SU1283712A1 - Control system for electric drive - Google Patents
Control system for electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- SU1283712A1 SU1283712A1 SU853917040A SU3917040A SU1283712A1 SU 1283712 A1 SU1283712 A1 SU 1283712A1 SU 853917040 A SU853917040 A SU 853917040A SU 3917040 A SU3917040 A SU 3917040A SU 1283712 A1 SU1283712 A1 SU 1283712A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- adder
- speed
- electric drive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к автоматическому управлению и харатстериззг- етс высокими требовани ми к точности и быстродействию в широком диапазоне регулировани скорости вращени в услови х существенного изменени параметров и характеристик электропривода . Сущность изобретени заключаетс в том, что в известную систему управлени электроприводом, содержащую последовательно соединенные задатчик и регул тор скорости, а также блок управлени тиристорным преобразователем и электромеханический объект, выход которого соединен .с втбрым входом регул тора скорости, последовательно соединенные первый сумматор, интегратор, второй сумматор и релейный элемент и пбследова- тельно соединенные эталонную модель и блок формировани сигнала ошибки, выход которого подключен ко второму входу релейного элемента, входы эталонной модели и первого сумматора подключены к выходу задатчика, вторые входы первого сумматора, блока формировани сигнала ошибки и второго сумматора подключены к выходу электромеханического объекта, выход . второго сумматора соединен с третьим входом первого сумматора, дополнительно введены фильтр средних частот, выход которого соединен с третьим вхо- дом регул тора скорости, а также последовательно соединенные фильтр низких частот и усилитель с регулируе- мьм ограничением уровн выходного напр жени , второй вход которого соединен с выходом регул тора скорости, а выход - с блоком управлени тиристорным преобразователем, второй вход интегратора и вход фильтра низких частот подключен к выходу релейного элемента, выход фильтра низких частот подключен к входу фильтра средних частот. Изобретение может быть ис- псльзовано в исполнительных электроприводах станков с ЧПУ и манипул ци- онных роботов. 1 йл. (Л 1C 00 00 юThe invention relates to automatic control and is characterized by high demands on accuracy and speed in a wide range of rotational speed control under conditions of a significant change in the parameters and characteristics of the electric drive. The essence of the invention is that a known electric drive control system comprising a serially connected speed controller and a speed controller, as well as a thyristor converter control unit and an electromechanical object, the output of which is connected to the second speed controller input, are connected in series to the first adder, integrator, the second adder and the relay element and the p-connected reference model and the block forming the error signal, the output of which is connected to the second input of the relay The element, the inputs of the reference model and the first adder are connected to the output of the setpoint device, the second inputs of the first adder, the error signal generation unit and the second adder are connected to the output of the electromechanical object, output. The second adder is connected to the third input of the first adder, a mid-range filter is additionally introduced, the output of which is connected to the third input of the speed regulator, as well as a low-pass filter connected in series and an amplifier with adjustable output voltage limiting with the output of the speed controller, and the output with the control unit of the thyristor converter, the second input of the integrator and the input of the low-pass filter are connected to the output of the relay element, the output of the filter is low x frequencies are connected to the input of the mid-range filter. The invention can be applied in executive electric drives of CNC machines and manipula- tion cion robots. 1 yl. (L 1C 00 00 th
Description
1.121.12
Изобретение относитс к автоматическому управлению и предназначеноThis invention relates to automatic control and is intended
дл использовани в системах управлени электроприводами посто нногоfor use in permanent electric drive control systems
тока, регулируемых по скорости вра- щени , току и положению и характеризующихс высокими требовани ми к стабильности своих динамических свойств в услови х существенного изменени параметров и характеристик электропривода.current, adjustable in speed of rotation, current and position, and characterized by high demands on the stability of their dynamic properties under conditions of a significant change in the parameters and characteristics of the electric drive.
Цель изобретени - повьшение точности и быстродействи системы управлени электроприводом.The purpose of the invention is to increase the accuracy and speed of the electric drive control system.
На чертеже приведена функциональ- на схема предлагаемой системы управлени электроприводом.The drawing shows a functional scheme of the proposed drive control system.
