SU1379928A2

SU1379928A2 - Digital positioning electric drive

Info

Publication number: SU1379928A2
Application number: SU853946091A
Authority: SU
Inventors: Виктор Алексеевич Евсеенков; Евгений Борисович Головкин
Original assignee: Предприятие П/Я В-2438
Priority date: 1985-08-26
Filing date: 1985-08-26
Publication date: 1988-03-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и м.б. использовано в электроприводах при позиционировании различных объектов. Целью изобретени вл етс улучшение качества регулировани . Электропривод содержит блок 16 задани кода скорости, к-рый вырабатывает код управлени делителем 14 частоты, соответствующий требуемому перемещению. При выходе электропривода из зоны позиционировани соответствующа частота с делител 14 через открытую схему 6 совпадени проходит на вычитающий вход счетчика 2. Обратна св зь по скорости с датчика 19 положени через умножитель 22 частоты и открытую схему 20 совпадени заводитс на суммирующий вход счетчика 2. Это позвол ет сузить зону возможного перерегулировани и, как следствие, повысить устойчивость привода, точность и быстродействие его позиционировани . 1 ил. ф (Л мThe invention relates to electrical engineering and m. used in electric drives when positioning various objects. The aim of the invention is to improve the quality of regulation. The electric drive contains a speed code setting block 16, which produces a control code for frequency divider 14 corresponding to the required displacement. When the actuator leaves the positioning zone, the corresponding frequency from divider 14 through open circuit 6 matches to the subtractive input of counter 2. Speed feedback from position sensor 19 through frequency multiplier 22 and open circuit 20 matches to the summing input of counter 2. This allows It does not narrow the area of possible overshoot and, as a result, increase the stability of the drive, the accuracy and speed of its positioning. 1 il. f (L m

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электроприводах, осуществл ющих по- зи1Ц1онирование различных объектов, и вл етс усовершенствованием изобретени по авт. св. № 1239821.The invention relates to electrical engineering and can be used in electric drives implementing the positioning of various objects, and is an improvement of the invention according to the author. St. No. 1239821.

Цель изобретени - улучшение качества регулировани путем повышени устойчивости, быстродействи и точности при позиционировании.The purpose of the invention is to improve the quality of regulation by increasing stability, speed and accuracy in positioning.

На чертеже представлена функциональна схема электропривода. IThe drawing shows the functional diagram of the drive. I

Цифровой позиционный электропри- вод содержит электродвигатель 1 посто нного тока, последовательно соединенные первьй реверсивный счетчик 2, входной преобразователь 3 и усилитель 4 мощности, выход которо- го подключен к корной обмотке электродвигател 1, и первую 5 и вторую 6 схемы совпадени , управл ющие входы 7 и 8 которых соединены с управл ющими выходами 9 и 10 кoм ryтa- тора 11, а выходы подключены к суммирующему и вычитающему входам первого реверсивного счетчика 2 соответственно . Информационные входы 12 и 13 первой 5 и второй 6 схем совпадени подключены к выходу делител 14 частоты, вход которого подключен к генератору 15 опорной частоты. Управл ющий вход делител 14 подключен к блоку 16 задани кода скорости Второй реверсивный счетчик 17 инфор- мационными входами подключен к выходу блока 18 задани кода перемещени , а выходами - к информационньшThe digital position electric drive contains a direct current electric motor 1 connected in series by a first reversible counter 2, an input converter 3 and a power amplifier 4, the output of which is connected to the main winding of the electric motor 1, and the first 5 and second 6 coincidence circuits, control inputs 7 and 8 of which are connected to the control outputs 9 and 10 of the rotator 11, and the outputs are connected to the summing and subtracting inputs of the first reversible counter 2, respectively. Information inputs 12 and 13 of the first 5 and second 6 coincidence circuits are connected to the output of the frequency divider 14, the input of which is connected to the generator 15 of the reference frequency. The control input of the divider 14 is connected to the block 16 for setting the speed code. The second reversible counter 17 is connected with information inputs to the output of the block 18 for specifying the motion code, and the outputs to the information

входам коммутатора 11. Датчик 19 по ложени нагрузки входом соединен с the inputs of the switch 11. Sensor 19 for the load on the input is connected to

электродвигателем 1, а выходом с вычитаю1цим входом второго реверсивного счетчика 17.the motor 1, and the output with subtraction input of the second reversible counter 17.

