SU1296404A1 - Double-acting servo system - Google Patents

Double-acting servo system Download PDF

Info

Publication number
SU1296404A1
SU1296404A1 SU853862648A SU3862648A SU1296404A1 SU 1296404 A1 SU1296404 A1 SU 1296404A1 SU 853862648 A SU853862648 A SU 853862648A SU 3862648 A SU3862648 A SU 3862648A SU 1296404 A1 SU1296404 A1 SU 1296404A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
controller
motor
input
double
Prior art date
Application number
SU853862648A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Маркович Барац
Александр Артемович Белоцерковский
Юрий Петрович Жуков
Original Assignee
Донецкое Отделение Института "Гипроуглеавтоматизация"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Донецкое Отделение Института "Гипроуглеавтоматизация" filed Critical Донецкое Отделение Института "Гипроуглеавтоматизация"
Priority to SU853862648A priority Critical patent/SU1296404A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1296404A1 publication Critical patent/SU1296404A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области робототехники и может быть использовано при создании копирующих манипул торов . Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства и повьш1ение его динамической точности за счет исключени  датчиков нагрузки. Устройство содержит сумматор, блок интегрировани , два регул тора, преобразователь тока, двигатель, электрогидропреобра- зователь, гидродвигатель и два датчика положени . 1 ил.The invention relates to the field of robotics and can be used to create copy manipulators. The aim of the invention is to simplify the device and increase its dynamic accuracy by eliminating load sensors. The device contains an adder, an integration unit, two regulators, a current converter, a motor, an electrohydraulic converter, a hydraulic motor, and two position sensors. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к робототехнике и может быть использовано при создании копирующих манипул торов .The invention relates to robotics and can be used to create copy manipulators.

Цель изобретени  - упрощение и повышение динамической точности устройства за счет исключени  датчиков давлени .The purpose of the invention is to simplify and increase the dynamic accuracy of the device by eliminating pressure sensors.

На чертеже изображена функциональна  схема след щей системы двустороннего действи .The drawing shows a functional diagram of a two-way tracking system.

Система содержит задающий 1 и ис- полнительньш 2 след щие приводы, бло 3 интегрировани , первый 4 и второй The system contains the master 1 and the master 2 follower drives, the integration block 3, the first 4 and the second

5регул торы, исполнительные части5regulators, executive parts

6и 7, преобразователь 8 тока, двигатель 9, электрогидропреобразовател 10, гидродвигатель 11, первый 12 и второй 13 датчики положени , сумма- тор 14.6 and 7, a current converter 8, a motor 9, an electrohydraulic converter 10, a hydraulic motor 11, a first 12 and a second 13 position sensors, a summator 14.

След ща  система двухстороннего действи  работает следующим образом.The following system of bilateral action works as follows.

При отсутствии нагрузки привод 1 находитс  в согласованном положении сигналы Uj. на выходе регул тора 4 и I на выходе пpeoбpaзoвaтeлk 8 тока нулевые, величина выходной координаты х,дд равна уставке х, ошибка равна Hyjno.In the absence of a load, the actuator 1 is in the matched position of the signals Uj. At the output of controller 4 and I at the output of current transducer 8 are zero, the value of the output coordinate x, dd is equal to the setpoint x, the error is equal to Hyjno.

При возникновении момента внешней нагрузки на выходном валу привода 1 в первый момент времени за счет люфтов и упругости кинематической передачи выходна  координата х. незна чительно проседает в сторону действи  момента внешней нагрузки. При этом возникает ненулевое рассогласование на входе регул тора 4 (напри- мер ПИД-регул тора), которьм выраба-- тывает сигнал U, воздействующий на преоброзователь 8 тока. Последний создает в двигателе 9 (например двигателе посто нного тока) ток I, определ ющий момент противодействи  на валу двигател  9 моменту внешней нагрузки . Ток I растет до тех пор, пока моменты: приложенный к валу задающего органа оператором (момент нагрузки задающего след щего привода 1) и противодействующий ему со стороны двигател  9, не уравновес тс . Увеличение проседани , а вместе с ним и ошибки рассогласовани  на входе ре- гул тора 4 прекращаетс .When an external load moment occurs on the output shaft of the drive 1 at the first time point due to backlashes and elasticity of the kinematic transmission, the output coordinate x. Slightly sags towards the moment of external load. In this case, a nonzero mismatch occurs at the input of controller 4 (for example, the PID controller), which generates a signal U acting on the current converter 8. The latter creates a current I in the motor 9 (for example, a DC motor), which determines the moment of opposition on the motor shaft 9 to an external load torque. The current I grows as long as the moments, which are applied by the operator (load moment of the follower drive 1) to the driver body and opposed to it by the engine 9, are not balanced. The increase in subsidence, and with it the mismatch error at the input of regulator 4, stops.

