RU2592036C1 - Self-tuning electric drive - Google Patents
Self-tuning electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2592036C1 RU2592036C1 RU2015131301/11A RU2015131301A RU2592036C1 RU 2592036 C1 RU2592036 C1 RU 2592036C1 RU 2015131301/11 A RU2015131301/11 A RU 2015131301/11A RU 2015131301 A RU2015131301 A RU 2015131301A RU 2592036 C1 RU2592036 C1 RU 2592036C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- adder
- output
- electric drive
- integrator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области автоматического управления электроприводами при возникновении дефектов в их датчиках положения. The invention relates to the field of automatic control of electric drives when defects occur in their position sensors.
Известен самонастраивающийся электропривод, содержащий последовательно соединенные измеритель рассогласования, регулятор, усилитель, электродвигатель с редуктором, выходной вал которого соединен с датчиком скорости и датчиком положения, выход которого подключен к первому входу измерителя рассогласования, второй вход которого соединен с входом электропривода, последовательно соединенные первый релейный элемент, первый сумматор, второй вход которого соединен с выходом датчика скорости и входом первого релейного элемента, а его третий вход с выходом датчика тока якорной обмотки электродвигателя, первый интегратор, первый выпрямитель, блок деления, второй вход которого через второй выпрямитель подключен к выходу датчика скорости, элемент выборки-хранения, второй вход которого через второй релейный элемент соединен с выходом датчика скорости, а его выход с вторым входом регулятора, последовательно соединенные второй и третий сумматоры, второй интегратор, четвертый сумматор, второй вход которого подключен к выходу датчика тока, первый блок умножения, третий интегратор и второй блок умножения, второй вход которого подключен к второму входу регулятора, а его выход к третьему входу этого регулятора, последовательно соединенные третий блок умножения, первый вход которого соединен с выходом второго сумматора, а его второй вход с вторым входом первого блока умножения и через функциональный преобразователь с выходом второго интегратора, пятый сумматор, второй вход которого подключен к выходу источника постоянного напряжения, и четвертый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора, а его выход с вторым входом третьего сумматора, третий вход которого подключен к выходу пятого блока умножения, соединенного первым входом с выходом второго интегратора, а вторым входом с выходом третьего интегратора, причем первый и второй входы второго сумматора подключены соответственно к выходам датчика скорости и усилителя (см. патент РФ № 2060530, МПК G05В13/02, 1996 г.).A self-adjusting electric drive is known comprising a mismatch meter, a regulator, an amplifier, an electric motor with a gearbox, the output shaft of which is connected to a speed sensor and a position sensor, the output of which is connected to the first input of the mismatch meter, the second input of which is connected to the input of the mismatch, the first relay is connected in series element, the first adder, the second input of which is connected to the output of the speed sensor and the input of the first relay element, and its third the first input with the output of the current sensor of the armature winding of the electric motor, the first integrator, the first rectifier, the division unit, the second input of which through the second rectifier is connected to the output of the speed sensor, a sampling-storage element, the second input of which is connected through the second relay element to the output of the speed sensor, and its output with the second input of the controller, the second and third adders connected in series, the second integrator, the fourth adder, the second input of which is connected to the output of the current sensor, the first multiplication unit, the third integrat p and a second multiplication unit, the second input of which is connected to the second input of the controller, and its output to the third input of this controller, connected in series with the third multiplication unit, the first input of which is connected to the output of the second adder, and its second input with the second input of the first multiplication unit and through a functional converter with the output of the second integrator, the fifth adder, the second input of which is connected to the output of the constant voltage source, and the fourth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the fourth Mathator, and its output with the second input of the third adder, the third input of which is connected to the output of the fifth multiplication unit, connected by the first input to the output of the second integrator, and the second input with the output of the third integrator, the first and second inputs of the second adder connected respectively to the outputs of the speed sensor and amplifier (see RF patent No. 2060530, IPC G05B13 / 02, 1996).
Недостатком данного устройства является то, что оно позволяет улучшить точность и качество процесса управления, когда значительно изменяются инерционность объекта управления и активное сопротивление якорной обмотки электродвигателя, но при этом не обеспечивается аккомодация к дефектам в датчике положения привода. The disadvantage of this device is that it allows you to improve the accuracy and quality of the control process, when the inertia of the control object and the resistance of the armature winding of the electric motor change significantly, but accommodation is not provided for defects in the drive position sensor.
