Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл управлени электроприводами промышленных роботов , у которых в процессе работы контурный коэффициент усилени измен етс вследствие изменени приведенного момента инерции нагрузки, , динамического передаточного отношени редуктора или регулировани пото ка возбуждени двигател . Целью изобретени вл етс повышение точности и быстродействи работы самонастраивающейс системы (сне) управлени электрическим двигателем при пониженном энергопотреблении системы. На чертеже прин ты следуюш,ие обозначени : блок задающего сигнала 1, первый сумматор 2, регул тор 3, блок 4 умножени , усилитель 5 мощности, электрический двигатель 6, датчик 7скорости, датчик 8 тока, необратимый редуктор 9, второй сумматор 10, блок 11 делени , логическое устройство 12, третий 13, четвертый 14 су маторы первый интегратор 15, п тый сумматор 16, второй интегратор 17, задатчик 18 момента инерции двигател . Система работает следующим образом . Блок 1 вырабатывает задаюи ий сиг -нал, который в сумматоре 2 сравнива етс с сигналом отрицательной обратной св зи по скорости, формирующимс с помощью датчика 7 скорости. 8сумматоре 2 вырабатываетс сигнал ошибки, который через регул тор 3, блок 4 умножени , и усилитель 5 мощ ности передаетс на электрический двигатель 6, развивающий скорость вращени , соответствующую за.дающему сигналу. Регул тор 3 настраивает с таким образом, что при номинальном приведенном суммарном моменте инерции двигател , номинальном пото ке возбуждени и т говом режиме работы необратимого редуктора динамические свойства системы (быстродействие и динамические ошибки по упра лению и возмущению) удовлетвор ют техническим требовани м и считаютс оптимальными. Предположим, что момент нагрузки на выходном валу посто нен, а коэфф циент передачи двигател уменьщилс вследствие увеличени момента инер ции нагрузки. Будем считать, что соотношение величин и знаков сигнала задани и момента нагрузки таковы, что в необратимом редукторе осуществл етс т говый режим. В этом случае воврем переходного процесса, например , по управлению (сигнал задани увеличиваетс ) выходной сигнал датчика 8 тока, проход через блоки 10, 11, 14 и 15, вызывает изменение сигнала на выходе интегратора 15, который вычитаетс в сумматоре 16 из сигнала датчика 7 скорости. Разностный сигнал с выхода сумматора 16 поступает на второй вход сумматора 14, где складываетс с сигналом, поступающим с блока 11 делени . В результате сигнал на выходе сумматора 14 уменьшаетс . Вследствие этого увели-, чиваетс выходной сигнал блока 11 делени , пропорциональный частному от делени выходного сигнала сумматора 10 на выходной сигнал сумматора 14. Так будет происходить до тех пор, пока сигнал на выходе четвертого сумматора 14 не станет равным ускорению выходного вала редуктора, а сигнал на выходе блока 11 делени - моменту инерции нагрузки. Далее этот сигнал через логическое устройство 12 поступает на вход третьего сумма- . тора 13, на второй вход которого подаетс сигнал, пропорциональный моменту инерции двигател с выхода задатчика 18 момента инерции. На выходе сумматора 13 сформируетс сигнал, пропорциональный суммарному моменту инерции, приведенному к валу двигател , этот сигнал в блоке 4 умножаетс на сигнал, поступающий с выхода регул тора 3. В результате получаем эффект увеличени общего коэффициента передачи регул тора 3 и блока 4 на величину, пропорциональную уменьшению коэффициента передачи двигател , и стабилизации контурного коэффициента передачи всей системы в целом. Аналогично процесс происходит, если задаюш 1Й сигнал уменьшаетс . При изменении момента нагрузки, например, при его увеличении, скорость двигател уменьшаемс , а ток возрастает. Поскольку величина сигнала на выходе интегратора 17 соответствует прежнему (меньшему) значению момента нагрузки, то на первый вход блока 11 делени поступает сигнал. 