CS221581B1 - Zapojení rychlostního regulačního obvodu s elektronickým nastavením počátečního stavu - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení rychlostního regulačního obvodu s elektronickým nastavením počátečního stavu s využitím zejména pro velké regulační rozsahy.

Dosud známé rychlostní regulátory obsahují obvykle PI regulátor, který je proveden určitým zapojením operačního zesilovače. Tyto regulátory obvykle pracují s velkým statickým ziskem. Protože každý operační zesilovač má podle kvality provedení různě veliké drifty, je nutno počítat s tím, že i při zadané nulové vstupní rychlosti nebude výstupní skutečná rychlost nulová. Tato skutečnost je omezujícím faktorem při stanovení dolní meze regulačního rozsahu. Nejnižší rychlost se musí zvolit tak, aby změny dané velikostí driftů byly pro danou aplikaci zanedbatelné. Vzhledem k tomu, že horní mez regulačního rozsahu je dána rychlostním omezením pohybových částí a není ji možno dále zvyšovat, je velikost regulačního rozsahu určena dolní mezí. V dosud známých aplikacích, kde se požaduje velký regulační rozsah, je rychlostnímu regulačnímu obvodu nadřazen polohový regulační obvod. V tomto případě velikost driftů neomezuje nejnižší rychlost pohybu, ale celé zařízení je oproti rychlostnímu regulačnímu obvodu podstatně složitější a tím i nákladnější. V polohovém regulačním obvodu velikost driftů způsobuje chybu mezi polohou žádanou a skutečnou. Při zapnutí se tato chyba může projevit rázem v mechanice pohybových částí.

Podle vynálezu zapojení rychlostního regulačního odvodu s automatickým nastavením počátečního stavu podstata spočívá v tom, že výstup regulátoru rychlosti je připojen na vstup elektromechanického měniče a na první vstup obvodu nastavení odchylky, a že výstup obvodu nastavení odchylky je připojen na třetí vstup regulátoru rychlosti, přičemž výstup elektromechanického měniče je připojen na vstup čidla rychlosti, jehož výstup je připojen na první vstup regulátoru rychlosti, a že první výstup členu řízení je připojen na druhý vstup obvodu nastavení odchylky, a že druhý výstup členu řízení je současně připojen na vstup členu žádané hodnoty a čtvrtý vstup regulátoru rychlosti, přičemž výstup členu žádané hodnoty rychlosti je připojen na druhý vstup regulátoru rychlosti.

Zapojení podle vynálezu odstraňuje dosavadní výše uvedené nevýhody a má přednosti oproti dřívějším zapojením. Největší výhodou je, že pro zadanou hodnotu žádané rychlosti je automaticky při zapnutí, popřípadě periodicky za provozu výstup regulátoru rychlosti nastavován · tak, aby skutečná výstupní rychlost odpovídala .zadání. Tato výhoda umožňuje zvětšit regulační rozsah rychlostních regulačních obvodů a u polohových regulačních obvodů odstraní v určitém rozsahu polohovou chybu včetně případného rázu při zapnutí.

Zapojení rychlostního regulačního obvodu podle vynálezu je zřejmé z připojeného blokového vyobrazení.

Zapojení podle vynálezu sestává ze členu 1 žádané hodnoty, jehož výstup je připojen na druhý vstup b regulátoru rychlosti 2. Na vstup členu 1 žádané hodnoty je připojen druhý výstup členu řízení 6, který je rovněž připojen na čtvrtý vstup d regulátoru rychlosti 2. První výstup členu řízení 6 je připojen na druhý vstup obvodu 3 nastavení odchylky. Výstup obvodu 3 nastavení odchylky je připojen na třetí vstup c regulátoru rychlosti 2. Výstup regulátoru rychlosti 2 je připojen na první vstup obvodu 3 nastavení odchylky a zároveň na vstup elektromechanického měniče 4. Výstup elektromechanického měniče 4 je připojen na vstup čidla rychlosti 5, jehož výstup je připojen na první vstup a regulátoru rychlosti 2.

Zapojení podle vynálezu umožňuje nastavit počáteční stav rychlostního regulačního obvodu, který spočívá ve vykompenzování výstupní nenulovosti regulátoru rychlosti 2 při nulové žádané hodnotě na jeho prvním vstupu a. Na výstupu členu žádané hodnoty rychlosti 1 lze nastavit v daném rozsahu napětí, které je úměrné žádané hodnotě rychlosti. Druhým výstupem z členu řízení 6 je možno v libovolném okamžiku nastavit na výstupu členu 1 žádané hodnoty rychlosti nulu. Současně v okamžiku nuly na výstupu členu 1 žádané hodnoty rychlosti a na základě signálu z členu řízení 6, který je z jeho· prvního výisitupu přiveden na druhý vstup obvodu 3 nastavení odchylky, je z výstupu obvodu 3 nastavení odchylky přivedeno kompenzační napětí na třetí vstup c regulátoru rychlosti 2, které na výstupu regulátoru 2 nastaví nulu. Velikost kompenzačního napětí na¹ třetím vstupu c regulátoru rychlosti 2 zůstává konstantní až do dalšího cyklu nastavení a celý obvod neovlivňuje základní funkci regulačního obvodu. Druhý výstup členu řízení B je dále připojen ke čtvrtému vstupu d regulátoru rychlosti 2, čímž je zajištěno odpojení integrační složky PI regulátoru a vynulování zpětnovazebního napětí z výstupu čidla rychlosti 5 před cyklem nastavení. Člen řízení 6 určuje okamžiky nastavení počátečního stavu regulátoru rychlosti 2. Elektromechanický měnič 4 převádí velikost výstupního napětí z regulátoru rychlosti 2 na rychlost pohybu regulované soustavy.

Čidlo rychlosti 5 převádí rychlost pohybu na napětí, a jeho připojením na první vstup a regulátoru rychlosti 2 je realizována rychlostní zpětná vazba. Zapojení podle vynálezu předpokládá· teplotní i časovou stabilitu parametrů elektromechanického měniče 4 a čidla rychlosti 5. Cyklus nastavení lze provádět současně s každým zastavením před další operací, nebo i za provozu, neboť celý cyklus nastavení je obvykle časově zanedbatelný oproti elektromechanickým časovým konstantám regulačního obvodu.

Zapojení rychlostního regulačního obvodu s elektronickým nastavením počátečního stavu podle vynálezu lze použít zejména při řešeni pohonů pracovních strojů hlavně

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Zapojení rychlostního regulačního obvodu s elektronickým nastavením počátečního stavu, vyznačené tím, že výstup regulátoru rychlosti (2) je připojen na vstup elektromechanického měniče (4) a na první vstup obvodu (3) nastavení odchylky, a že výstup obvodu (3) nastavení odchylky je připojen na třetí vstup (c) regulátoru rychlosti (2), přičemž výstup elektromechanického měniče (4) je připojen na vstup čidla rychlosti obráběcích, a to jako samostatný rychlostní regulační obvod nebo jako polohový regulační obvod.

   VYNÁLEZU (5), jehož výstup je připojen na první vstup (a) regulátoru rychlosti (2), a že první výstup členu řízení (6) je připojen na druhý vstup obvodu (3) nastavení odchylky, a že druhý výstup členu řízení (6) je současně připojen na vstup členu (1) žádané hodnoty a čtvrtý vstup (d) regulátoru rychlosti (2j, přičemž výstup členu (1) žádané hodnoty rychlosti je připojen na druhý vstup (b) regulátoru rychlosti (2).

   1 list výkresů