Известен также самонастраивающийся электропривод, содержащий последовательно соединенные первый сумматор, инерционное дифференцирующее звено, блок умножения, второй сумматор, второй вход которого через апериодическое звено подключен к выходу первого сумматора, усилитель, электродвигатель, редуктор, на выходном валу которого установлен датчик положения, выход которого подключен ко второму входу первого сумматора, первый вход которого соединен со входом электропривода, а также датчик скорости, установленный на выходном валу электродвигателя, последовательно соединенные датчик тока электродвигателя, третий сумматор и интегратор, а также блок деления, второй вход третьего сумматора через первый релейный элемент подключен к выходу датчика скорости, а также к входам первого выпрямителя и второго релейного элемента, первый вход блока деления через второй выпрямитель соединен с выходом интегратора, его второй вход подключен к выходу первого выпрямителя, а выход - к первому входу элемента выборки-хранения, второй вход которого соединен с выходом второго релейного элемента, а выход через функциональный преобразователь, реализующий кусочно-линейную аппроксимацию нелинейной функции, обратной частоте среза амплитудно-частотной характеристики электропривода и зависящей от изменяющегося суммарного приведенного момента инерции ротора электродвигателя и вращающихся частей редуктора с объектом управления - со вторым входом блока умножения (см. патент РФ № 2397529, МПК G05В13/00, 2010 г.). A self-adjusting electric drive is also known, containing a first adder connected in series, an inertial differentiating element, a multiplication unit, a second adder, the second input of which is connected through an aperiodic link to the output of the first adder, an amplifier, an electric motor, a gearbox, on the output shaft of which a position sensor is installed, the output of which is connected to the second input of the first adder, the first input of which is connected to the input of the electric drive, as well as a speed sensor mounted on the output shaft of the electrode a needle, series-connected motor current sensor, a third adder and integrator, as well as a division unit, the second input of the third adder through the first relay element is connected to the output of the speed sensor, as well as to the inputs of the first rectifier and the second relay element, the first input of the division unit through the second rectifier connected to the output of the integrator, its second input is connected to the output of the first rectifier, and the output to the first input of the sample-storage element, the second input of which is connected to the output of the second relay element a, and the output is through a functional converter that implements a piecewise-linear approximation of the nonlinear function, the inverse cutoff frequency of the amplitude-frequency characteristic of the electric drive and depending on the changing total reduced moment of inertia of the rotor of the electric motor and the rotating parts of the gearbox with the control object - with the second input of the multiplication unit (see RF patent No. 2397529, IPC G05B13 / 00, 2010).
Указанное устройство по своей технической сущности является наиболее близким к предлагаемому изобретению. Но его недостатком является то, что оно, обеспечивая высокое качество управления при любом значении его суммарного момента инерции, не позволяет сохранить высокую динамическую точность при появлении ошибок в работе датчика положения выходного вала редуктора. The specified device in its technical essence is the closest to the proposed invention. But its disadvantage is that it, providing high quality control at any value of its total moment of inertia, does not allow to maintain high dynamic accuracy when errors occur in the operation of the position sensor of the output shaft of the gearbox.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение неизменно точной работы электропривода при возникновении дефектов в датчике положения. The task to which the claimed technical solution is directed is to ensure the consistently accurate operation of the electric drive when defects occur in the position sensor.
Технический результат, который может быть получен при реализации заявляемого технического решения, выражается в обеспечении нечувствительности работы электропривода к появляющимся дефектам в датчике положения за счет формирования дополнительного управляющего воздействия, подаваемого на его вход. Это сохраняет работоспособность электропривода в процессе его эксплуатации.The technical result that can be obtained by implementing the proposed technical solution is expressed in ensuring the insensitivity of the electric drive to emerging defects in the position sensor due to the formation of an additional control action applied to its input. This preserves the operability of the electric drive during its operation.
Поставленная задача решается тем, что в самонастраивающийся электропривод, содержащий последовательно соединенные первый сумматор, корректирующее устройство, усилитель, электродвигатель, связанный с датчиком скорости непосредственно и через редуктор - с датчиком положения, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с входом устройства, дополнительно вводятся последовательно соединенные второй сумматор, первый вход которого соединен с выходом датчика скорости, первый интегратор, третий сумматор, второй вход которого подключен к выходу датчика положения, а выход - ко второму входу второго сумматора и входу второго интегратора, выход которого соединен с третьим входом первого сумматора. The problem is solved in that in a self-adjusting electric drive containing a series-connected first adder, a correction device, an amplifier, an electric motor connected with a speed sensor directly and through a gearbox with a position sensor, the output of which is connected to the first input of the first adder, the second input of which is connected to the input of the device, in addition, a second adder is connected in series, the first input of which is connected to the output of the speed sensor, the first integrator, the third an adder, the second input of which is connected to the output of the position sensor, and the output to the second input of the second adder and the input of the second integrator, the output of which is connected to the third input of the first adder.
Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналога и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию "новизна".A comparative analysis of the essential features of the proposed technical solution with the essential features of the analogue and prototype indicates its compliance with the criterion of "novelty."