3 уже несоответствующий динамическому току, воздействующему на двигатель . Выходной сигнал интегратора 15 увеличиваетс (так как ток двига тел возрастает), в то врем как си нал датчика 7 скорости уменьшаетс . Под действием по вившегос на выходе сумматора 16 отрицательного ла рассогласовани выходной сигнал интегратора 17 (его знак отрицателен ) увеличиваетс до тех пор, пока не придет в соответствие с увеличивающимс моментом нагрузки. При одновременном изменении моме та нагрузки и момента инерции нагру ки (этому случаю соответствует такж режим регулировани потока возбужде ни двигател при посто нном момент работа системы происходит аналогичн указанному. При этом согласованна работа и правильное взаимодействие контура оценки суммарного момента инерции двигател , образованного блоками 10-13, 14-16,и 18, и контура оценки тока нагрузки, включающего блоки 10, 11, 14-17, обеспечивае с соответствующим выбором их конту ных коэффициентов усилени . В статическом равновесном состо нии, характеризующимс тем, что ско рость d и ускорение ot вала двигател равны нулю, а момент, разви .ваемый двигателем М меньше момента нагрузки М, необратимый редуктор заклиниваетс . Это объ сн етс тем, что под воздействием моментов, прикладываемых к выходным валам необратимьрс редукторов (моментов нагрузки) в самотормоз щихс передачах этих ре дукторов создаютс только моменты . трени в зацеплении, которые по своей физической сущности не могут быть движущими. В результате вал электрического двигател в статических состо ни х равновеси остаетс непо- движным при любых моментах нагрузки, действующих на выходной вал необратимого редуктора. Это обсто тельство позвол ет отключать электродвигатель самонастраивающейс системы от источника энергии в статических равновесных состо ни х. Теперь рассмотрим случай, когда вследствие смены режима движени измен етс динамическое передаточное отношение редуктора. определ етс дл необратимых редукторов соотношением 65 „/i) , при Mj -of 0; . , при Mjot О, КПД пр мого и обратного хода редуктора; скорость вала двига-. тел ; з момент в зацеплении. с i + М, М I, где Ij - момент инерции нагрузки; М„ - момент нагрузки; i - кинематическое передаточ ное отнощение редуктора; oL - ускорение вала двигател . Чаще всего это происходит при реверсе, торможении или разгоне электродвигател . Предположим, что в начальный момент времени соотношение величин и знаков сигнала задани и момента нагрузки таковы, что в необратимом редукторе осуществл етс т говый режим движени , т.е. произведение Mj ot 0. При этом в блоке 12 определ етс произведение сигналов и и и, соответственно поступающих на его первый и второй управл ющие входы с выходов датчиков 7 и 8 скорости и тока, пропорциональных скорости вала двигател ы и моменту в зацеплении К . В блоке 12 при положительном знаке вновь сформированного сигнала устанавливаетс коэффициент передачи К , пропорциональный динамическому передаточному отношению необратимого редуктора в т говом режиме. При реверсе двигател его скорость некоторое врем сохран ет свой знак, в то врем как знак момента в зацеплении измен етс на противоположный. Соответствующим образом измен ютс и знаки сигналов датчиков скорости и тока двигател . При этом происходит смена режиме движени необратимового редуктора с т гового на режим оттормаживани . Одновременно измен етс и динамическое передаточное отношение редуктора. В этом , случае в блоке I2 измен етс знак сигнала, пропорциональный произведению сигналов, поступающих на первый и второй управл ющие входы блока с выходов датчиков скорости и тока (М of- 0), поскольку знак сигнала на выходе датчика скорости сохран ет некоторое врем свой знак.
а знак сигнала датчика тока мен етс на противоположный. В результате в блоке 12 по сигналу, пропорцио нальному произведению (U - х U ), знак которого изменилс на противоположный , устанавливаетс коэффициент усилени К , пропорциональный динамическому передаточному отношению редуктора в режиме оттормаживани .
При смене режима оттормаживани в редукторе при работе СНС на Trfroвый в блоке идентификации момента инерции происход т аналогичные процессы .
Таким образом, вновь введенное в устройство идентификации переменного суммарного момента инерции двигател логическое устройство позвол ет учесть нелинейные свойства необратимого редуктора, с помвщью которого улучшаютс энергетические характеристики всей СНС, а использование блока умножени вместо блока делени уменьшить число интеграторов и блоков делени , используемых в идентификаторе переменного момента инерции Все это позвол ет повысить точность и быстродействие работы как устройства идентификации, так и всей системы в целом.