IT9048072A1 - Procedimento e sistema di regolazione della corrente media attraversante un carico, e relativo dispositivo a manipolatore di telecomando elettrico - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: PROCEDIMENTO E SISTEMA DI REGOLAZIONE DELLA CORRENTE MEDIA ATTRAVERSANTE UN CARICO, E RELATIVO DISPOSITIVO A MANIPOLATORE DI TELECOMANDO ELETTRICO
La presente invenzione riguarda la regolazione della corrente media attraversante un carico, in particolare un organo elettrico di comando di un fenomeno da regolare, la detta regolazione venendo effettuata a partire da una informazione variabile (a) di comando e dal valore reale di una tensione di alimentazione del detto carico,
La regolazione di un fenomeno (ad esempio di una portata di fluido in un apparecchio idraulico oppure pneumatico) può venire ottenuta tramite una regolazione concomitante delia corrente che attraversa un organo elettrico di comando di un dispositivo di regolazione (per esempio bobina di comando del cassetto in un distributore idraulico). Questa corrente può essere la corrente media generata da un segnale di tensione rettangolare, comandato in larghezza di impulsi a frequenza fissa. In questo caso, il valore della corrente media dipende non solo dal rapporto ciclico degli impulsi ma anche dall'ampiezza di questi impulsi, la quale può corrispondere direttamente al valore di una tensione continua di alimentazione; quest 'ultima può presentare un valore variabile (per esempio nel caso di una batteria) che può influenzare in maniera indesiderabile il valore della corrente media, per un dato valore del rapporto ciclico. Ne risulta che il comando del fenomeno da regolare rischia di venire disturbato in presenza di una modificazione della tensione di alimentazione.
L'invenzione ha quindi essenzialmente lo scopo di proporre una regolazione efficace della corrente media che attraversa un carico, quale un organo elettrico di comando di un fenomeno da regolare, in maniera da eliminare soggezioni poste da una tensione di alimentazione, suscettibili di variare, e in maniera che la regolazione del fenomeno sia la traduzione esclusiva quanto più possibile fedele ed esatta di una informazione variabile di comando.
A tale scopo, secondo un primo dei suoi aspetti, l'invenzione propone un procedimento per regolare la corrente media che attraversa un carico, in particolare un organo elettrico di comando di un fenomeno da regolare, la detta regolazione venendo effettuata a partire da una informazione variabile di comando e dal valore reale di una tensione di alimentazione del detto carico, il quale procedimento è caratterizzato per ciò che;
- a ciascun valore reale dell'informazione variabile di comando viene associato un valore prestabilito teorico della corrente media, si misura il valore reale istantaneo della tensione di alimentazione,
per ciascun valore teorico della corrente media ed in funzione del valore reale della tensione di alimentazione, si determina un rapporto ciclico teorico di un segnale di tensione rettangolare a frequenza fissa,
si genera una tensione rettangolare a frequenza fissa avente il detto rapporto ciclico teorico,
si applica questa tensione rettangolare al carico,
- si misura la corrente media reale che attraversa il detto carico,
si confrontano dette correnti medie, reale e teorica,
se ne deduce un segnale di errore,
e si corregge, nel senso e con la grandezza voluti, il valore del rapporto ciclico a partire dal quale viene generato il detto segnale di tensione rettangolare destinato al carico.
Il procedimento conforme all'invenzione permette una determinazione del rapporto ciclico tenendo conto non solo dell'informazione di comando o di consegna, ma anche del valore reale della tensione di alimentazione, in maniera che il valore della corrente media corrisponda a ciò che deve venire effettivamente ricevuto dall'organo di comando del fenomeno, qualsiasi possano essere le variazioni della tensione di alimentazione. Un altro aspetto importante del procedimento dell'invenzione risiede nel doppio stàdio di creazione del segnale di tensione rettangolare, consistente anzitutto in una generazione preliminare di un segnale in base a dati teorici, poi nell'affinamento del segnale così prestabilito allo scopo che esso corrisponda alle condizioni reali. Una tale regolazione è efficace, ed il tempo di riposta è breve.
In particolare, l'informazione variabile di comando può essere l'angolo di inclinazione di un azionatore manuale od analogo.
In particolare, il carico può essere una bobina elettrica di elettromagnete .
L'organo di comando può permettere di regolare la portata di un fluido motore in un dispositivo fluidico di azionamento.