Таким образом, указанна  ошибка отрабатываетс  регул тором 4 так, что момент на выходном валу компенсируетThus, the indicated error is processed by the regulator 4 so that the torque on the output shaft compensates

5five

00

5five

Q Q г Q Q g

приложенную извне нагрузку. При этом статическа  ошибка задающего след щего привода 1 может остатьс  ненулевой (если привод 1 не обладает ас-, татизмом) либо исчезнуть в случае астатического привода 1. В любом из описанных случаев привод U переходит в новое установившеес  состо ние.externally applied load. In this case, the static error of the master follower drive 1 may remain non-zero (if drive 1 does not possess as-, tatism) or disappears in the case of an astatic drive 1. In any of the cases described, the drive U changes to a new steady state.

Дл  того, чтобы на выходном валу поддерживать уравновешивающий внешнюю нагрузку момент, посто нна  составл юща  тока I, а следовательно, и выходного сигнала регул тора 4 - U (при условии линейности характеристики преобразовател  8) независимо от алгоритма его функционировани  и ошибки в установившемс  режиме должна быть пропорциональна внешней нагрузке на валу след щего привода 1. IIn order to maintain a balancing external load moment on the output shaft, the constant component of the current I, and hence the output signal of the regulator 4 - U (provided that the characteristics of the converter 8 are linear), regardless of the algorithm of its operation and the error in the steady state be proportional to the external load on the follower drive shaft 1. I

Работа исполнительного след щегоExecutive work

привода 2 при компенсации внешних нагрузок, вызванных перемещаемым грузом , аналогична описанной с той лишь разницей, что преобразователь 10 преобразует выходной сигнал U, регул тора 5 в пропорциональный перепад давлений &Р в полост х гидродвигател  11, который создает пропорциональный перепаду Л Р момент противодействи  нйгрузке на выходном валу исполнительного след щего привода 2-.drive 2, when compensating for external loads caused by moving load, is similar to that described with the only difference that converter 10 converts the output signal U, controller 5 into a proportional pressure differential & P in the cavity of the hydraulic motor 11, which creates a proportional differential pressure L P Load on output shaft of follower actuator 2-.

Таким образом, при приложении к выходным валам след щих приводов 1 и 2 внешних нагрузок на выходе регул торов 4 и 5 возникают сигналы и л и Uf,, посто нные составл кщие которых содержат информацию об этих нагрузках , а точнее им пропорциональны.Thus, when the following drives 1 and 2 are applied to the output shafts of external loads, the output of the regulators 4 and 5 gives rise to signals and l and Uf, the constant components of which contain information about these loads, or rather, are proportional to them.

В зависимости от разности сигна-. лов Ufl и и, выдел емой в сумматоре 14, блок 3 интегрировани  (например блок двойного интегрировани ) измен ет уставку х в направлении и со скоростью, пропорциональной указанной разности. Скорость движени  выходных валов исполнительного 2 и задающего 1 след щих приводов пропорциональна разности моментных воздействий со стороны оператора и перемещаемой нагрузки.Depending on the difference signal. catching Ufl and and, allocated in the adder 14, the integrating unit 3 (for example, the double integrating unit) changes the set point x in the direction and at a speed proportional to the specified difference. The speed of movement of the output shafts of the actuator 2 and the driver 1 follower drives is proportional to the difference in torque effects from the operator and the displaced load.

В случае наличи  в сигналах Ua и и высокочастотных составл ющих, присутствующих при широтно- или частот- ноимпульсном управлении исполнительными част ми 6 и 7 приводов 1 и 2, указанные составл ющие не оказывают вли ни  на систему двустороннего действи , поскольку ослабл ютс  в блокеIn the case of the presence of signals Ua and high-frequency components, which are present when the pulse-width or frequency-pulse control of the actuators 6 and 7 of the actuators 1 and 2, these components do not affect the system of two-sided action, because they are attenuated in the block

3 интегрировани , имеющем свойства фильтра нижних частот, а также в самих след щих приводах 1 и 2 за счет их линейных, нелинейных искажений и ограниченности частотного спектра полосы пропускани .3 integration, having the properties of a low-pass filter, as well as in the following actuators 1 and 2 due to their linear, non-linear distortions and the limited frequency spectrum of the passband.

Реальные исполнительные части 6 и 7 всегда имеют запаздывание (инерцию ) , поэтому общие передаточные функции замкнутых по положению след щих приводов 1 и 2 от сигнала Х к сигналам U и U будут иметь фазовое опережение, поскольку исполнительные части 6 и 7 включены в обратную св зь при формировании указанных передаточных функций, т.е. сигналы Ол и и„ возникают чуть раньше , чем компенсирующие моменты на валах след щих приводов 1 и 2, что благотворно сказываетс  на устойчивости внешнего контура системы двустороннего действи .Real executive parts 6 and 7 always have a lag (inertia), so the overall transfer functions of the closed position of the following actuators 1 and 2 from the signal X to the signals U and U will have a phase advance, because the executive parts 6 and 7 are included in the feedback when forming these transfer functions, i.e. The signals Ol and and appear a little earlier than the compensating moments on the shafts of the following drives 1 and 2, which has a beneficial effect on the stability of the external circuit of the two-way system.

