RU2268480C1 - Tracking electro-hydraulic drive - Google Patents
Tracking electro-hydraulic drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268480C1 RU2268480C1 RU2004114986/09A RU2004114986A RU2268480C1 RU 2268480 C1 RU2268480 C1 RU 2268480C1 RU 2004114986/09 A RU2004114986/09 A RU 2004114986/09A RU 2004114986 A RU2004114986 A RU 2004114986A RU 2268480 C1 RU2268480 C1 RU 2268480C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- adder
- output
- inverting input
- receiving
- pump
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к системам автоматического управления и регулирования, конкретно к следящим приводам наведения корабельного артиллерийского вооружения.The invention relates to automatic control and regulation systems, specifically to tracking actuators guiding naval artillery weapons.
Известны подобные следящие электрогидравлические приводы: стр. 25, рис. 14-55, "Следящие приводы" под редакцией д.т.н. профессора Б.К.Чемоданова, Москва, Энергия, 1976 г., а также изделия Д-122, Д-213, устанавливаемые на кораблях. Их недостатком является значительная ошибка слежения вооружения за целью, что приводит к снижению эффективности стрельбы.Similar servo-electrohydraulic actuators are known: p. 25, fig. 14-55, Follow-up Drives, edited by Doctor of Technical Sciences professors B.K. Chemodanov, Moscow, Energy, 1976, as well as products D-122, D-213 installed on ships. Their disadvantage is a significant error in tracking weapons for the target, which leads to a decrease in firing efficiency.
Известен также следящий электрогидравлический привод Д-219-50, применяемый для наведения корабельного вооружения, наиболее близкий по технической сущности к заявляемому изобретению и принятый за прототип. С его устройством можно ознакомиться в техническом описании ПБ1.342.025 ТО.Also known tracking electro-hydraulic drive D-219-50, used for guidance of naval weapons, the closest in technical essence to the claimed invention and adopted as a prototype. Its device can be found in the technical description PB1.342.025 TO.
Силовая часть привода (усилитель мощности) построена на основе реверсивного гидронасоса объемного регулирования с электрогидравлическим управлением и гидромотора. Выход гидромотора через силовой редуктор соединен с объектом управления (вооружением) и через измерительный редуктор соединен с ротором ВТ - вращающимся трансформатором принимающим. Сигнал принимающего ВТ является сигналом рассогласования (ошибкой) задающего и исполнительного валов следящего привода, по которому происходит управление приводом.The power part of the drive (power amplifier) is built on the basis of a reversible volume control hydraulic pump with electro-hydraulic control and a hydraulic motor. The output of the hydraulic motor through a power gearbox is connected to the control object (armament) and through a measuring gearbox is connected to the rotor VT - receiving rotary transformer. The signal of the receiving VT is a mismatch signal (error) of the master and actuator shafts of the follower drive, through which the drive is controlled.
После преобразования сигнал принимающего ВТ поступает на электронный усилитель, затем на сумматор, где суммируется с сигналами скоростной коррекции (сигналами тахогенераторов, роторы которых соединены с задающей и исполнительной осями привода), и далее суммарный сигнал поступает в электромеханический преобразователь гидроусилителя насоса. Гидромотор поворачивает вал объекта регулирования до тех пор, пока ошибка привода между задающим и принимающим ВТ не станет минимальной для данной структуры привода.After conversion, the signal of the receiving VT is fed to the electronic amplifier, then to the adder, where it is summed up with the speed correction signals (signals of tachogenerators, whose rotors are connected to the drive and actuating axes of the drive), and then the total signal is fed to the electromechanical converter of the pump hydraulic booster. The hydraulic motor rotates the shaft of the control object until the drive error between the master and the receiving VT becomes minimal for a given drive structure.
Недостатком прототипа, так же, как и аналогов, является значительная ошибка объекта регулирования по отношению к задатчику угла, уменьшение величины которой ограничивается колебательностью привода и вследствие этого малым коэффициентом усиления системы по углу.The disadvantage of the prototype, as well as analogues, is a significant error of the object of regulation in relation to the angle setter, the reduction of which is limited by the oscillation of the drive and, as a result, the small gain of the system in angle.
Принимающий ВТ через измерительный редуктор соединен с выходным валом гидромотора, такое размещение принимающего ВТ повышает устойчивость следящего привода, но при этом не учитывается ошибка объекта регулирования, вызванная люфтами и деформацией силовой передачи (редуктора), что снижает точность наведения объекта регулирования, являясь недостатком прототипа.The receiving VT through the measuring gear is connected to the output shaft of the hydraulic motor, this arrangement of the receiving VT increases the stability of the servo drive, but this does not take into account the error of the control object caused by backlash and deformation of the power transmission (gear), which reduces the accuracy of pointing the control object, which is a disadvantage of the prototype.