Система управлени содержит за- датчик 1, регул тор скорости 2, блок 3 управлени тиристорным преобразо- вателем, первьй сумматор 4, интегратор 5, второй сумматор 6, релейный элемент 7, эталонную модель 8, блокThe control system contains a sensor 1, a speed controller 2, a block 3 for controlling a thyristor converter, a first adder 4, an integrator 5, a second adder 6, a relay element 7, a reference model 8, a block
9формирований сигнала ошибки, фильт9 formations of the error signal, filter
10средних частот, фильтр 11 низких частот, усилитель 12 с регулируемым ограничением уровн выходного напр жени , электромеханический объект10 mids, low pass filter 11, amplifier 12 with adjustable output voltage limiting, electromechanical object
(не показан).(not shown).
Система управлени работает еле- дующим образом.The control system works in the following way.
Задающий сигнал от задатчика 1, реализованного, например, в виде регулируемого делител с источником посто нного напр жени или иного задатчи ка программного вращени , через регул тор скорости 2 и усилитель 12 с регулируемым ограничением уровн выходного напр жени и блок 3 управлени тиристорным преобразователем посту- пает на электромеханический объект, который отрабатывает его со своей динамикой. Регул тор скорости 2 реа- лизйван с пропорционально-интегральной характеристикой дл придани астатизма контуру регулировани скорости вращени , образуемому блоками 2, 12, 3. В качестве блока электро- механического объекта могут быть использованы регул тор тока, датчик- тока, тиристорный преобразователь и двигатель посто нного тока с датчиком скорости вращени (тахогене- ратором). Задающий сигнал, поступающий на электропривод, одновременно подаетс на эталонную модель 8, реализованную в виде пассивного фильтра На выходе эталонной модели 8 формируетс сигнал, соответствующий устой22The driver signal from the setting device 1, implemented, for example, in the form of an adjustable divider with a constant voltage source or other setting of software rotation, through the speed controller 2 and the amplifier 12 with adjustable limitation of the output voltage and the post-thyristor converter control unit 3 It falls on an electromechanical object, which works it out with its dynamics. The speed controller 2 is implemented with a proportional-integral characteristic to impart astatism to the rotational speed control loop formed by blocks 2, 12, 3. The current controller, current sensor, thyristor converter and motor can be used as a unit of an electro-mechanical object. direct current with a rotation speed sensor (tachogenerator). The master signal arriving at the actuator is simultaneously applied to the reference model 8, implemented as a passive filter. At the output of the reference model 8, a signal is generated that corresponds to a steady 22
чивому с предельным быстродействием переходному про.цессу в электроприводе при стандартном (скачкообразном) воздействии. Одновременно с этим поступающий с выхода электропривода (тахогеноратора) сигнал, пропорциональный его выходной координате (ск о рости вращени двигател ), вместе с выходным сигналом эталонной модели 8 поступает на блок 9 формировани сигнала ошибки, на выходе которого получаетс сигнал рассогласовани между эталонным переходным процессом, вырабатываемы моделью 8, и реальным переходным процесс-ом регулируемого электропривода. Сигнал на выходе блока 9 формировани сигнала ошибки своей формой, длительностью и амплитудой характеризует степень отклонени реального переходного процесса от эталонного при широком изменении параметров и характеристик электропривода , например при изменении момента инерции двигател при его замене , что приводит к соответствующему изменению коэффициента усилени в контуре регулировани выходной координаты , а также при работе в режиме прерывистых токов и при изменении нагрузок. Кроме блока 9 формировани сигнала ошибки рассогласовани устройство управлени электроприводом содержит блок формировани оценки состо ни объекта, вырабатывающий оценку производной от ошибки рассогласовани и состо щий из последовательно соединенных первого сумматора 4, интегратора 5 и второго сумматора 6. На выходе второго сумматора 6 вырабатываетс сигнал, пропорциональный скорости изменени сигнала ошибки рассогласовани реального и эталонного процессов. Выработанный вторымto a very fast transient process in an electric drive with a standard (intermittent) effect. Simultaneously, the signal coming from the output of the electric drive (tachogenerator), proportional to its output coordinate (speed of rotation of the engine), together with the output signal of the reference model 8, goes to the error signal generating unit 9, the output of which is the