Кроме того, электропривод содержи третью 20 и четвертую 21 схемы совпадени , управл ющие входы которых соединены с управл ющими входами 8 и 7 второй 6 и первой 5 схем совпадени , соответственно, информационные входы через умножитель 22 частоты - с выходом датчика 19 положени нагрузки , а выходы - с суммирующим и вычитающим входами первого реверсивного счетчика 2. Третий управл ющий выход 23 коммутатора 11 соединен с дополнительными управл ющими, входами 24 и 25 первой 5 и второй 6 схем совпадени , а выход второго реверсиIn addition, the drive contains the third 20 and fourth 21 coincidence circuits, the control inputs of which are connected to the control inputs 8 and 7, the second 6 and the first 5 coincidence circuits, respectively, the information inputs through the frequency multiplier 22, to the output of the load position sensor 19, and the outputs with the summing and subtracting inputs of the first reversible counter 2. The third control output 23 of the switch 11 is connected to the additional control inputs, inputs 24 and 25 of the first 5 and second 6 coincidence circuits, and the output of the second reversal

ного счетчика 17 соединен с входом блока 16 задани кода скорости.A counter 17 is connected to the input of the speed code setting unit 16.

Электропривод работает следующим образом.The drive works as follows.

Блок задани кода 18 перемещени записывает код знака перемещени во второй реверсивный счетчик 17. Код рассогласовани счетчика 17 преобразуетс блоком 16 задани кода скорости в код скорости, который управл ет коэффициентом делени делител 14 частоты. Кроме того, реверсивный счетчик 17 управл ет работой коммутатора 11. При по влении кода рассогласовани на счетчике 17 на управл ющем выходе 10 коммутатора 11 по вл етс сигнал низкого уровн который закрывает схемы 6 и 20 совпадени , а на управл ющих вьгходах 9 и 23 коммутатора 11 по вл ютс сигналы высокого уровн , открьгеающие схемы 5 и 21 совпадени . При отработке заданного положительного перемещени с генератора I3 опорной частоты с частотой, соответствующей коду блока 16 задани кода скорости который, в свою очередь, управл етс кодом счетчика 17, поступают импульсы на суммирующий вход первого реверсивного счетчика 2 через открытую схему 5 совпадени и заполн ют счетчик 2. Код счетчика 2 поступает на входной преобразователь 3, преобразуетс им в управл ющий аналоговый сигнал усилител 4 мощности, на выход которого включен электродвигатель I с датчиком 19 положени , который вместе со счетчнком 17 об1 азует контур обратной св зи по положению, а со схемами 20 н 21 совпадени , информационные входы которых соедин ютс с датчиком 19 положени через умножитель 22 частоты, и счетчиком 2 - контур обратной св зи по скорости .The movement code setting unit 18 writes the movement sign code to the second reversible counter 17. The error code of the counter 17 is converted by the speed code setting unit 16 to a speed code that controls the division factor of the frequency divider 14. In addition, the reversible counter 17 controls the operation of the switch 11. When a mismatch code appears, a low level signal appears on the control output 10 of the switch 11, which closes the matching circuits 6 and 20, and on the control inputs 9 and 23 of the switch 11, high level signals appear, clipping circuits 5 and 21 matches. When working out a given positive movement from the reference frequency generator I3 with a frequency corresponding to the code of the speed code setting unit 16, which, in turn, is controlled by the counter code 17, pulses are received to the summing input of the first reversible counter 2 through the open circuit 5 coincidence and fill the counter 2. The counter code 2 is fed to the input converter 3, it is converted into an analog control signal of the power amplifier 4, the output of which is connected to the electric motor I with the position sensor 19, which, together with chetchnkom 17 ob1 azuet feedback loop in position, and with circuits 20 n matcher 21, whose data inputs are connected to the position sensor 19 via frequency multiplier 22, and the counter 2 - feedback loop for speed.