In maniera vantaggiosa, si memorizza almeno una relazione prestabilita fra i valori dell'informazione variabile (a) di comando e valori corrispondenti della corrente media teorica, ed a ciascun valore misurato dell'informazione variabile (α) di comando si associa il valore corrispondente prestabilito della corrente media teorica; è allora facile memorizzare parecchie relazioni prestabilite
e si sceglie
preliminarmente la curva di riposta desiderata, selezionando una delle relazioni prestabilite. Questa disposizione accresce notevolmente il campo di applicazione del procedimento conforme all'invenzione e, in maniera particolarmente semplice (per esempio azionamento di un semplice commutatore) e rapida, l'utilizzatore dispone della scelta di una curva di risposta adattata per il meglio alle condizioni, senza che ne risulti una complicazione redibitoria dei mezzi adoperati.
Conformemente ad un secondo dei suoi aspetti, l'invenzione propone parimenti un sistema per regolare la corrente che attraversa carico, in particolare un organo elettrico di un comando di un fenomeno da regolare a partire da un organo di azionamento di cui un parametro costituisce una informazione variabile di comando iniziale, essendo prevista una sorgente di tensione elettrica continua per alimentare il detto carico, il quale sistema è essenzialmente caratterizzato da ciò che esso comprende:
mezzi di misura per misurare in permanenza il valore dell'informazione variabile di comando iniziale,
mezzi di determinazione per far corrispondere, a ciascun valore dell'informazione, uri valore di corrente media teorica che deve venire applicata al carico,
mezzi di misura della tensione reale continua fornita dalla sorgente di tensione di alimentazione,
mezzi di calcolo per calcolare, a partire dal valore determinato della corrente media teorica e dal valore misurato della ténsione continua di alimentazione, un valore teorico del rapporto ciclico di un segnale di tensione rettangolare a frequenza fissa predeterminata, mezzi a generatore per generare un segnale di tensione rettangolare a frequenza fissa, avente il detto rapporto ciclico calcolato, questo segnale venendo applicato al carico, mezzi di misura per misurare la corrente media reale che attraversa il detto carico, mezzi per confrontare i valori delle correnti medie, reale e teorica, e generare un segnale di errore,
e mezzi per correggere il valore teorico del rapporto ciclico in funzione del detto segnale di errore.
Vantaggiosamente, i mezzi di determinazione della corrente media teorica comprendono mezzi di memorizzazione contenenti, per ciascun valore possibile dell'informazione, un valore corrispondente di corrente media teorica, e mezzi di ricerca per cercare nei mezzi di memorizzazione, la coppia di valori corrispondente ad un valore dell'informazione misurata.
In maniera interessante, i mezzi di memorizzazione racchiudono numerosi insiemi di coppie di valori
e sono previsti mezzi di
selezione per selezionare uno dei detti insiemi di coppie di valori.
L'organo di azionamento può essere un azionatore manuale inclinabile od analogo, e l'informazione variabile di comando iniziale è l'angolo di inclinazione di queste azionatore.
Il carico può essere una bobina di elettromagnete e, in questo caso, l'elettromagnete può essere associato funzionalmente ad un apparecchio di regolazione di portata di fluido motore in un dispositivo fluidico di azionamento.
Secondo ancora un altro dei suoi aspetto, l'invenzione propone un dispositivo di telecomando elettrico, del tipo a manipolatore o simile, presentante un organo di azionamento , in particolare manuale, atto a venire fatto oscillare angolarmente intorno ad un asse od un punto fisso e a generare una informazione di comando il cui valore è funzione dell'ampiezza angolare della sua oscillazione, e mezzi di trattamento di segnali, atti a regolare la corrente media che attraversa un carico, in particolare un organo elettrico di comando di un fenomeno da regolare a partire dalla detta informazione di comando, il quale dispositivo è caratterizzato da ciò che i mezzi di trattIamento di segnali sono costituiti come sopra indicato.
Secondo ancora un altro dei suoi aspetti, l'invenzione propone un dispositivo di telecomanda elettrico, del tipo a manipolatore o simile, per comandare un organo elettrico, quale una bobina di comando di un elemento di regolazione di una portata idraulica, quale un distributore idraulico, il detto dispositivo presentando un organo di azionamento, in particolare manuale, atto a|venire fatto oscillare angolarmente intorno ad un asse o ad un punto fisso e a generare una informazione di comando il cui valore è funzione dell'ampiezza angolare della sua oscillazione, mezzi di trattamento di segnali, atti a regolare la corrente media che attraversa il detto organo elettrico di comando, a partire dalla detta informazione di comando, il quale dispositivo è caratterizzato da ciò che i mezzi di trattamento di segnali sono costituiti come sopra indicato.