error signal between the reference transient, produced by model 8, and the real transition process of an adjustable electric drive. The signal at the output of the error signal generating unit 9, by its shape, duration and amplitude, characterizes the degree of deviation of the actual transient process from the reference one with a wide variation in the parameters and characteristics of the electric drive, for example, when the engine inertia moment changes during its replacement, which leads to a corresponding change in the gain in the control loop output coordinates, as well as when operating in the mode of intermittent currents and when load changes. In addition to the error error signal generating unit 9, the electric drive control device includes an object state estimation generating unit generating an estimate of the error error error and consisting of the first adder 4, the integrator 5 and the second adder 6 sequentially connected. The output proportional to the second adder 6 is outputted the rate of change of the error signal of the real and reference processes. Developed by the second
сумматором 6 сигнал подаетс черезadder 6, the signal is applied through
II
второй вход релейного элемента 7 иthe second input of the relay element 7 and
суммируетс с сигналом ошибки рас-, согласовани . Выход релейного элемен та 7 в отличие от прототипа замкнут на инверсный вход интегратора 5, так что образуетс внутренний контур коррекции блока формировани оценки состо ни объекта. В данном контуре образуетс высокочастотный режим переключений (реальный скольз и ий режим) с частотой 10 кГц, обеспечивающий получение уточненной, с учетом изменени параметров электропривода , оценки производной ошибки рассогласовани , когда, например, параметры двигател измен ютс вследствие момента инерции, приведенного к валу двигател или замене двигател или изменени потока возбуждени . summed with the error signal of the match. The output of the relay element 7, in contrast to the prototype, is closed to the inverse input of the integrator 5, so that an internal correction circuit of the object forming unit is formed. In this circuit, a high-frequency switching mode (real slipping mode) with a frequency of 10 kHz is formed, which provides a refined, taking into account changes in the parameters of the electric drive, estimates of the derivative of the error of the error when, for example, the parameters of the engine change due to the moment of inertia brought to the motor shaft or replacing the engine or changing the excitation flow.
Таким образом, работа блока формировани оценки состо ни объекта, рассчитанного на линейность и неизменность параметров объекта, согласуетс , т.е. совпадает с движением нелинейного электропривода с измен ющимис параметрами. Одновременно выходной сигнал, снимаемьй с выхода релейного элемента 7 и обработанньш вновь введенным фильтром 11 низкой ча тоты, вл етс сигналом адаптации который подаетс на инвертирующий вход введенного усилител 12 с регулируемым ограничением уровн выходного напр жени , что увеличивает область ус- тойчивой работы электропривода, а следовательно, дает дальнейшее увеличение его быстродействи . Фильтр 11 низкой частоты служит дл осреднени сигнЬла с выхода релейного элемента 7, а также дл разнесени по времени процесса коррекции блока формировани оценки состо ни электропривода и процесса адаптации электропривода при изменении его пара- метров и характеристик. Дополнительное введение усилител 12, суммирующего сигналы с выхода регул тора 2 и фильтра 11 низкой частоты, позвол ет .повысить точность электроприво- да на малых уровн х входного сигнала за счет исключени дрейфа нул операционного усилител релейного элемента 7, так как усилитель 12 находитс внутри контура регулирова- НИЛ частотой вращени , образованного блоками 2, 12,3,а наличие пропорционально-интегрального регул тора скорости 2 делает электропривод астатическим. Вновь введенна св зь, соедин юща выход фильтра 11 низкой частоты и инвертирующий вход регул тора 2 через фильтр 10 средн.