При необходимости реализации за- дак цего след щего привода 1 в виде электрогидро- либо электропневматического необходимо выполнить его исполнительную часть 6 аналогично исполнительной части 7 исполнительного след щего привода 2. При этом работаIf it is necessary to implement a follower drive 1 in the form of electrohydro or electropneumatic, it is necessary to perform its executive part 6 in the same way as executive part 7 of the executive follower drive 2. In this case, the work

Редактор Е.КопчаEditor E. Kopcha

Составитель Е.ПолитовCompiled by E.Politov

Техред Л.Олейник Корректор Л.ПилипенкоTehred L.Oleynik Proofreader L.Pilipenko

Заказ 708/20 , Тираж 954ПодписноеOrder 708/20, Circulation 954 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

предлагаемой системы ни по функци м, ни по достигаемому результату не отличаетс  от описанной.The proposed system is neither in function nor in terms of the result achieved from that described.

Claims (1)

5 Формула изобретени 5 claims След ща  система двустороннего действи , содержаща  на задающей стороне последовательно соединенные первый регул тор, преобразователь тока и двигатель, св занный с первым датчиком положени , выход которого подключен к первому входу первого регул тора , на исполнительной стороне последовательно, соединенные второй регул тор, электрогидропреобразова- тель и гидродвигатель, св занный с вторым датчиком положени , выход которого подключен к первому входу второго регул тора, а также последовательно соединенные сумматор и блок интегрировани , подключенный выходом к второму входу первого и второго регул тора , отличающа с  тем, что, с целью упрощени  и повышени  динамической точности системы, в ней первый и второй входы сумматора соединены соответственно с выходом первого и второго регул тора.A follow-on system of two-sided operation, comprising on the driver side, serially connected a first controller, a current converter and a motor connected to the first position sensor, the output of which is connected to the first input of the first controller, on the executive side in series, connected to a second controller, a motor and a hydraulic motor connected to the second position sensor, the output of which is connected to the first input of the second controller, as well as the series-connected adder and integral unit Rovani connected to the second output and the second input of the first regulator, characterized in that, in order to simplify and enhance the accuracy of the dynamic system, therein the first and second adder inputs are connected respectively to the first and second output regulator.
SU853862648A 1985-03-04 1985-03-04 Double-acting servo system SU1296404A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853862648A SU1296404A1 (en) 1985-03-04 1985-03-04 Double-acting servo system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853862648A SU1296404A1 (en) 1985-03-04 1985-03-04 Double-acting servo system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1296404A1 true SU1296404A1 (en) 1987-03-15

Family

ID=21165366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853862648A SU1296404A1 (en) 1985-03-04 1985-03-04 Double-acting servo system

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1296404A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021118388A1 (en) * 2019-12-10 2021-06-17 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)" Object handling system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Электрогидравлические след щие системы./ Под ред. Б.А.Хохлова. М.: Машиностроение, 1971, с. 145. Проектирование след пщх систем двустороннего действи / Под ред. В.С.Кулешова. М.: Машиностроение, 1980, с. 71. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021118388A1 (en) * 2019-12-10 2021-06-17 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)" Object handling system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fujimoto et al. Robust servo-system based on two-degree-of-freedom control with sliding mode
US4727303A (en) Positional control method and system utilizing same
SU1296404A1 (en) Double-acting servo system
IL110009A (en) Integrated anti-backlash gearhead motor
EP0101051A2 (en) Method of position control by DC servomotor
US4761588A (en) Dual-drive system for micro-manipulation of direct-drive robotic systems
KR100359577B1 (en) Controller of multi-axis robot
US5532565A (en) Controller
Shih et al. Fuzzy PWM control of the positions of a pneumatic robot cylinder using high speed solenoid valve
CN113517832A (en) Low-voltage servo discrete linear active disturbance rejection control method
US5721477A (en) Nonlinear proportional integral controller
CN111880483B (en) Method for controlling preset performance of four-motor driving servo system of radar antenna
JPH0220842B2 (en)
US5331266A (en) Cooperative differential drive system
Taghirad et al. An experimental study on harmonic drives
SU1280206A1 (en) Hydraulic servomechanism
Albagul Performance improvement of practical control method for positioning systems in the presence of actuator saturation
Kim A Study on the Robust Digital Tracking Control of a Robot With Flexible Joints
SU1259212A1 (en) Self-adjusting servo system with contactless d.c. motor
SU1618642A1 (en) Arrangement for controlling robot actuator
RU2783736C1 (en) Automatic control device for electromechanical system with gap in kinematic transmission (options)
SU737917A2 (en) Device for control of remote manipulator
Hutamarn et al. Neuro-Fuzzy based on support vector machine friction compensator in servo hydraulic system
Kawai et al. Equivalent Disturbance Compensator and Friction Compensation for Back-Forward Drivability Improvement
RU2071164C1 (en) Control system for dc precision position servo drive