Secondo ancora un altro dei suoi aspetti, l'invenzione propone un dispositivo di telecomando elettrico del tipo a manipolatore o simile, comprendente un corpo munito di alesaggi ad assi paralleli nei quali sono montati spintori scorrevoli associati due a due, in particolare simmetrici rispetto all'asse del corpo, i detti spintori venendo azionati da una camma oscillante o simile, solidale ad un organo di azionamento in particolare manuale, e venendo spinti in appoggio contro la detta camma o simile tramite rispettivi mezzi elastici, ciascuno spintore essendo associato a mezzi di conversione atti a generare un segnale elettrico di cui un parametro rappresenta lo spostamento e, oppure la posizione del detto spintore, mezzi di trattamento di segnali essendo atti a trattare il segnale raccolto all'uscita dei detti mezzi di conversione ed a fornire, ad un organo elettrico di comando di un fenomeno da regolare, in particolare di una portata idraulica da regolare, una corrente media di eccitazione corrispondente in modo prestabilito al comando comunicato dall'organo di azionamento, il quale dispositivo è caratterizzato da ciò che i mezzi di trattamento di segnali sono costituiti come sopra indicato.
L'invenzione verrà meglio compresa dalla lettura della seguente descrizione dettagliata di certi suoi modi di realizzazione preferiti, dati unicamente a titolo di esempi non limitativi; in questa descrizione ci si riferisce ai disegni annessi, nei quali:
-la figura 1 è uno schema a blocchi che illustra un sistema di regolazione conforme all'invenzione;
-la figura 2 rappresenta, parimenti sotto forma di uno schema a blocchi, una variante di una parte del sistema di regolazione della figura 1; e
-la figura 3 mostra schematicamente un dispositivo di telecomando elettrico che realizza il sistema di regolazione dell'invenzione .
Riferendosi anzitutto alla figura 1, un carico 1, costituito da un organo elettrico di comando di un fenomeno da regolare (ad esempio una bobina di elettromagnete che aziona un distributore elettrico per regolare la portata di un fluido motore in un circuito idraulico), viene alimentato da una tensione rettangolare interrotta periodicamente, fornita da un generatore o interruttore periodico 2 a partire da una tensione continua di alimentazione, per esempio disponibile sui morsetti di una batteria. Il valore di cresta dei merli di tensione corrisponde al valore della tensione di alimentazione oppure è una frazione fissa di questa .
Il carico 1 è sensibile al valore istantaneo della corrente media che lo attraversa, il valore della quale corrente media dipende, da un canto, dal rapporto ciclico pwm d'altro canto, dall'ampiezza dei merli di tensione.
Ora, la tensione di alimentazione può presentare un valore variabile nel tempo (per esempio a livello di carica di una batteria) e di modo istantaneo (ad esempio potenza elettrica fornita) .
Ne risulta che un comando del carico 1 tramite regolazione della corrente media istantanea che lo attraversa implica di essere in grado di aggiustare il rapporto ciclico pwm in funzione, da uni canto, di una informazione di comando e, d'altro canto, di una informazione di comando e, d'altro canto, della tensione di alimentazione, in maniera che le variazioni di questa rimangano senza influenza sul valore della corrente media.
L'invenzione propone un sistema 3 di asservimento che risponde a questi obiettivi.
La regolazione desiderata viene effettuata a partire da una informazione variabile a di comando iniziale, il cui valore reale viene misurato in permanenza in 4. Questa informazione può essere per esempio l'angolo di inclinazione di una leva di comando di tipo manipolatore; l'informazione a può essere il valore reale della grandezza di comando (per esempio valore dell'angolo di inclinazione della leva del manipolatore), oppure può essere il valore di una grandezza sostitutiva, in particolare elettrica, che rappresenta questa grandezza di comando, ottenuta tramite mezzi di conversione (per esempio segnale elettrico il cui valore di un parametro - ampiezza, frequenza ecc - rappresenta il valore della grandezza di comando).