Изобретение направлено на повышение точности наведения вооружения как за счет снижения колебательности привода и увеличения коэффициента усиления по углу, так и снижения ошибки слежения привода за счет охвата обратной связью силовой передачи.The invention is aimed at improving the accuracy of pointing weapons, both by reducing the oscillation of the drive and increasing the gain in the angle, and by reducing the tracking error of the drive due to the feedback coverage of the power transmission.
Это достигается тем, что в следящий электрогидравлический привод, содержащий задающий и принимающий ВТ, тахогенераторы, роторы которых соединены с задающей и исполнительной осями привода, последовательно соединенные первый сумматор, усилитель, реверсивный насос объемного регулирования с электрогидравлическим управлением и гидромотор, соединенный через редуктор с объектом управления, причем выход тахогенератора исполнительной оси соединен с инвертирующим входом первого сумматора, выход тахогенератора задающей оси соединен с неинвертирующим входом первого сумматора, а выход принимающего ВТ соединен с инвертирующим входом первого сумматора, введены первый и второй датчики давления, подсоединенные к выходным полостям насоса, второй сумматор и звено дифференцирования, причем выход первого датчика давления соединен с неинвертирующим входом второго сумматора, выход второго датчика давления соединен с инвертирующим входом второго сумматора, выход второго сумматора соединен с входом звена дифференцирования, выход звена дифференцирования соединен с инвертирующим входом первого сумматора, принимающий ВТ соединен с осью вращения объекта регулирования и измеряет угол рассогласования между заданным положением и положением объекта регулирования.This is achieved by the fact that in a servo electrohydraulic drive containing a driving and receiving VT, tachogenerators, the rotors of which are connected to the driving and driving axes of the drive, are connected in series to the first adder, an amplifier, a reversible volume control pump with electrohydraulic control and a hydraulic motor connected through an gearbox to the object control, and the output of the tacho of the actuating axis is connected to the inverting input of the first adder, the output of the tacho of the master axis is connected to non the rt input of the first adder, and the output of the receiving VT is connected to the inverting input of the first adder, the first and second pressure sensors are connected to the output cavities of the pump, the second adder and the differentiation link, and the output of the first pressure sensor is connected to the non-inverting input of the second adder, the output of the second sensor pressure is connected to the inverting input of the second adder, the output of the second adder is connected to the input of the differentiation link, the output of the differentiation link is connected to the inverting input House first adder receiving the BT is connected with a rotation adjustment of the object and measures the angle of axis misalignment between the target position and the object of control.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков: датчиков давления, второго сумматора, звена дифференцирования и их связями с остальными блоками системы, а также соединением принимающего ВТ с объектом регулирования.Comparative analysis with the prototype shows that the inventive device is distinguished by the presence of new units: pressure sensors, a second adder, differentiation link and their connections with the rest of the system units, as well as the connection of the receiving VT with the regulation object.
Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что вновь вводимые блоки известны.A comparison of the proposed solutions with other technical solutions shows that the newly introduced blocks are known.
Однако при их введении в указанной связи с остальными элементами следящего привода вышеуказанные блоки позволяют повысить точность наведения вооружения в сравнении с известными аналогами и прототипом.However, when they are introduced in this connection with the other elements of the servo drive, the above blocks allow to increase the accuracy of the guidance of armaments in comparison with the known analogues and prototype.
На фиг.1 приведена функциональная схема прототипа.Figure 1 shows the functional diagram of the prototype.
На фиг.2 приведена функциональная схема заявляемого устройства.Figure 2 shows the functional diagram of the inventive device.
На фиг.3 приведена упрощенная структурная схема заявляемого устройства.Figure 3 shows a simplified structural diagram of the inventive device.
На фиг.4 приведен вариант исполнения дифференцирующего звена.Figure 4 shows an embodiment of a differentiating link.
Пример осуществления изобретения приводится ниже.An example embodiment of the invention is given below.
