SU1187149A1 - Устройство дл управлени электроприводом - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, содержащее датчик скорости и последовательно соединенные задатчики , эталонную модель, первый сумматор, звено с пропорционально-интегральной характеристикой , второй сумматор, масштабный усилитель , блок сравнени , релейный элемент, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, отличающ-еес   тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости электропривода при сохранении высоких инвариантных свойств в услови х адаптивных и параметрических возмущений, оно содержит последовательно соединенные датчик тока и дифференциатор, тока, выход которого подключен к второму входу блока (Л сравнени .

Description

00

|

н«ь 4 О

/ЛиФФерещиатоо така Изобретение предназначено дл  использовани  в системах электропривода посто нного тока, характеризующихс  высокими требовани ми к стабильности динамических свойст системы при существенно нестационарных параметрах объекта управле1га  и исполнительного устройства, в частности тиристорного преобразовател . Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости системы электропривода. Иа фиг. 1 представлена функциональна  сх ма устройства; на фиг. 2 - вариант исполне ни  части схемы устройства; на фиг. 3 принципиальна  схема устройства, на которой изображены операционные усилители и резисторы . Усгройетво дл  управлени  электроприводом (фиг. 1) содерхсит эталонную модель 1, последовательно с ней соединенные первый сумматор 2, звено 3 с пропорционально-интегральной характеристикой, второй сумматор 4, масштабный усилитель 5, выход которого  вл етс  выходом устройства, блок 6 сравне ни , релейный элемент 7, выход которого полислючен ко второму входу второго сумматора 4, дифференциатор 8 тока, причем вход дифференциатора тока соединен с выходом датчика 9 тока, а выход подключен ко второму входу блока 6 сравнени , второй вход сумматора 2 соединен с выходом датчика 10 скорости, а вход эталонной модели 1 соединен с выходом задатчика 11. Устройство дл  управлени  электроприводом работает в следующих режимах: стабили зации тока двигател , адаптации но эталонной модели (обеспечении инвариантных свойств к возмущени м) и их автоматического переклю чени  и выбора, в зависимости от поведени  объекта регулировани  двигател ). Режим стабШ1г:иации тока двигател . Задающий сигнал подаетс  на первый вход устройства. Одновременно на второй вход устройства подаетс  сигнал с выхода датчика частоты вращени  (тахогенератора), а на третий вход - сигнал с выхода датчика тока. При совпадении дш1амических свойств системы электропривода и эталонной модели сигналы , поступающие на первый и второй входы сумматора, равны и противоположны по знаку. Поэтому с выхода сумматора 2 эффек тивное (среднее) значение сигнала равно нулю . Однако на третий вход устройства, кроме полезного сигнала с выхода датчика частоты Вращени , поступает помеха й- , котора  проходит через первый сумматор 2, звено 3 с пропорционально-интегральной характеристикой и поступает на нервый вход второго сумматора 4. 92 Контур из элементов 4-7 в режиме стабилизации тока двигател  рещает две задачи. Во-первых, при равенстве сигналов с выхода электропривода и эталонной модели 1 за счет наличи  данного контура полностью исключаетс  прохождеиие сигнала помехи на выход устройства. Во-вторых, обеспечиваетс  при этом прохождение на выход устройства сигнала с выхода дифференциатора 8 тока. Функциональна  схема контура 4-7, по сн юща  его работу, приведена на фиг. 2. Величина полки М релейного элемента 7 выбираетс  больще (равной) амплитуды сигнала помехи |2| , т.е.| М I , г. При равенстве нулю сигнала ощибки е с выхода сумматора 2 в контуре возникает и существует скольз щий режим, поэтому сигнал X с выхода масштабного усилител  5 с высокой точностью отслеживает сигнал i с выхода дифференциатора 8 тока. При неравенстве сигналов на входе блока 6 сравнени  релейный элемент 7 переключаетс  в такое положение, чтобы за счет подачи сигнала на вход масштабного усилител  5 (через сумматор 4) выравн ть величины ситалов на входе блока 6 сравнени . Так как амплитуда сигнала с выхода релейного элемента 7 больще амплитуды ситала помехи с выхода звена 3, то равенство сигналов с выхода дифференциатора 8 тока и масштабного усилител  5 всегда достигаетс . При изменении знака сигнала с выхода блока 6 сравнени , релейный элемент 7 переключаетс  и т.д. Переменна  составл юща  тока с выхода масштабного усилител  5 поступает на выход устройства. Выход устройства подключаетс  на вход системы управлени  электроприводом. Так как неременна  составл юща  тока по существу величина, пропорциональна  идеальной производной от регулируемой и координаты частоты вращени  двигател , то она обладает сильным стабилизирующим эффектом, т.е. существенно ювышает устойчивость электропривода . Таким образом, в описанном режиме помеха на рыход устройства не проходит , а проходит сигнал, пропорциональный производной частоты вращени , который повыщает устойчивость системы электропривода. Режим включени  дополнительного воздействи  по ошибке. Предположим, что вследствие каких-либо причин (например, адаптивных или параметрических возмущений) динамические свойства системы электропривода и эталонной модели перестали совпадать. При этом на выходе сумматора 2 эффективное значение сигнала отлично от нул . Данный сигнал динаМИЧ1ЮСТИ обрабатываетс  звеном 3 и поступает на первый вход второго сумматора 4. При этом, так как сигнал с выхода звена 3 больше сигнала с выхода реле 7, то услови  существовани  скольз щего режима в контуре 6, 7, 4, 5 нарущаетс .