Viene mantenuta in memoria in 5 una corrispondenza I = f (a) che, a qualsiasi,valore dell'informazione a di comando, fa corrispondere senza ambiguità un valore di corrente. In pratica, questa corrispondenza è costituita sotto forma di una tabella di coppie di valori (I, a) prestabilita per tutti i valori di a compresi in una data gamma, ai quali si associano rispettivamente valori di corrente I secondo una funzione di trasposizione predeterminata, che rappresenta una curva di risposta desiderata.
A partire da ciascun valore misurato dell'informazione iniziale a, si può quindi associare in 6 un valore di corrente che costituisce una predeterminazione del valore di corrente media teorica destinata al carico 1.
Inoltre, si misura in 7 in permanenza il valore reale istantaneo della tensione di alimentazione.
Poi, a partire dal valore, predeterminato in 6, della corrente media teorica e dal valore reale della tensione di alimentazione, misurato in 7, si calcola in 8 un rapporto ciclico pwm teorico per un segnale di tensione rettangolare a frequenza fissa. Il valore di questo rapporto ciclico teorico viene applicato ad un sommatore 9 che in uscita fornisce un valore corretto del rapporto ciclico, che serve da segnale di comando del generatóre od interruttore periodico 2, fornendo la tensione rettangolare a frequenza fissa e a rapporto ciclico variabile comandato, destinata al carico 1.
Si misura inoltre in permanenza, in 10, la corrente media che attraversa realmente il carico 1, poi si elabora in 11 un segnale di errore 6 confrontando (sottrazione) i valori istantanei delle correnti medie, reale misurata sul carico 1 e teorica determinata in 6. Il segnale di errore E viene poi applicato, attraverso un circuito di derivazione-integrazione proporzionale ovvero PID (non rappresentato), ad un ingresso di correzione del sommatore 9. Il segnale di errore E è omogeneo ad una percentuale del valore del rapporto ciclico pwm, ed esso viene sottratto od aggiunto tramite il sommatore 9 al valore teorico del rapporto ciclico applicato al suo ingresso, in maniera che venga ottenuto in uscita un valore corretto del detto rapporto ciclico, il quale valore corretto viene utilizzato per il pilotaggio del generatore 2.
Il sistema che è stato ora descritto costituisce un sistema di asservimento della corrente media che attraversa il carico, nel quale una predeterminazione del rapporto ciclico pwm permette di ridurre il campo di funzionamento dell 'asservimento allo scarto esistente fra i rapporti ciclici, reale e teorico, da cui deriva un guadagno considerevole nella rapidità di risposta.
Inoltre, la realizzazione pratica di questo asservimento viene resa più facile ricorrendo ad un microprocessore che riduce notevolmente il numero dei componenti elettronici discreti ed il costo di fabbricazione dei circuiti, e che diminuisce fortemente l'ingombro del o dei circuiti e permette di alloggiarli in uno spazio molto ristretto .
Oltre a ciò, è opportuno ricorrere a memorie ausiliarie, pur conservando i vantaggi sopra citati, per accrescere le prestazioni del sistema menzionato. In particolare, è possibile avere a disposizione parecchi tipi di curve di risposte I =
memorizzando in memorie
5a, 5b, 5c. (vedere figura 2) rispettivamente le relative tabelle di corrispondenza di coppie (I, a) ; la scelta della curva di risposta desiderata viene effettuata per mezzo di un selettore 12 la cui uscita è collegata ai mezzi 6 di determinazione della corrente media teorica.
la figura 3 illustra in maniera piuttosto schematica un esempio di applicazione del sistema di asservimento che è stato ora descritto al comando di un distributore idraulico per mezzo di un dispositivo di telecomando elettrico del tipo a manipolatore. Si suppone che questo dispositivo sia del tipo a due vie (cioè due circuiti di comando), ma le spiegazioni restano valide ben inteso per un dispositivo a tre o quattro vie.