Следящий электрогидравлический привод (фиг.2) содержит задающий 1 и принимающий 2 ВТ, тахогенераторы задающей 3 и исполнительной 4 осей, последовательно соединенные первый сумматор 5, усилитель 6, реверсивный насос объемного регулирования с электрогидравлическим управлением 7 и гидромотор 8, соединенный через редуктор 9 с объектом регулирования 10, а также гидромотор 8, кинематически связанный с тахогенератором 4, причем выход тахогенератора исполнительной оси 4 соединен с инвертирующим входом сумматора 5, выход тахогенератора задающей оси 3 соединен с неинвертирующим входом первого сумматора 5, а выход принимающего ВТ 2 соединен с инвертирующим входом первого сумматора 5. Кроме того, привод содержит первый 11 и второй 12 датчики давления, подсоединенные к выходным полостям насоса 7, второй сумматор 13 и звено дифференцирования 14, причем выход первого датчика давления 11 соединен с неинвертирующим входом второго сумматора 13, выход второго датчика давления 12 соединен с инвертирующим входом второго сумматора 13, выход сумматора 13 соединен с входом звена дифференцирования 14, выход звена дифференцирования 14 соединен с инвертирующим входом первого сумматора 5, принимающий ВТ 2 (ротор) кинематически связан с осью вращения объекта регулирования 10 и измеряет рассогласование между заданным угловым положением и положением объекта регулирования 10.The servo-electrohydraulic drive (Fig. 2) contains a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При наведении объекта специальный маломощный привод разворачивает задающее устройство (ось), с которым кинематически соединен ротор задающего ВТ 1, при этом на роторе задающего и соответственно принимающего ВТ 2 появляется напряжение. На статоре принимающего ВТ 2 возникает напряжение, пропорциональное углу рассогласования между задающей и исполнительной осями, которое является управляющим для привода.When pointing an object, a special low-power drive unfolds the master device (axis), with which the rotor of the
Кроме сигнала принимающего ВТ 2 на первый сумматор 5 поступает сигнал отрицательной обратной связи с тахогенератора 4 по скорости исполнительного вала (гидромотора) и компенсационный сигнал скорости задающего устройства с тахогенератора 3. Тахогенератор 3 кинематически связан с ротором задающего ВТ 1.In addition to the signal of the
Сигнал с сумматора 5 поступает на электронный усилитель 6 и далее на насос 7, который является гидравлическим усилителем мощности. Люлька насоса разворачивается на некоторый угол для создания необходимого расхода рабочей жидкости, которая поступает в гидромотор 8, при этом гидромотор 8 создает вращающий момент и через редуктор 9 приводит в движение объект регулирования 10 до положения, когда угол поворота объекта регулирования совпадает с углом поворота задающей оси. При этом остаточное и текущее напряжения принимающего ВТ 2 в статике и динамике поддерживаются минимальными.The signal from the
Для снижения ошибки применена дополнительная коррекция по сигналам датчиков давления 11 и 12, сигналы которых в противофазе поступают на второй сумматор 13 и далее на вход дифференцирующего звена 14. С выхода дифференцирующего звена 14 сигнал поступает на инвертирующий вход первого сумматора 5, создавая отрицательную связь по разности давлений выходных полостей насоса. Дифференцирование сигналов датчиков давления осуществляется путем постановки дифференцирующего звена 14 с целью ослабления колебательных свойств привода и повышения жесткости привода (коэффициента усиления) на низких рабочих частотах при моментных возмущениях.To reduce the error, an additional correction was applied according to the signals of the pressure sensors 11 and 12, the signals of which are in antiphase fed to the second adder 13 and then to the input of the differentiating link 14. From the output of the differentiating link 14, the signal goes to the inverting input of the
На фиг.3 приведена упрощенная структурная схема заявляемого устройства (из которой видна сложность и высокий порядок следящего привода). Из анализа схемы прослеживается целесообразность введения предлагаемой дополнительной обратной связи по давлению как для улучшения частотных характеристик насоса 7 (фиг.2), так и для повышения устойчивости привода при переносе принимающего ВТ 2 на ось вращения объекта регулирования, поскольку с учетом пересекающихся связей по моменту и скорости оказывается охваченным силовой редуктор.Figure 3 shows a simplified structural diagram of the inventive device (from which the complexity and high order of the tracking drive are visible). From the analysis of the circuit, the feasibility of introducing the proposed additional pressure feedback is traced both to improve the frequency characteristics of the pump 7 (figure 2), and to increase the stability of the drive when transferring the
На фиг.4 приведено дифференцирующее звено.Figure 4 shows the differentiating link.
Таким образом, в заявляемом техническом решении увеличение точности слежения вооружения обеспечивается за счет изменения места установки принимающего ВТ 2 и введения дополнительной коррекции по сигналам датчиков давления 11, 12 (фиг.2) в выходных полостях насоса 7 (фиг.2), позволяющей не только обеспечить устойчивость привода при изменении места установки ВТ 2 принимающего, но и уменьшить величину ошибки самого привода.Thus, in the claimed technical solution, an increase in the accuracy of tracking weapons is provided by changing the installation location of the
Заявляемое техническое решение проверено испытаниями опытных образцов, которые показали увеличение точности (уменьшение ошибки) слежения примерно на 30% и повышение стрельбовой эффективности вооружения.The claimed technical solution is tested by prototypes, which showed an increase in accuracy (reduction in error) tracking by about 30% and an increase in the firing efficiency of weapons.