При этом отличительные признаки формулы изобретения обеспечивают инвариантность электропривода к ошибкам в работе его датчика положения, что обеспечивает неизменное качество в процессе его эксплуатации. In this case, the distinguishing features of the claims ensure the invariance of the electric drive to errors in the operation of its position sensor, which ensures consistent quality during its operation.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема самонастраивающегося электропривода и введены следующие обозначения:
Самонастраивающийся электропривод содержит последовательно соединенные первый сумматор 1, корректирующее устройство 2, усилитель 3, электродвигатель 4, связанный с датчиком скорости 5 непосредственно и через редуктор 6 - с датчиком положения 7, выход которого подключен к первому входу первого сумматора 1, второй вход которого соединен с входом устройства, последовательно соединенные второй сумматор 8, первый вход которого соединен с выходом датчика скорости 5, первый интегратор 9, третий сумматор 10, второй вход которого подключен к выходу датчика положения 7, а выход - ко второму входу второго сумматора 8 и входу второго интегратора 11, выход которого соединен с третьим входом первого сумматора 1, объект управления 12.The self-adjusting electric drive contains serially connected first adder 1, correction device 2,
Электропривод работает следующим образом. На его вход подается управляющее воздействие
При возникновении дефекта в датчике положения 7 его выходной сигнал будет содержать ошибку
Первый положительный вход второго сумматора 8 (со стороны датчика скорости 5) имеет коэффициент усиления
а на выходе первого интегратора 9, имеющего единичный коэффициент усиления, - сигнал
- выходной сигнал третьего сумматора 10, имеющего первый отрицательный (со стороны первого интегратора 9) и второй положительный входы с единичными коэффициентами усиления. - the output signal of the
Взяв производные от левой и правой частей выражения (2), с учетом выражения (1), а также того, что при отсутствии дефектов в датчике положения 7 имеет место выражение
где
Решение уравнения (3) имеет вид:
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015131301/11A RU2592036C1 (en) | 2015-07-29 | 2015-07-29 | Self-tuning electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015131301/11A RU2592036C1 (en) | 2015-07-29 | 2015-07-29 | Self-tuning electric drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2592036C1 true RU2592036C1 (en) | 2016-07-20 |
Family
ID=56412824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015131301/11A RU2592036C1 (en) | 2015-07-29 | 2015-07-29 | Self-tuning electric drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2592036C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU193236U1 (en) * | 2019-05-07 | 2019-10-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Self-adjusting speed control system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1589255A1 (en) * | 1987-12-02 | 1990-08-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Релестроения | Electric drive control system |
US6515442B1 (en) * | 1998-09-28 | 2003-02-04 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Position controller |
RU2397529C2 (en) * | 2008-07-21 | 2010-08-20 | Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (ИАПУ ДВО РАН) | Self-adjusting electric drive |
RU2460110C1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-08-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Self-tuning electric drive |
-
2015
- 2015-07-29 RU RU2015131301/11A patent/RU2592036C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1589255A1 (en) * | 1987-12-02 | 1990-08-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Релестроения | Electric drive control system |
US6515442B1 (en) * | 1998-09-28 | 2003-02-04 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Position controller |
RU2397529C2 (en) * | 2008-07-21 | 2010-08-20 | Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (ИАПУ ДВО РАН) | Self-adjusting electric drive |
RU2460110C1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-08-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Self-tuning electric drive |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU193236U1 (en) * | 2019-05-07 | 2019-10-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Self-adjusting speed control system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10190944B2 (en) | Dynamometer-system dynamo control device and engine starting method therefor | |
JP5277787B2 (en) | Synchronous motor drive control device | |
US8314575B2 (en) | Method and device for determining a drive force produced by an electric motor | |
JP2008048464A (en) | Electrical inertia controller, and its control method | |
RU2592036C1 (en) | Self-tuning electric drive | |
RU2593735C1 (en) | Self-tuning electric drive of manipulation robot | |
RU2489250C1 (en) | Robot electric drive | |
RU2450300C1 (en) | Self-adjusting electric drive | |
JP2009287987A (en) | Electric inertia control system of dynamometer | |
RU2399080C1 (en) | Self-tuning electric drive | |
RU2312007C1 (en) | Robot drive control apparatus | |
RU2568787C1 (en) | Self-tuning electric drive | |
RU2399079C2 (en) | Electric drive with automatic control of input harmonic signal frequency | |
RU2487008C1 (en) | Manipulator electric drive | |
RU2423225C1 (en) | Robot electric drive | |
RU2488480C1 (en) | Robot electric drive | |
JP6555143B2 (en) | Vehicle testing equipment | |
JP2021197752A (en) | Torque estimation device and torque estimation method | |
RU2568789C1 (en) | Self-tuning electric drive | |
RU2424894C1 (en) | Robot electric drive | |
RU2705734C1 (en) | Self-tuning electric manipulator drive | |
RU131508U1 (en) | SELF-ADJUSTING SPEED CONTROL SYSTEM | |
RU2562400C1 (en) | Self-tuning electric drive of manipulator | |
RU2522858C1 (en) | Self-tuning electric drive | |
RU2434736C1 (en) | Robot electric drive |