SU1097757A1 - Bucket-wheel excavator automatic control apparatus - Google Patents
Bucket-wheel excavator automatic control apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- SU1097757A1 SU1097757A1 SU823570938A SU3570938A SU1097757A1 SU 1097757 A1 SU1097757 A1 SU 1097757A1 SU 823570938 A SU823570938 A SU 823570938A SU 3570938 A SU3570938 A SU 3570938A SU 1097757 A1 SU1097757 A1 SU 1097757A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- unit
- sensor
- speed sensor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РОТОРНЬШ ЭКСКАВАТОРОМ , содержащее блок управлени приводами, регул тор производительности , элемент сравнени , блок вычитани , два блока умножени , узел коррекции, элемент сглаживани сигнала, задатчик и датчик производительности, датчик скорости привода ротора, датчик скорости конвейера, преобразователь синуса угла поворота и датчик нагрузки, выход которого подключен к первым входам блока вычитани , элемента сглаживани сигнала и узла коррекции, первый выход последнего соединен с первым входом первого блока умножени , выход которого подключен к первому входу второго блока умножени , выход которого соединен с вторым входом блока вычитани , выход датчика скорости привода ротора соединен с вторым входом узла коррекции и с вторым входом элемента сглаживани сигнала, выход которого подключен к второму входу nfepBoro блока умножени , выход задатчика и датчика производительности , а также датчика скорости конвейера подключены соответственно к третьему, четвертому и п тому входам узла коррек ции, выход преобразовател синуса угла поворота соединен с вторым входом второго блока умножени , а выход элемента сравнени с входом регул тора производительности , причем датчики производительности, нагрузки, скорости привода ротора, скорости конвейера, а также преобразователь синуса угла поворота подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и п тому выходам блока управлени приводами, отличающеес тем, что, с целью повышени быстродействи устройства , оно снабжено задатчиком интенсивности, компаратором, датчиком скорости поворота стрелы и трени управл емыми ключами, причем шестой выход блока управлени прис S водами подключен к входу датчика скорости поворота стрелы, выход которого сое (Л динен с первым входом первого управл емого ключа, выход которого подключен к первому входу элемента сравнени , а второй выход узла коррекции подключен к второму входу первого управл емого ключа и к первому входу компаратора, выход которого соединен с третьим входом первого управл емого ключа, с первыми входами со ел второго и третьего управл емых ключей и с входом задатчика интенсивности, выход которого подключен к второму входу третьего управл емого ключа, выход которого подключен к входу блока управлени приводами , при этом выход блока вычитани соединен с вторым входом второго управл емого ключа, выход которого подключен к второму входу элемента сравнени , а выход регул тора производительности подключен к третьим входам второго и третьего управл емых ключей.AUTOMATIC CONTROL DEVICE OF ROTORN EXCAVATOR, containing drive control unit, performance controller, comparison element, subtraction unit, two multiplication units, correction unit, signal smoothing element, setpoint sensor and performance sensor, rotor drive speed sensor, conveyor speed sensor, rotation angle sine converter and a load sensor, the output of which is connected to the first inputs of the subtraction unit, the signal smoothing element and the correction unit, the first output of the latter is connected to the first one the stroke of the first multiplication unit, the output of which is connected to the first input of the second multiplication unit, the output of which is connected to the second input of the subtraction unit, the output of the rotor drive speed sensor is connected to the second input of the correction unit and to the second input of the smoothing element whose output is connected to the second input nfepBoro the multiplier unit, the output of the setpoint and the performance sensor, as well as the speed sensor of the conveyor are connected respectively to the third, fourth and fifth inputs of the correction node, the output of the sine converter the angle of rotation is connected to the second input of the second multiplication unit, and the output of the comparison element to the input of the capacity regulator, the capacity, load, rotor drive speed, conveyor speed sensors and the angle sine converter are connected to the first, second, third, fourth and Five outputs of the drive control unit, characterized in that, in order to increase the speed of the device, it is equipped with an intensity adjuster, a comparator, an arrow rotation speed sensor control keys, the sixth output of the pr-driver control unit is connected to the input of the boom speed sensor, the output of which is soy (L is connected to the first input of the first controlled key, the output of which is connected to the first input of the reference element, and the second output of the node correction is connected to the second input of the first controlled key and to the first input of the comparator, the output of which is connected to the third input of the first controlled key, with the first inputs of the second and third controlled keys and to the input of the setpoint controller and Intensity, the output of which is connected to the second input of the third control key, the output of which is connected to the input of the drive control unit, while the output of the subtraction unit is connected to the second input of the second control key, the output of which is connected to the second input of the reference element, and the output of the performance regulator connected to the third inputs of the second and third controlled keys.