ЛитератураLiterature
1. Основы проектирования следящих систем / Под ред. Н.А.Локоты - М.: Машиностроение, 1978, - 322 с.1. Fundamentals of designing tracking systems / Ed. N.A. Lokoty - M .: Mechanical Engineering, 1978, - 322 p.
2. Проектирование и расчет автоматизированных приводов / Под ред. В.И.Смирнова, В.И.Разинцева - М.: Машиностроение, 1990, 350 с.2. Design and calculation of automated drives / Ed. V.I.Smirnova, V.I. Razintseva - M.: Mechanical Engineering, 1990, 350 p.
3. Следящие приводы. В 2-х кн. / Под ред. Б.К.Чемоданова - М.: Энергия, 1976.3. Tracking drives. In 2 kn. / Ed. B.K. Chemodanova - M .: Energy, 1976.
4. Справочник по средствам автоматики / Под ред. В.Э.Низэ, И.В.Антика - М.: Энергоатомиздат, 1983, - 504 с.4. Handbook of automation / Ed. V.E.Nize, I.V. Antika - M .: Energoatomizdat, 1983, - 504 p.
5. Техническая кибернетика. В 3-х кн. / Под ред. В.В.Солодовникова - М.: Машиностроение, 1967.5. Technical cybernetics. In 3 kn. / Ed. V.V.Solodovnikova - Moscow: Engineering, 1967.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004114986/09A RU2268480C1 (en) | 2004-05-17 | 2004-05-17 | Tracking electro-hydraulic drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004114986/09A RU2268480C1 (en) | 2004-05-17 | 2004-05-17 | Tracking electro-hydraulic drive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004114986A RU2004114986A (en) | 2005-10-27 |
RU2268480C1 true RU2268480C1 (en) | 2006-01-20 |
Family
ID=35864032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004114986/09A RU2268480C1 (en) | 2004-05-17 | 2004-05-17 | Tracking electro-hydraulic drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2268480C1 (en) |
-
2004
- 2004-05-17 RU RU2004114986/09A patent/RU2268480C1/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004114986A (en) | 2005-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104564863A (en) | Electrohydraulic control system for rotation motion of pipe splicing machine | |
EP0253462A2 (en) | Closed-loop engine control with feedback torque error compensation | |
RU2268480C1 (en) | Tracking electro-hydraulic drive | |
CN112650112A (en) | Steering engine control method | |
US3276332A (en) | Hydraulic rotary actuator capable of taking high bending moments | |
CN110794878A (en) | Servo system pitch angle tracking control method | |
CN101298884A (en) | Method for eliminating tooth space by means of stabilized platform double-direct current torch motor micro-differential drive | |
RU2555184C1 (en) | Weapon control and stabilisation system | |
CN109441895A (en) | A kind of servo electrohydraulic driver | |
RU2553712C1 (en) | System for aiming, stabilisation and control of combat machine weapon | |
CN114019874B (en) | DSP-based hydraulic motor control device and method | |
RU2661944C1 (en) | Steering drive of the controlled rocket and of the projectile | |
CN101532516A (en) | Device for simulating servo system load by electrohydraulic servo | |
SU1070347A1 (en) | Reciprocate-to-rotary motion converting device | |
JPS62121872A (en) | Wind power generator | |
RU2209718C2 (en) | Device for control of underwater robot propulsor | |
RU2119185C1 (en) | Electrohydraulic servo drive | |
RU2147001C1 (en) | Apparatus for controlling propeller of underwater robot | |
CN108638074A (en) | A kind of multi-degree-of-freemechanical mechanical arm cycling method that can eliminate hysterisis error | |
RU2191106C2 (en) | Apparatus for controlling propeller of submerged robot | |
RU1798252C (en) | Automatic remote control system for shipboard turbo-unit - controllable pitch propeller - shaft generator complex | |
RU2335006C1 (en) | System of control of angular motion of aircraft with static drive | |
SU1562234A1 (en) | Arrangement for controlling ship's complex - turbine unit-variable pitch propeller-shaft generator | |
CN113027677B (en) | Hydraulic variable pitch control method and device of wind generating set | |
CN116696866A (en) | Swing cylinder angle numerical control method and system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20110419 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110718 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |