RU2643782C1 - Сервопривод - Google Patents
Сервопривод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2643782C1 RU2643782C1 RU2016137410A RU2016137410A RU2643782C1 RU 2643782 C1 RU2643782 C1 RU 2643782C1 RU 2016137410 A RU2016137410 A RU 2016137410A RU 2016137410 A RU2016137410 A RU 2016137410A RU 2643782 C1 RU2643782 C1 RU 2643782C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- comparator
- servo
- position sensor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B11/00—Automatic controllers
- G05B11/01—Automatic controllers electric
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, в частности к позиционным электроприводам постоянного тока, и может быть использовано для автоматизации металлорежущих станков, электромеханических роботов, управления аэродинамическими рулями и в других механизмах систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники. Техническим результатом является исключение перегрева обмоток электродвигателя, обусловленного потерей устойчивости управления сервоприводом в заданной точке позиционирования вследствие воздействия различных механических возмущающих факторов, например из-за износа рабочих поверхностей механической части редуктора. В сервопривод, содержащий датчик входного сигнала, выход которого подключен к первому входу измерителя рассогласования, второй вход которого подсоединен к выходу датчика положения, а выход - ко входу компаратора, выход которого подключен ко входу управления преобразователя, соединенного с электродвигателем, связанным через механический редуктор с исполнительным органом, на котором установлен датчик положения, компаратор снабжен блоком задания зоны нечувствительности, вход которого соединен через последовательную цепь из ключа, усилителя с задержкой, выпрямителя и фильтра высоких частот с выходом компаратора. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к позиционным электроприводам постоянного тока, и может быть использовано для автоматизации металлорежущих станков, электромеханических роботов, управления аэродинамическими рулями и в других механизмах систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.
В настоящее время известен сервопривод (Г.И. Гульков, Ю.Н. Петренко, Е.П. Раткевич, О.Л. Симоненкова). Системы автоматизированного управления электроприводами. Учебное пособие. Под общ. ред. Ю.Н. Петренко - Минск; ООО «Новое знание», 2004. стр. 249-251), содержащий датчик входного сигнала, выход которого подключен к первому входу измерителя рассогласования, второй вход которого подсоединен к выходу датчика положения, а выход ко входу управления преобразователя, соединенного с электродвигателем, связанным с исполнительным органом, на котором установлен датчик положения.
Недостатком известного устройства является низкая надежность в связи с тем, что электропривод в заданном положении теряет устойчивость и переходит в режим автоколебаний, обусловленных наличием различных механических факторов, что приводит к перегреву обмоток электродвигателя сервопривода.
Наиболее близким к предлагаемому является сервопривод (Труды ФГУП «НПЦАП». Системы и приборы управления. Научно-технический журнал. №4, 2012 г.), содержащий датчик входного сигнала, выход которого подключен к первому входу измерителя рассогласования, второй вход которого подсоединен к выходу датчика положения, а выход ко входу компаратора, выход которого подключен ко входу управления преобразователя, соединенного с электродвигателем, связанным через редуктор с исполнительным органом, на котором установлен датчик положения.
Недостатком известного устройства является низкая надежность в связи с тем, что электропривод в заданном положении теряет устойчивость и переходит в режим автоколебаний, обусловленных наличием различных механических факторов (моментом инерции исполнительного органа, люфтов в редукторе и т.п.) при постоянной величине зоны нечувствительности компаратора в контуре управления, что приводит к перегреву обмоток электродвигателя сервопривода.
Задачей изобретения является повышение надежности сервопривода.
Поставленная задача достигается тем, что для исключения перегрева обмоток электродвигателя сервопривода, вызванных потерей устойчивости сервопривода и переходом в режим автоколебаний при наличии различных механических факторов (моментом инерции исполнительного органа, люфтов в редукторе и т.п.) при постоянной величине зоны нечувствительности компаратора в контуре управления, согласно изобретению, компаратор снабжен блоком задания зоны нечувствительности, вход которого соединен через последовательную цепь из ключа, усилителя с задержкой, выпрямителя и фильтра высоких частот с выходом компаратора.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
На фиг. 1 приведена схема электрическая шагового электропривода.
Сервопривод содержит датчик входного сигнала 1, выход которого подключен к первому входу измерителя рассогласования 2, второй вход которого подсоединен к выходу датчика положения 3, а выход ко входу компаратора 4, выход которого подключен ко входу управления преобразователя 5, соединенного с электродвигателем 6, связанным через редуктор 7 с исполнительным органом 8, на котором установлен датчик положения 3, при этом компаратор 4 снабжен блоком задания зоны нечувствительности 9, вход которого соединен через последовательную цепь из ключа 10, усилителя с задержкой 11, выпрямителя 12 и фильтра высоких частот 13 с выходом компаратора 4.
В конкретном устройстве датчик положения 3 может быть выполнен в виде потенциометра обратной связи.
Сервопривод (фиг. 1) работает следующим образом.
В установившемся режиме на вход измерителя рассогласования 2 приходит управляющий сигнал Uy с датчика входного сигнала 1, соответствующий требуемому углу положения исполнительного органа 8 сервопривода. На второй вход измерителя рассогласования 2 приходит сигнал Uпос с датчика положения 3, соответствующий текущему углу положения исполнительного органа 8. С выхода измерителя рассогласования 2 на вход компаратора 4 приходит арифметическая разность ΔU указанных сигналов. Сигнал, соответствующий результату сравнения, с выхода компаратора 4 подается на вход преобразователя 5, приводящего в движение электродвигатель 6, механически связанный через редуктор 7 с исполнительным органом 6, на котором установлен датчик положения 3. Из-за различных механических факторов, в том числе также из-за износа редуктора 7 в сервоприводе, возможно возникновение автоколебаний, амплитуда которых превышает заданную зону нечувствительности компаратора 4, а постоянная времени которых намного меньше постоянной времени изменения задающего входного сигнала 1. При этом на выходе компаратора 4 формируется двухполярный ШИМ-сигнал, частота которого также соответствует частоте автоколебаний. Для устранения атоколебаний сервопривода компаратор 4 снабжен блоком задания зоны нечувствительности 9. В этом случае указанный двухполярный ШИМ-сигнал с выхода компаратора 4 поступает на вход фильтра высоких частот 13, фильтрующего сигналы с частотой, соответствующей частоте автоколебаний. С выхода фильтра высоких частот 13, через выпрямитель 12 и усилитель с задержкой 11, однополярный сигнал подается на управляющий вход ключа 10, который увеличивает зону нечувствительности компаратора через блок задания зоны нечувствительности 9. Вследствие расширения зоны нечувствительности автоколебания затухают, сигнал с выхода фильтра высоких частот 13 снижается и ключ 10 выключается, уменьшая зону нечувствительности компаратора 4 до исходной величины.
Техническим результатом от использования предлагаемого технического решения является повышение надежности сервопривода путем исключения перегрева обмоток электродвигателя, обусловленного потерей устойчивости управления сервоприводом в заданной точке позиционирования вследствие воздействия различных механических возмущающих факторов, например, из-за износа рабочих поверхностей механической части редуктора.
Claims (1)
- Сервопривод, содержащий датчик входного сигнала, выход которого подключен к первому входу измерителя рассогласования, второй вход которого подсоединен к выходу датчика положения, а выход - ко входу компаратора, выход которого подключен ко входу управления преобразователя, соединенного с электродвигателем, связанным через механический редуктор с исполнительным органом, на котором установлен датчик положения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, компаратор снабжен блоком задания зоны нечувствительности, вход которого соединен через последовательную цепь из ключа, усилителя с задержкой, выпрямителя и фильтра высоких частот с выходом компаратора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016137410A RU2643782C1 (ru) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | Сервопривод |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016137410A RU2643782C1 (ru) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | Сервопривод |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2643782C1 true RU2643782C1 (ru) | 2018-02-06 |
Family
ID=61173789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016137410A RU2643782C1 (ru) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | Сервопривод |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2643782C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU210305U1 (ru) * | 2021-12-29 | 2022-04-06 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)" | Контроллер сервопривода для управления бесколлекторным электродвигателем с редуктором |
RU219077U1 (ru) * | 2019-12-23 | 2023-06-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)" | Сервопривод |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1012198A1 (ru) * | 1982-01-08 | 1983-04-15 | Специальное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро По Тяжелому И Электросварочному Оборудованию Псковского Завода Тяжелого Электросварочного Оборудования | След щий привод |
JPH08147016A (ja) * | 1994-11-21 | 1996-06-07 | Japan Steel Works Ltd:The | 複数軸運転用サーボ装置 |
WO1998007077A1 (de) * | 1996-08-14 | 1998-02-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Geregelter stellantrieb |
DE10135220A1 (de) * | 2001-07-24 | 2003-02-20 | Fisw Steuerungstechnik Gmbh | Antriebssystem sowie Verfahren zur Bestimmung der Bandbreite eines solchen Antriebssystems |
US6794842B2 (en) * | 2000-12-19 | 2004-09-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Servomotor drive control system |
RU2318233C2 (ru) * | 2006-02-26 | 2008-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (ФГУП "ВНИИ "Сигнал") | Следящий привод |
RU2318232C2 (ru) * | 2006-02-26 | 2008-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (ФГУП "ВНИИ "Сигнал") | Следящий привод |
RU2361258C1 (ru) * | 2007-11-26 | 2009-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (ФГУП "ВНИИ "Сигнал") | Следящий привод |
-
2016
- 2016-09-19 RU RU2016137410A patent/RU2643782C1/ru active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1012198A1 (ru) * | 1982-01-08 | 1983-04-15 | Специальное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро По Тяжелому И Электросварочному Оборудованию Псковского Завода Тяжелого Электросварочного Оборудования | След щий привод |
JPH08147016A (ja) * | 1994-11-21 | 1996-06-07 | Japan Steel Works Ltd:The | 複数軸運転用サーボ装置 |
WO1998007077A1 (de) * | 1996-08-14 | 1998-02-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Geregelter stellantrieb |
US6794842B2 (en) * | 2000-12-19 | 2004-09-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Servomotor drive control system |
DE10135220A1 (de) * | 2001-07-24 | 2003-02-20 | Fisw Steuerungstechnik Gmbh | Antriebssystem sowie Verfahren zur Bestimmung der Bandbreite eines solchen Antriebssystems |
RU2318233C2 (ru) * | 2006-02-26 | 2008-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (ФГУП "ВНИИ "Сигнал") | Следящий привод |
RU2318232C2 (ru) * | 2006-02-26 | 2008-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (ФГУП "ВНИИ "Сигнал") | Следящий привод |
RU2361258C1 (ru) * | 2007-11-26 | 2009-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (ФГУП "ВНИИ "Сигнал") | Следящий привод |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU219077U1 (ru) * | 2019-12-23 | 2023-06-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)" | Сервопривод |
RU210305U1 (ru) * | 2021-12-29 | 2022-04-06 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)" | Контроллер сервопривода для управления бесколлекторным электродвигателем с редуктором |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103095173B (zh) | 一种超声波电动机闭环驱动电路 | |
CN102156436B (zh) | 激光切割机多闭环反馈控制系统 | |
RU2643782C1 (ru) | Сервопривод | |
CN101697465A (zh) | 一种交流伺服系统双机电消隙控制装置 | |
CN102467131A (zh) | 伺服控制器 | |
US20190146434A1 (en) | Method and Apparatus for Online Simulation of Complex Motion Systems | |
CN204068798U (zh) | 一种全闭环步进电机伺服驱动系统 | |
CN103197700A (zh) | 带有限位功能的伺服控制系统 | |
US20100066296A1 (en) | Method for adapting controller parameters of a drive to different operating states | |
US20230258205A1 (en) | Pulse width modulated control of servo | |
CN203759551U (zh) | 机械臂振动抑制及精确差量补偿装置 | |
RU2643179C1 (ru) | Цифровой сервопривод | |
CN103537779A (zh) | 一种弧焊逆变电源控制系统及控制方法 | |
Rajs et al. | PID Controller Design for Motor Speed Regulation with Linear and Non-Linear Load | |
TWI570533B (zh) | CNC servo control drive system | |
Tosun et al. | Design of a position controlled electric actuator used in fluid control valves | |
CN103825517A (zh) | 大功率圆筒型直线开关磁阻电机控制系统 | |
Roopyai et al. | Positioning error reduction in robotic manipulator SEIKO D-TRAN RT3200 using repetitive control | |
KR101595842B1 (ko) | 서보 모터의 정밀제어 시스템 및 정밀제어 방법 | |
Dongmei et al. | Study on synchronous drive technique of biaxial linear servo motor based on decoupling control and internal model control with two-degree-of-freedom | |
Jamaludin et al. | Tracking performances of cascade and sliding mode controllers with application to a XY milling table | |
Haron | Linear quadratic regulator (LQR) controller design for DC servo motor | |
Solovyev | Microprocessor Control of the Sonar Electric Drive | |
Sencer et al. | Adaptive torque ripple compensation technique based on the variable structure control and its applications to gear driven motion systems | |
Chong et al. | Comparative Evaluation of Positioning Performance for a Direct Drive System: CM NCTF versus PTOS |