Услови  нарушени  скольз щего режима:

|г|Че| |м1, . нри этом

x K e-ttM,

Сигнал с выхода второго сумматора 4 равен разности сигналов с выхода звеньев 3 и релейного элемента 7. Данный сигнал проходит через масщтабный усилитель 5, поступает на выход устройства, следовательно, на вход системы управлени  электроприводом. Пол рность сигнала выбираетс  из услови  отрицательной обратной св зи по ошибке, т.е. чтобы в результате его воздействи  выходной сигнал с электропривода совпадал с выходным сигналом модели. В результате данного дополнительного воздействи  на вход системы электропривода эффективное значение ошибки на выходе первого сумматора 2 уменьшаетс  и в конце концов стаО

М

-м

1871494

новитс  равным нулю. В контуре 8,6,7,4,5

вновь возникает скольз щий режим и на вход системы управлени  электроприводом вновь поступает стабилизирующий сигнал 5 переменной составл ющей тока.

Принципиальна  схема системы управлени , приведенна  на фиг. 3, вз та в качестве примера реализации предлагаемого устройства. Все блоки устройства управлени  электропри10 водом реализованы на микросхемах операционных усилителей, включенных по стандартной схеме. Особенност ми данной схемы  вл етс  то, что модель реализована в виде апериодического звена 12. Первый сумматор и 15 звено с пропорционально-интегральной характеристикой реализованы на усилителе 13, дифференциатор тока - на усилителе 14, устройство сравнени  и релейный элемент - на усилителе 15, включенном без обратной св 20 зи, второй сумматор - на усилителе 16 и масштабный усилитель - на усилителе 17.

Подключение устройства к системе электропривода прокатной клети стабилизирует динамические процессы по току, снижает уровень 25 пульсаций  корного двигател  с 50 до 10%, повышает запас устойчивости в услови х помех с тахогенератора.

X Выход

СП. с.

Фиг. 2

Фаг.З

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, содержащее датчик скорости и последовательно соединенные задатчики, эталонную модель, первый сумматор, звено с пропорционально-интегральной характеристикой, второй сумматор, масштабный усилитель, блок сравнения, релейный элемент, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, отличающеес я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости электропривода при сохранении высоких инвариантных свойств в условиях адаптивных и параметрических возмущений, оно содержит последовательно соединенные датчик тока и дифференциатор, тока, выход § которого подключен к второму входу блока сравнения.