Nella figura 3, un dispositivo di telecomando elettrico del tipo a manipolatore, indicato nel suo complesso dal riferimento 20, comprende un blocco 21 di azionamento manuale (parte superiore del dispositivo 20 nella figura 3), il quale è costruito in maniera classica, per esempio di per sè nota per manipolatori idraulici di comando di distributori idraulici. Succintamente, una manopola 22 di azionamento, solidale ad una camma 23, è montata girevole intorno ad un asse 24 (nel caso di un comando con un solo o con due circuiti) oppure intorno ad un punto di oscillazione (nel caso di un comando con più di due circuiti, per esempio tre oppure quattro). Il corpo 25 che supporta la manopola 22 tramite la sua articolazione 24 presenta alesaggi 26 ad assi paralleli, in particolare simmetrici rispetto all'asse del corpo 23, e nei quali sono disposti steli scorrevoli o spintori 27 che terminano, nella loro parte superiore (nella figura 3), con diti 28 sporgenti dal corpo 25. Molle 29 di compressione, associate agli steli 27, spingoni queste in permanenza verso l'alto in maniera che uno dei diti 28 giunga in appoggio contro la camma 23, quando questa viene inclinata verso il suo lato tramite l'azionamento (per esempio verso sinistra o verso destra nella figura 3) della manopola 22.
Dalla parte inferiore del corpo 25 sporgono le estremità inferiori degli steli 27. All'estremità inferiore di ciascuno stelo 27 è accoppiata rigidamente una piastra 30 di tipo appropriato a trasparenza variabile, atta a scorrere fra un emettitore 21 ed un ricevitore 32 di radiiazione infrarossa, disposti faccia a faccia da un lato e dall'altro della piastra 30, e supportati da mezzi meccanici appropriati qualsiasi, atti ad assicurare la stabilità del sistema. Nella figura 3 si sono rappresentati, per chiarezza, tutti i collegamenti elettrici dell'emettitore e del ricevitore con i circuiti elettrici ad essi associati, la totalità o una parte di questi circuiti potendo del resto essere loro stessi alloggiati in un involucro (non rappresentato), supportati dal corpo 25.
Qualsiasi azionamento della manopola 22 verso destra o verso sinistra provoca uno spostamento concomitante di uno degli steli 27, e quindi della piastra 30 che è ad esso associata, ed il ricevitore 32 corrispondente emette un segnale elettrico, un parametro del quale (per esempio l'ampiezza) varia in maniera equivalente.
Il dispositivo 20 di telecomando costituisce quindi un comando proporzionale che emette un segnale elettrico che rappresenta, uno spostamento meccanico (angolo di inclinazione del manipolatore 22). Si dimostra desiderabile che, nella posizione neutra o posizione di zero nel dispositivo sia la zona della piastra mobile 30, avente la maggiore opacità, che si trovi interposta fra l'emettitore 31 ed il ricevitore 32. Il segnale elettrico emesso del ricevitore possiede allora il suo valore minimo (che può eventualmente essere nullo), e coniciò si trova ridotta l'influenza di una deriva termica da cui esso potrebbe venire influenzato.
Inoltre, quando la zona con trasparenza minima, presente ad una estremità della piastra mobile 30, è totalmente opaca, è difficile od impossibile assicurare una buona, progressività di variazione di opacità fra questa zona totalmente opaca e l'inizio della zona a trasparenza variabile. Ad esempio, nel caso di una applicazione ad un dispositivo di comando elettrico, la detta transizione non progressiva rischia di condurre ad uno strattone nel comando dell'organo associato (per esempio un braccio di gru) che può rivelarsi pregiudizievole e, oppure pericoloso. In tal caso è allora desiderabile che l'opacità della zona a trasparenza minima non sia totale.
Per quanto riguarda ora la parte elettronica del dispositivo di telecomando elettrico rappresentato nella figura 3, il segnale di uscita di ciascun ricevitore 32 viene messo in forma e, oppure amplificato in 33. L'insieme, costituito, da un canto, dalla piastra mobile 30 dall'emettitore 31 e dal ricevitore 32 (che realizza una conversione da spostamento a segnale elettrico) e, d'altro canto, dal circuito 33, è assimilabile al circuito 4 della figura 1 realizzato per fornire un segnale elettrico il cui valore di uno dei suoi parametri (per esempio ampiezza) costituisce l'informazione variabile (a) di comando oppure è rappresentativo di tale informazione.
Per il rimanente, per ciascuna via di comando, il circuito 4 è collegato all'ingresso di un circuito 3 di asservimento, realizzato come sopra indicato, il quale comanda un interruttore periodico 2 che alimenta con tensione ritagliata una bobina 1, secondo uno schema analogo a quello della figura 1. Le due bobine 1, rispettivamente associate alle due vie di comando sono accoppiate meccanicamente alle rispettive estremità del cassetto 34 di un distributore idraulico, in maniera tale che l'eccitazione dell 'una o dell'altra delle bobine 1 provoca lo spostamento del cassetto 34 in un senso o nell'altro (doppia freccia 35) stabilendo così i collegamenti desiderati nel circuito idraulico 36.
