnoty polohy, tj. stavové veličiny X||. Druhý výstup 14 zařízení 1 pro vytváření řídící trajektorie je připojen na první řídící vstup 31 regulátoru 3 rychlosti, neboť stavová veličina x₂, má význam žádané hodnoty rychlosti. Druhý řídící vstup 32 regulátoru 3 rychlosti je připojen na výstup 23 regulátoru 2 polohy, který se uplatni především při působení zátěžného momentu a jiných vnějších vlivech, a z určité části jako korekce stavové veličiny x₂i, která má význam žádané hodnoty rychlosti. Třetí výstup 15 zařízení 1 pro vytváření řídící trajektorie je připojen na první řídící vstup 41 regulátoru 4 proudu, neboť stavová veličina x₃, má význam žádané hodnoty dynamické složky proudu motoru. Druhý řídící vstup 42 regulátoru 4 proudu je připojen na výstup 34 regulátoru 3 rychlosti, který se uplatní především při působení zátěžného momentu a z určité části jako korekce .stavové veličiny x₃|, která má význam žádané hodnoty dynamické složky proudu motoru. Výstupem 44 regulátoru 4 proudu je řízena výkonová část poho-. nu. Druhý vstup 22 regulátoru 2 polohy, třetí vstup 33 regulátoru 3 rychlosti a třetí vstup 43 regulátoru 4 proudu slouží k zavedení příslušných zpětných vazeb x,₂, x₂₂, x₃₂. Na druhý vstup 12 zařízení 1 pro vytváření řídící trajektorie jsou přivedeny počáteční hodnoty stavových veličin /x (o) / a na třetí vstup 16 jejich největší dovolené hodnoty (x)m.

Použití zapojení podle vynálezu je výhodné ve všech případech regulace dráhy, neboť prostřednictvím zařízení pro vytváření řídící trajektorie a soustavy hierarchicky řazených regulátorů lze dosáhnout požadovaný, tj. optimální průběh regulačního pochodu. Řídící trajektorie může být, podle požadavků, funkcí mnoha stavových veličin, např. dráhy, rychlosti, první a druhé derivace rychlosti. Zařízení pro vytváření řídící trajektorie může tedy na svém výstupu poskytovat více řídících stavových veličin než lze běžně využít v regulačním systému. Některých stavových veličin lze s výhodou využít pro řízení dalších navazujících systémů řízení. Protože sé problém optimálního řízení pohonu soustřeďuje do zmíněného zařízení pro vytváření řídící trajektorie, zatím co regulátory pohonu jsou standardní a lineární, bude výhodné v náročných případech zařízení pro vytváření řídící trajektorie uskutečnit pomocí mikropočítače.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Zapojení řídící části systému pro regulaci polohy sestávající ze zařízení pro vytváření řídící trajektorie a vzájemně podřízených regulátorů polohy, rychlosti a proudu motoru vyznačené tím, že první výstup (13) zařízení (1) pro vytváření řídící trajektorie je připojen na řídící vstup (21) regulátoru (2) polohy, druhý výstup (14) zařízení (1) pro vytváření řídící trajektorie je připojen na první řídící vstup (31) regulátoru (3)

   VYNÁLEZU rychlosti, na jehož druhý řídící vstup (32) je připojen výstup (23) nadřazeného regulátoru (2) polohy a dále tím, že třetí výstup (15) zařízení (1) pro vytváření řídící trajektorie je připojen na první řídící vstup (41) regulátoru (4) proudu motoru, na jehož druhý řídící vstup (42) je připojen výstup (34) nadřazeného regulátoru (3) rychlosti.