Description
Изобретение относитс к средствам автоматизации технологических процессов в горнодобывающей промышленности.This invention relates to automation of technological processes in the mining industry.
Известно устройство дл управлени рОт торным экскаватором путем изменени скорости привода роторной стрелы при стабилизации его производительности, включающее задатчик производительности, задатчик нагрузки, датчик производитьности экскаватора , датчик нагрузки привода ротора, элемент сглаживани сигнала нагрузки в виде резистивно-емкостного фильтра, элемент сравнени , выход которого св зан с входом регул тора, а один из входов через фильтр- с датчиком нагрузки, а также узел коррекции , один из входов которого св зан с задатчиком производительности, второй - с датчиком производительности, третий - с задатчиком нагрузки, а выход - с вторым входом элемента сравнени 1.A device for controlling a rotary excavator is known by varying the speed of a rotary boom drive while stabilizing its performance, including a performance adjuster, a load adjuster, an excavator performance sensor, a rotor drive load sensor, a resistive-capacitance filter smoothing element, a comparison element whose output is connected to the regulator input, and one of the inputs is through a filter with a load sensor, as well as a correction unit, one of the inputs of which is connected to the setpoint generator performance, the second - with a performance sensor, the third - with a load master, and the output - with the second input of the comparison element 1.
НедостаткамиЭТОГО устройства вл ютс некачественна фильтраци низкочастотных колебаний в цепи сигнала нагрузки и больша посто нна времени -резистивно-емкостного фильтра, что значительно ухудшает как статическую, так и динамическую точность регулировани .The disadvantages of this device are poor-quality filtering of low-frequency oscillations in the load signal circuit and the long time constant of the resistive-capacitance filter, which significantly impairs both the static and dynamic control accuracy.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство автоматического управлени роторным экскаватором, содержащее блок управлени приводами, регул тор производительности, элемент сравнени , блок вычитани , два блока умножени , узел коррекции, элемент сглаживани сигнала , задатчик и датчик производительности , датчик скорости привода ротора, датчик скорости конвейера, преобразователь синуса угла поворота и датчик нагрузки, выход которого подключен к первому в.оду блока вычитани , к первому входу элемента сглаживани сигнала и к первому входу узла коррекции, первый выход которого соединен с первым входом первого блока умножени , выход которого подключен к первому входу второго блока умножени , выход которого соединен с вторым вхо . дом блока вычитани , выход датчика ско-. рости привода ротора соединен с вторым входом узла коррекции и с вторым входом элемента сглаживани сигнала, выход которого подключен к второму входу первого блока умножени , выходы задатчика и датчика производительности экскаватора, а также датчика скорости конвейера подключены соответственно к третьему, четвертому и п тому входам узла коррекции, выход преобразовател синуса угла поворота соединен с вторым входом второго блока умножени , а выход элемента сравнени - с входом регул тора производительности, причем датчики производительности, нагрузки, скорости привода ротора, скорости конвейера, а также преобразователь синуса поворотаThe closest to the invention according to the technical nature and the achieved result is an automatic control device for a rotary excavator, containing a drive control unit, a performance controller, a comparison element, a subtraction unit, two multiplication units, a correction unit, a signal smoothing element, a setpoint sensor and a performance sensor, a sensor rotor drive speed, conveyor speed sensor, rotation angle sine transducer and load sensor, the output of which is connected to the first input of the subtraction unit, to ervomu Valid signal smoothing element and to the first input correction unit, a first output connected to a first input of the first multiplying unit, whose output is connected to the first input of the second multiplying unit, whose output is connected to a second WMOs. home subtraction unit, the sensor output is sco-. The rotor drive is connected to the second input of the correction unit and to the second input of the signal smoothing element, the output of which is connected to the second input of the first multiplication unit, the outputs of the excavator adjuster and productivity sensor, and the speed sensor of the conveyor are connected to the third, fourth, and fifth inputs of the node correction, the output of the sine converter of the angle of rotation is connected to the second input of the second multiplication unit, and the output of the comparison element - to the input of the performance regulator, and the sensors produce capacity, load, rotor drive speed, conveyor speed, and sine sine converter
подключены соответственно к первому, второму , третьему, четвертому и п тому выходам блока управлени приводами 2.connected respectively to the first, second, third, fourth and fifth outputs of the drive control unit 2.
Недостатком данного устройства вл етс низкое быстродействие системы при отработке больших сигналов рассогласовани , вызванное низкой скоростью работы регул тора, повысить которую невозможно без нарущени устойчивости системы.The disadvantage of this device is the low speed of the system during the development of large error signals caused by the low speed of the controller, which can not be improved without disturbing the stability of the system.
Целью изобретени вл етс повышениеThe aim of the invention is to increase
«"
быстродействи и динамической точностиspeed and dynamic accuracy
регулировани .regulation.
Поставленна цель достигаетс тем, что устройство автоматического управлени роторным экскаватором, содержащее блокThe goal is achieved by the fact that an automatic control device for a rotary excavator, containing a block
5 управлени приводами, регул тор производительности , элемент сравнени , блок вычитани , два блока умножени , узел коррекции , элемент сглаживани сигнала, задатчик и датчик производительности, датчик5 drive controls, capacity controller, reference element, subtraction unit, two multiplication units, correction unit, signal smoothing element, setting point and performance sensor, sensor
д скорости привода ротора, датчик скорости конвейера, преобразователь синуса угла поворота и датчик нагрузки, выход которого подключен к первым входам блока вычитани , элемента сглаживани сигнала и узла коррекции, первый выход последнего сое5 динен с первым входом первого блока умножени , выход которого подключен к первому входу второго блока умножени , выход которого соединен с вторым входом блока вычитани , выход датчика скорости привода ротора соединен с вторым входом узла коррекции и с вторым входом элемента сглаживани сигнала, выход которого подключен к второму входу первого блока умножени , выход задатчика и датчика производительности , а также датчика скорости конвейера подключены соответственно к третьему, четвертому и п тому входам узла коррекции, выход преобразовател синуса угла поворота соединен с вторым входом второго блока умножени , а выход элемента сравнени - с входом регул тора производитель0 ности, причем датчики производительности, нагрузки, скорости привода ротора, скорости конвейера и также преобразователь синуса угла поворота подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и п тому выходам блока управлени приводами экскаватора, снабжено задатчиком интенсивности, компаратором, датчиком скорости поворота стрелы и трем управл емыми ключами, причем шестой выход блока управлени приводами подключен к входуthe rotor drive speed, the conveyor speed sensor, the sine angle converter, and the load sensor, the output of which is connected to the first inputs of the subtraction unit, the signal smoothing unit and the correction unit, the first output of the last one is connected to the first input of the first multiplication unit, the output of which is connected to the first the input of the second multiplication unit, the output of which is connected to the second input of the subtraction unit, the output of the rotor drive speed sensor is connected to the second input of the correction unit and to the second input of the signal smoothing element, the output of which is connected to the second input of the first multiplication unit, the output of the setpoint and performance sensors, and the conveyor speed sensor are connected respectively to the third, fourth, and fifth inputs of the correction unit, the output of the angle sine converter is connected to the second input of the second multiplication unit, and the element output Comparison with the input of the performance controller, with the sensors of capacity, load, rotor drive speed, conveyor speed and also the angle sine transducer connected respectively to the first, second, third, fourth and fifth outputs of the control unit drives the excavator is provided with a ramp-function generator, a comparator, the steering speed sensor and the boom three controllable switches, wherein the sixth output drive control unit connected to the input