Grazie a questa disposizione, si stabilisce in maniera precisa e rapida una corrispondenza fra l'angolo di inclinazione del manipolatore 22 ed il fenomeno da regolare (portata idraulica regolata dalla posizione del cassetto del distributore idraulico nel caso dell'esempio della figura 3), questa corrispondenza venendo stabilita tramite mezzi elettrici asserviti, poco ingombranti e che facilitano una trasmissione a distanza dell'informazione di comando.
Inoltre si possono indicare i dati generali che seguono per riassumere l'interesse presentato dal sistema di regolazione conforme all'invenzione, associato ad un dispositivo di telecomando elettrico del tipo a manipolatore o simile, come quello rappresentato nella figura 3.
In qualsiasi momento, il dispositivo di telecomando può avere una uscita (dispositivo a due vie) oppure due uscite (dispositivo a tre od a quattro vie), simultaneamente attive, di cui è necessario assicurare la regolazione della corrente media di eccitazione delle corrispondenti bobine.
I carichi corrispondenti (per esempio bobine che sono resistive e ad autoinduzione), sono direttamente raccordat alla tensione dell'alimentazione, e la corrente che li attraversa è legata direttamente al valore della detta tensione. La tensione applicata a ciascun carico viene ottenuta tramite interruzione periodica della tensione continua di alimentazione, e la durata di conduzione, associata al valore reale della tensione di alimentazione, definisce la corrente media reale di eccitazione del carico. Tipicamente, la frequenza di interruzione è di 200 Hz (ovvero un periodo di 5 ms).
Le velocità di evoluzione di questa corrente, consecutive ad una variazione di inclinazione del manipolatore di comando, fanno sì che il periodo di campionatura debba essere piccolo rispetto a 100 ms (che è il tempo minimo necessario per far oscillare il manipolatore dalla posizione neutra ad una delle sue posizioni di inclinazione massima ). Risulta opportuno un periodo minimo di campionatura di 10 ms .
Tuttavia, la misurazione della corrente /media deve avere una durata minima di 5 ms (cioè estendersi su almeno un periodo del segnale); inoltre, i calcoli di regolazione e l'introduzione dei parametri necessitano un tempo di circa 7 ms per ciascuna delle uscite. Poiché il trattamento dei dati viene effettuato tramite un microprocessore unico che gestisce l'insieme dell'elettronica, le vie vengono trattate una dopo l'altra, ed il periodo totale di campionatura per trattare le due vie è dell'ordine di 24 ms.
Inoltre, per assicurare un funzionamento sicuro degli organi meccanici trascinati dai circuiti idraulici (eliminazione degli strattoni), è necessario che sia proibito qualsiasi superamento di intensità e quindi di pressione idraulica.
Infine la tensione di alimentazione, fornita ad esempio da una batteria di accumulatori, può variare in proporzioni notevoli contemporaneamente nel tempo (per esempio in funzione del livello di carica elettrica della batteria) ed in maniera istantanea in funzione della potenza elettrica che è necessaria (ad esempio tensione compresa fra 8 e 16 Volt per una batteria con tensione nominale di 12 Volt, e tra 16 e 32 Volt per una batteria con tensione nominale di 24 Volt).
In conclusione, è necessario di stabilire rapidamente (per esempio in 100 ms) una consegna di corrente senza superamento ed in modo indipendente dal valore reale della tensione di alimentazione: una regolazione classica del tipo ad integrazione proporzionale ovvero PI non può permettere di raggiungere simultaneamente questi obiettivi.
Al contrario, una completa soddisfazione è data nella pratica dalla regolazione conforme all'invenzione che consiste, a partire da una consegna prestabilita di corrente media e da una misura del valore reale della tensione di alimentazione, di prevedere il tempo di conduzione del segnale interrotto di eccitazione, poi correggere questa previsione nel caso di insufficienza tramite una regolazione del tipo PID classico, la cui rapidità di risposta conviene per il problema posto.
Come è chiaro e come risulta d'altronde già da quanto precede, l'invenzione non si limita affatto a quei suoi modi di applicazione e di realizzazione che sono stati più particolarmente considerati; al contrario essa ne abbraccia tutte le varianti.