их частот, позвол ет повысить динамическую точность электропривода (умень- изшть перерегулирование), особенно вThus, the work of the unit for forming an assessment of the state of an object, calculated on the linearity and immutability of the parameters of the object, is consistent, i.e. coincides with the motion of a non-linear electric drive with varying parameters. At the same time, the output signal, removed from the output of the relay element 7 and processed by the newly introduced low-frequency filter 11, is an adaptation signal that is fed to the inverting input of the input amplifier 12 with adjustable limiting output voltage, which increases the range of stable operation of the electric drive, and therefore, gives a further increase in its speed. The low-frequency filter 11 serves to averaging the signal from the output of the relay element 7, as well as for distributing the correction process of the electric drive condition evaluation unit and the electric drive adaptation process over time when its parameters and characteristics change. Additional insertion of amplifier 12, summing the signals from the output of the regulator 2 and the low-frequency filter 11, makes it possible to increase the accuracy of the electric drive at low levels of the input signal by eliminating the zero drift of the operational amplifier of the relay element 7, since amplifier 12 is inside the loop the NIL is regulated by the frequency of rotation formed by blocks 2, 12.3, and the presence of proportional-integral speed regulator 2 makes the drive static. The newly introduced connection connecting the output of the low-frequency filter 11 and the inverting input of the regulator 2 through the filter 10 mid-frequency, allows to increase the dynamic accuracy of the electric drive (reduce the overshoot), especially
верхнем диапазоне регулировани скорости вращени электропривода, за счет охвата всего контура регулировани электропривода динамической составл ющей адаптивного сигнала (посто нна составл юща адаптивного сигнала отсекаетс фильтром 10).the upper control range of the rotational speed of the electric drive, due to the coverage of the entire control loop of the electric drive, the dynamic component of the adaptive signal (the constant component of the adaptive signal is cut off by the filter 10).
Таким образом, совокупность вновь введенных блоков и св зей увеличивает точность и быстродействие электропривода в услови х существенного изменени параметров и характеристик.Thus, the combination of newly introduced blocks and links increases the accuracy and speed of the electric drive under conditions of a significant change in parameters and characteristics.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853917040A SU1283712A1 (en) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | Control system for electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853917040A SU1283712A1 (en) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | Control system for electric drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1283712A1 true SU1283712A1 (en) | 1987-01-15 |
Family
ID=21184895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853917040A SU1283712A1 (en) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | Control system for electric drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1283712A1 (en) |
-
1985
- 1985-06-25 SU SU853917040A patent/SU1283712A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 928300, кл. G 05 В 13/02, 1982. Авторское свидетельство СССР № 843140, кл. Н 02 Р 5/06, 1981. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5349278A (en) | Torque oscillation compensation utilizing velocity feedback | |
KR100442034B1 (en) | Motor controller | |
AU2002322000B2 (en) | Feedforward engine control governing system | |
KR940005447A (en) | Voltage compensation of pulse width modulation servo device | |
US5444346A (en) | Control system for actuator applicable to servo system having low resolution sensor and in feedback control mode | |
JP4294344B2 (en) | Electric motor control method and control apparatus | |
JPS63274385A (en) | Speed controller for servo-motor | |
US5389867A (en) | Control system for actuator applicable to servo system having low resolution sensor and speed-reduction gear mechanism | |
US4249236A (en) | Controller for power converter | |
KR20000048977A (en) | Method and control structure for controlling moments in numerically controlled elastic (and therefore oscillation-capable) multiple mass systems | |
SU1283712A1 (en) | Control system for electric drive | |
JPH0530979B2 (en) | ||
KR900002100B1 (en) | Method and apparatus for controlling operation of disc refiner | |
JPH04234546A (en) | Device for controlling vehicular actuator | |
JPH1095216A (en) | Suspension controlling device | |
US3935520A (en) | DC motor regulator | |
JPH026308B2 (en) | ||
JPH10295092A (en) | Speed controller of motor | |
RU2011286C1 (en) | Dc electric drive | |
JP4025971B2 (en) | Electric motor control device and gain setting method thereof | |
KR100299457B1 (en) | Method for controlling speed of induction motor | |
JPH11155295A (en) | Vibration suppressing controller | |
RU2185301C2 (en) | Car steering mechanism servodrive and electric motor current regulator | |
SU1620236A2 (en) | System for automatic controlling of the welding process | |
JPH06161507A (en) | Controller |