0 датчика скорости поворота стрелы, выход которого соединен с первым входом первого управл емого ключа, выход которого подключен к первому входу элемента сравнени , а второй выход узла коррекции подключен к второму входу первого управл е5 мого ключа и к первому входу компаратора, выход которого соединен с третьим входом первого управл емого ключа, с первыми входами второго и третьего управл емых ключей и с входом задатчика интенсивности, выход которого подключен к второму входу третьего управл емого ключа, выход которого подключен к входу блока управлени приводами, при этом выход блока вычитаНИН соединен с вторым входом второго управл емого ключа, выход которого подключен к второму входу элемента сравнени , а выход регул тора производительности подключен к третьим входам второго и третьего управл емых ключей. На чертеже представлена функциональна схема устройства. Устройство содержит задатчик 1 производительности , датчик 2 производительности экскаватора, датчик 3 нагрузки, датчик 4 скорости привода ротора, датчик 5 скорости конвейера, преобразователь 6 синуса угла поворота, блок 7 управлени приводами , элемент 8 сглаживани сигнала, первый 9 и второй 10 блоки умножени , блок вычитани 11, узел 12 коррекции, второй управл емый ключ 13, первый управл емый ключ 14, датчик 15 скорости поворота роторной стрелы, элемент сравнени 16, регул тор 17 производительности, третий управл емый ключ 18, задатчик интенсивности 19 и компаратор 20. Введение задатчика интенсивности 19, вход запуска которого св зан с выходом компаратора 20, обеспечивает формирование сигнала большой интенсивности на разгон или торможение привода поворота роторной стрелы при возникновении больших рассогласований между заданным и фактическим значени ми регулируемой величины. Введение компаратора 20 обеспечивает формирование сигнала на переключение управл емых ключей и запуск задатчика интенсивности 19 при возникновении больших рассогласований , что приводит к отключению выхода регул тора 17 от блока управле ни приводами и переводу его в режим слежени за текушим значением скорости привода поворота, а также подключение к блоку управлени приводами задатчика интенсивности 19. Введение управл емого ключа 18 обеспечивает подключение к блоку управлени приводамивыхода задатчика интенсивности 19 и отключение от блока управлени приводами выхода регул тора при возникновении больших рассогласований, а также обратное переключение при входе в зону малых рассогласований. Введение управл емого ключа 13 обеспечивает переключение регул тора 17 производительности в режим слежени со значением текущей скорости привода поворота при возникновении больших рассогласований с тем, чтобы в момент обратного перехода в режим малых рассогласований обеспечить соответствие сигнала управлени на выходе регул тора 17 производительности фактическому значению скорости и тем самым уменьшить динамическую ошибку системы. Введение управл емого ключа 14 обеспечивает при возникновении больших рассогласований подключение на вход регул тора 17 производительности сигнала, пропорционального скорости привода поворота роторной стрелы и отключение сигнала узла коррекции 12 от этого входа, а также обратное переключение при входе в зону малых рассогласований . Введение датчика 15 скорости поворота стрелы обеспечивает формирование сигнала, пропорционального скорости привода поворота дл подачи его на вход регул тора 17 производительности при больших рассогласовани х , благодар чему обеспечиваетс слежение за скоростью поворота и согласование сигналов управлени приводом поворота в момент перехода от больших рассогласований к малым. Таким образом, введение задатчика интенсивности , компаратора, датчика скорости привода поворота роторной стрелы, трех управл емых ключей с соответствующими св з ми обеспечивает форсированный разгон или торможение привода поворота при возникновении больших рассогласований между заданным и фактическим значени ми регулируемой величины, а также плавный, безударный переход в режим нормального регулировани после отработки больших рассогласований и переходе к малым. Благодар этому достигаетс существенное повышение быстродействи системы управлени , что приводит в конечном счете к уменьшению динамической ошибки стабилизации. Устройство работает следующим образом. При возникновении малых рассогласований контакты управл емых ключей 13, 14 и 18 наход тс в положени х, показанных сплошными лини ми, и работа предлагаемого устройства, не отличаетс от работы устройства по прототипу, т. е. от датчика 3 нагрузки привода ротора сигнал поступает на входы узла 12 коррекции, элемента 8 сглаживани и блока И вычитани . Одновременно на управл ющие входы узла 12 коррекции поступают сигналы датчика 4 скорости привода ротора и датчика 5 скорости конвейера, а также сигналы датчика 2 и задатчика I производительности экскаватора . В узле 12 коррекции осуществл етс задержка сигнала датчика 3 нагрузки привода ротора на врем транспортного запаздывани сигнала датчика 2 производительности , определ ютс средние интегральные значени на скольз щем интервале равном периоду оборота ротора, сигналов датчика 3 нагрузки привода ротора и датчика 2 производительности, а также вычисл етс отношение этих сигналов и производитс умножение сигнала отношени на сигнал задатчика 1 производительности. Полученный таким образом сигнал скорректированного задани производительности подаетс с вы0 of the boom speed sensor, the output of which is connected to the first input of the first controlled key, the output of which is connected to the first input of the comparison element, and the second output of the correction unit is connected to the second input of the first control key and the first input of the comparator, the output of which is connected to the third input of the first controllable key, with the first inputs of the second and third controllable keys and with the input of the intensity setter, the output of which is connected to the second input of the third controllable key, the output of which is connected to the drive control unit, the output of the subtractor block is connected to the second input of the second controlled key, the output of which is connected to the second input of the reference element, and the output of the performance regulator is connected to the third inputs of the second and third controlled keys. The drawing shows the functional diagram of the device. The device contains a performance setting device 1, an excavator performance sensor 2, a load sensor 3, a rotor drive speed sensor 4, a conveyor speed sensor 5, a rotation angle sine converter 6, a drive control unit 7, a signal smoothing element 8, the first 9 and second 10 multipliers, subtraction unit 11, correction unit 12, second control key 13, first control key 14, rotor boom rotation speed sensor 15, comparison element 16, capacity controller 17, third control key 18, master setter tee 19 and a comparator 20. The introduction ramp 19, the start input of which is coupled to the output of the comparator 20, ensures the formation of high intensity signal on acceleration or deceleration of rotation of the rotor drive the boom when a large mismatch between the desired and actual values of the controlled variable. The introduction of the comparator 20 provides a signal to switch the controlled keys and start the intensity setter 19 when large discrepancies occur, which leads to the shutdown of the output of the controller 17 from the drive control unit and putting it into tracking mode for the current speed of the turn drive, as well as connecting to the control unit drives the intensity setting device 19. The introduction of the control key 18 provides connection to the control unit of the drive output of the intensity setting device 19 and the disconnection from the control unit of the drives of the regulator's output in case of large discrepancies, as well as reverse switching when entering the zone of small discrepancies. The introduction of the control key 13 ensures that the performance regulator 17 switches to tracking mode with the value of the current rotational drive speed when large discrepancies occur, so that at the moment of returning to the small discrepancy mode the control signal at the output of the performance regulator 17 corresponds to the actual value of the speed and thereby reducing the dynamic error of the system. The introduction of the control key 14 ensures, when large discrepancies occur, a signal input to the controller 17 is proportional to the speed of the rotational drive of the rotary boom and the signal of the correction unit 12 is disconnected from this input, as well as reverse switching when entering the small discrepancy zone. Introducing the boom speed sensor 15 generates a signal proportional to the speed of the turn actuator to feed it to the input of performance controller 17 at large mismatches, thereby tracking the speed of turning and matching the control signals of the turn actuator at the moment of transition from large discrepancies to small ones. Thus, the introduction of an intensity adjuster, a comparator, a rotary boom rotary drive speed sensor, three controlled keys with appropriate connections ensures accelerated acceleration or deceleration of the rotary boom when large discrepancies occur between the target and actual values of the regulated value, as well as smooth, unstressed transition to the mode of normal regulation after working out large discrepancies and transition to small ones. Due to this, a significant increase in the speed of the control system is achieved, which ultimately leads to a decrease in the dynamic stabilization error. The device works as follows. When a small mismatch occurs, the contacts of the controlled keys 13, 14 and 18 are in positions shown by solid lines, and the operation of the proposed device does not differ from the prototype of the device, i.e. from the rotor drive load sensor 3, the signal goes to the inputs of the correction unit 12, the smoothing element 8 and the block AND subtraction. At the same time, the control inputs of the correction unit 12 receive signals from the rotor drive speed sensor 4 and the conveyor speed sensor 5, as well as the signals from the sensor 2 and the setting device I of the excavator's performance. In the correction unit 12, the signal of the rotor drive load sensor 3 is delayed by the time of the transport delay of the performance sensor signal 2, the average integral values are determined at a sliding interval equal to the rotor rotation period, the signals of the rotor drive load 3 and sensor 2, and also calculated The ratio of these signals is multiplied by the signal of the ratio by the signal of the setpoint generator 1. The signal of the adjusted performance curve obtained in this way is fed from you
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823570938A SU1097757A1 (en) | 1982-12-30 | 1982-12-30 | Bucket-wheel excavator automatic control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823570938A SU1097757A1 (en) | 1982-12-30 | 1982-12-30 | Bucket-wheel excavator automatic control apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1097757A1 true SU1097757A1 (en) | 1984-06-15 |
Family
ID=21056127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU823570938A SU1097757A1 (en) | 1982-12-30 | 1982-12-30 | Bucket-wheel excavator automatic control apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1097757A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4858347A (en) * | 1988-04-25 | 1989-08-22 | R. A. Hanson Company, Inc. | Continuous excavating apparatus and methods |
-
1982
- 1982-12-30 SU SU823570938A patent/SU1097757A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР № 302444, кл. Е 02 F 3/26, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР № 988987, кл. Е 02 F 3/26, 1983. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4858347A (en) * | 1988-04-25 | 1989-08-22 | R. A. Hanson Company, Inc. | Continuous excavating apparatus and methods |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1098527A3 (en) | Wind turbine control system | |
| JPS61128788A (en) | Controlling method for synchronous motor | |
| SU1097757A1 (en) | Bucket-wheel excavator automatic control apparatus | |
| US4864209A (en) | Negative feedback control system | |
| JP2566750B2 (en) | Hydraulic pump drive engine control method | |
| GB1502632A (en) | Regulation of current converters | |
| JPS57145592A (en) | Variable speed control device for ac motor | |
| JP2575832B2 (en) | Multi-variable control device | |
| JPH08101716A (en) | Rotating speed controller | |
| JPS624951B2 (en) | ||
| SU1765530A1 (en) | Centrifugal dump pressure controller | |
| RU53026U1 (en) | SELF-ADJUSTING SYSTEM OF AUTOMATIC CONTROL OF A NON-STATIONARY TECHNOLOGICAL OBJECT | |
| SU1009831A1 (en) | Device for automatic control of diesel electric locomotive | |
| JP2893900B2 (en) | Synchronous operation device by inverter | |
| KR930008681Y1 (en) | Speed control apparatus for diesel engine | |
| RU1788161C (en) | Apparatus for limiting dynamic efforts of excavator mechanisms | |
| JP4914183B2 (en) | Power plant load control device | |
| SU907751A1 (en) | Device for frequency control of induction electric drive | |
| JPS60195356A (en) | Method of controlling speed of main diesel-engine | |
| SU1151924A1 (en) | Device for controlling assembly robot | |
| SU1071546A2 (en) | Transport mechanism positioning apparatus | |
| JPH0631285Y2 (en) | Combustion control device | |
| JPS5838401Y2 (en) | process control equipment | |
| JPS62259968A (en) | Tension controller | |
| SU1282301A1 (en) | Reftifier electric drive |