Claims (16)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per regolare la corrente media che attraversa un carico (1), in particolare un organo elettrico di comando di un fenomeno da regolare, questa regolazione venendo effettuata a partire da una informazione variabile (a) di comando e dal valore reale di una tensione di alimentazione di detto carico, caratterizzato da ciò che: a ciascun valore reale dell'informazione variabile (a) di comando viene associato un valore prestabilito teorico della corrente media, viene misurato il valore reale istantaneo della tensione di alimentazione, per ciascun valore teorico della corrente media ed in funzione del valore reale della tensione di alimentazione, si determina un rapporto ciclico teorico (pwm) di un segnale di tensione rettangolare a frequenza fissa, - si genera una tensione rettangolare a frequenza fissa avente il detto rapporto ciclico teorico, - si applica questa tensione rettangolare al carico, si misura la corrente media reale che attraversa il detto carico, si confrontano le dette correnti medie, reale e teorica, se ne deduce un segnale di errore, e si corregge, nel senso e con la grandezza voluti, il valore del rapporto ciclico a partire dal quale viene generato il detto segnale di tensione destinato al carico.
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che l'informazione variabile (a) di comando è l'angolo di inclinazione di un azionatore manuale o simile (22).
- 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato da ciò che il carico è una bobina elettrica (1) di elettromagnete.
- 4. Procedimento secondo qualsiasi delle rivendicazioni 1 fino a 3, caratterizzato da ciò che il carico è un organo di comando che permette di regolare la portata di un fluido motore in un dispositivo fluidico (34) di azionamento.
- 5. Procedimento secondo qualsiasi delle rivendicazioni 1 fino a 4, caratterizzato da ciò che si memorizza preliminarmente almeno una relazione prestabilita I = f (a) fra i valori dell'informazione variabile (a) di comando e valori corrispondenti della corrente media teorica, e da ciò che a ciascun valore misurato dell'informazione variabile (ex) di comando si associa il valore corrispondente prestabilito della corrente media teorica.
- 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato da ciò che si memorizzano numerose relazioni prestabilitecurva di risposta desiderata selezionando una delle relazioni prestabilite.
- 7. Sistema per regolare la corrente media che attraversa un carico (1), in particolare un organo elettrico di comando di un fenomeno da regolare , a partire da un organo (22) di azionamento di cui un parametro costituisce una informazione variabile (α) di comando iniziale, essendo prevista una sorgente di tensione elettrica continua per alimentare il detto carico, caratterizzato da ciò che esso comprende: mezzi (4) di misura per misurare in permanenza il valore dell'informazione variabile (α) di comando iniziale, mezzi (5, 6) di determinazione per far corrispondere, a ciascun valore dell'informazione (α), un valore di corrente media teorica che deve venire applicata al carico (1), mezzi (7) di misura della tensione reale continua fornita dalla sorgente di tensione di alimentazione, mezzi (8) di calcolo per calcolare, a partire dal valore determinato della corrente media teorica e dal valore m surato della tensione continua di alimentazione, un valore teorico (pwm) del rapporto ciclico di un segnale di tensione rettangolare a frequenza fissa predeterminata, mezzi a generatore (2) per generare un segnale di tensione rettangolare a frequenza fissa, avente il detto rapporto ciclico calcolato, il detto segnale venendo applicato al carico, mezzi (10) di misura per misurare la corrente media reale che attraversa il detto carico, mezzi (11) per confrontare i valori delle correnti medie, reale e teorica, e generare un segnale di errore (6), e mezzi (9) per correggere il valore teorico del rapporto ciclico in funzione del detto segnale di errore.
- 8. Sistema di regolazione secondo la rivendicazione 7, caratterizzato da ciò che i mezzi (5, 6) di determinazione della corrente media teorica comprendono mezzi di memorizzazione (5) contenenti, per ciascun valore possibile dell'informazione (a), un valore corrispondente di corrente media teorica, e mezzi (6) di ricerca per cercare, nei mezzi di memorizzazione, la coppia di valori (α, Imoy th.) corrispondente ad un valore dell'informazione (a) misurata.
- 9. Sistema di regolazione secondo la rivendicazione 8, caratterizzato da ciò che i mezzi di memorizzazione (5a, 5b, 5c) racchiudono numerosi insiemi di coppie di valori (a, Imoy th.),e da ciò che sono previsti mezzi di selezione (12) per selezionare uno dei detti insiemi di coppie di valori.
- 10. Sistema di regolazione secondo qualsiasi delle rivendicazioni 7 fino a 9, caratterizzato da ciò che l'organo (22) di azionamento è un azionatore manuale inclinabile o simile, e da ciò che l'informazione variabile di comando iniziale è l'angolo di inclinazione (06) del detto azionatore.
- 11. Sistema di regolazione secondo qualsiasi delle rivendicazioni 7 fino a 10, caratterizzato da ciò che il carico è una bobina (1) di un elettromagnete .
- 12. Sistema di regolazione secondo la rivendicazione 11, caratterizzato da ciò che l'elettromagnete è associato funzionalmente ad un apparecchio (34) di regolazione di portata di fluido motore in un dispositivo fluidico di azionamento.
- 13. Dispositivo di telecomando elettrico del tipo a manipolatore o simile, presentante un organo (22) di azionamento, in particolare manuale, atto a venire fatto oscillare angolarmente intorno ad un asse oppure intorno ad un punto fisso (24) e a generare una informazione (a) di comando il cui valore è funzione dell'ampiezza angolare della sua oscillazione, e mezzi di trattamento di segnali, atti a regolare la corrente media che attraversa un carico (1), in particolare un organo elettrico di comando di un fenomeno da regolare a partire dalla detta informazione di comando, caratterizzato da ciò che i mezzi di trattamento di segnali comprendono un sistema di regolazione, costituito conformemente ad una qualsiasi delle rivendicazioni 7 fino a 12
- 14. Dispositivo di telecomando elettrico del tipo a manipolatore o simile, per comandare un organo elettrico (1), quale una bobina, di comando di un elemento di regolazione di una portata idraulica, quale un distributore idraulico (34), il detto dispositivo presentando un organo di azionamento (22), in particolare manuale, atto a venire fatto oscillare angolarmente intorno ad un asse o ad un punto fisso (24) ed a generare una informazione (a) di comando, il cui valore è funzione dell'ampiezza angolare dell'oscillazione di esso, mezzi di trattamento di segnali, atti a regolare la corrente media che attraversa il detto organo elettrico (1) di comando a partire dalla detta informazione di comando, caratterizzato da ciò che i mézzi di trattamento di segnali comprendono un sistema di regolazione costituito conformemente ad una qualsiasi delle rivendicazioni 7 fino a 12.'
- 15. Dispositivo di telecomando elettrico del tipo a manipolatore o simile (20), comprendente un corpo (25) munito di alesaggi (26) con assi paralleli nei quali sono montati spintori scorrevoli (27) associati due a due, in particolare simmetrici rispetto all'asse del corpo, i detti spintori venendo azionati tramite una camma oscillante o simile (23), solidale ad un organo di azionamento in particolare manuale (22), e che vengono spinti in appoggio contro la detta camma o simile tramite rispettivi mezzi elastici (29), ciascuno spintore essendo associato a mezzi di conversione atti a generare un segnale elettrico di cui un parametro rappresenta lo spostamento e, oppure la posizione del detto spintore, mezzi di trattamento di segnali essendo atti a trattare il segnale raccolto in uscita dai detti mezzi di conversione ed a fornire, ad un organo elettrico di comando del fenomeno da regolare, in particolare di una portata idraulica da regolare, una corrente media di eccitazione corrispondente in maniera prestabilita al comando comunicato tramite l'organo di azionamento, il quale dispositivo è caratterizzato da ciò che i mezzi di trattamento di segnali comprendono un sistema di asservimento costituito conformemente ad una qualsiasi delle rivendicazioni 7 fino a 12.
- 16. Dispositivo di telecomando elettrico secondo la rivendicazione 15, caratterizzato da ciò che i mezzi di conversione comprendono un elemento mobile (30), solidale allo spintore (27) e che possiede una trasparenza che varia fra un valore medio massimo verso una delle sue estremità e un valore medio minimo verso la sua estremità opposta ed un emettitore (31) ed un ricevitore (32) di radiazione, i quali sono rivolti uno verso l'altro e fra i quali è disposto l'elemento mobile (30), in maniera tale che questo modifichi in modo correlativo una grandezza di radiazione ricevuta dal ricevitore.
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