При этом на выходе первого реверсивного счетчика 2 присутствует код пропорциональный интегралу равности частот делител 14 частоты и датчика 19 положени . Данный код вл етс управл ющим дл входного преобразовател 3. При входе привода в зону торможени код реверсивного счетчика 17 уменьшаетс , что приводит к уменьшению частоты импульсов, проход щих на суммирующий вход первого реверсивного счетчика 2 с делител 14 частоты, что приводит кAt the same time, at the output of the first reversible counter 2 there is a code proportional to the integral of the equality of the frequencies of the frequency divider 14 and the position sensor 19. This code controls the input converter 3. When the drive enters the deceleration zone, the code of the reversible counter 17 decreases, which reduces the frequency of the pulses passing to the summing input of the first reversible counter 2 from the frequency divider 14, which leads to

уменьшению кода счетчика 2. При входе привода в зону согласованного положени , которой соответствует полное обнуление второго реверсивного счетчика 17, на управл ющем выходе 23 коммутатора I1 по вл етс сигнал низкого уровн , KOTopbrti, закрыва схему 5 совпадени , прекращает поступление импульсов делител 14 ча- стоты на суммируюгц1й вход второго счетчика 2. Электропривод останавливаетс в зоне согласованного положени , при этом счетчик 2 имеет на выходе код, пропорциональный моменту нагрузки на валу двигател 1.decreasing the counter code 2. When the drive enters the zone of the coordinated position, which corresponds to a complete zeroing of the second reversing counter 17, a low level signal appears at the control output 23 of the switch I1, KOTopbrti, closing the coincidence circuit 5, stops the flow of the splitter pulses 14 hours The output to the summing input of the second counter 2. The electric drive stops in the zone of the coordinated position, while the counter 2 has at the output a code proportional to the moment of load on the shaft of the engine 1.

При выходе электропривода из зоны позиционировани , например, при наличии возмущающих активных моментов происходит изменение кодов счетчиков 17 и 2. По вление кода, отличного от нул , на выходе счетчика 17 в результате действи моментного направлени движени вызывает на управл ющих выходах 10 и 23 коммутато- ра 1I по вление сигналов высокого уровн , открывающих схемы 6 и 20 совпадени , а на выходе 9 - сигнала низкого уровн , закрывающего схемы 5 и 21 совпадени .When the actuator leaves the positioning area, for example, in the presence of disturbing active moments, the counter codes 17 and 2 change. A non-zero code at the output of the counter 17 as a result of the torque direction movement causes the control switches 10 and 23. 1I is the appearance of high-level signals opening the matching circuits 6 and 20, and at output 9 a low-level signal closing the matching circuits 5 and 21.

Далее блок 16 задани кода скорости вьфабатывает код управлени делителем 14 частоты, соответствующий требуемому перемещению, и соответствующа частота импульсов с делител 14 частоты проходит через открытую схему 6 совпадени на вычитающийNext, the speed code setting unit 16 expires the control code of the frequency divider 14 corresponding to the required displacement, and the corresponding pulse frequency from the frequency divider 14 passes through the open coincidence circuit 6 to the subtracting

Q Q

5 five

00

вход счетчика 2, а обратна св зь по скорости с датчика 19 положени через умножитель 22 частоты заводитс через открытую схему 20 совпадени на суммирующий вход счетчика 2. Происходит возврат привода в зону согласованного пололени . По вление кода, отличного от нул , на выходе счетчика 1 7 в результате действи моментов против направлени движени вызывает на управл ющих выходах 9 и 23 коммутатора 11 по вление сигналов высокого уроаа , открывак цих схемы 5 и 21 совпадени , а на выходе 10 - сигнал низкого уровн , закрывающий схемы 6 и 20 совпадени .the input of the counter 2, and the speed feedback from the position sensor 19 through the frequency multiplier 22 is connected through the open circuit 20 to the summing input of the counter 2. The drive returns to the zone of the matched center. The occurrence of a code other than zero at the output of the counter 1 7 as a result of the moments against the direction of motion causes the appearance of high-level signals at the control outputs 9 and 23 of the switch 11, opening the circuit 5 and 21, and the output 10 low level closing circuits 6 and 20 coincidence.

Далее осуществл етс описанный процесс позиционировани тNext, the described positioning process is performed.

Введение в контур обратной св зи по скорости умно ител частоты позвол ет сузить зону возможного перерегулировани и, как следствие, повысить устойчивость привода, точность и быстродействие при позиционировании .Introducing the speed of an intelligent frequency into the feedback loop allows us to narrow the area of possible overshoot and, as a result, increase the drive stability, accuracy and speed in positioning.

Claims

Invention Formula

Digital positional actuator auth. St. No. 1239821, characterized in that, in order to improve the quality of control during positioning, the information inputs of the third and fourth coincidence circuits are connected to the output of the position sensor via a frequency multiplier.