SU1406565A1 - Servo electric drive with variable inertia moment - Google Patents

Servo electric drive with variable inertia moment Download PDF

Info

Publication number
SU1406565A1
SU1406565A1 SU874183117A SU4183117A SU1406565A1 SU 1406565 A1 SU1406565 A1 SU 1406565A1 SU 874183117 A SU874183117 A SU 874183117A SU 4183117 A SU4183117 A SU 4183117A SU 1406565 A1 SU1406565 A1 SU 1406565A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
unit
moment
regulator
Prior art date
Application number
SU874183117A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Кузьмич Крюков
Николай Николаевич Казачковский
Сергей Михайлович Довгань
Анатолий Анатольевич Мусиенко
Елена Викторовна Бузанева
Сергей Владимирович Клисенко
Ярослав Михайлович Иваненко
Original Assignee
Днепропетровский горный институт им.Артема
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 Днепропетровский горный институт им.Артема filed Critical Днепропетровский горный институт им.Артема
Priority to SU874183117A priority Critical patent/SU1406565A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1406565A1 publication Critical patent/SU1406565A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Изобретеш-ie относитс  к электротехнике , в частности к автоматизированным электроприводам, и может быть использовано в приводах механизмов с измен ющимс  приведенным моментом инерции, например промьшшенных роботов . Целью изобретени   вл етс  повышение точности след щего электропривода при изменении момента нагрузки. След щий электропривод содержит регул тор 1 положеш  , регул тор 2 скорости , блоки 3, 16 умножени , регул тор 4 тока, управл емый преобразователь 5, двигатель 6 с датчикаж 7 тока и 8 скорости, исполнительный механизм 9 с датчиком 10 положени , блок 11 определени  статического момента , сумматор 12, блок 13 делени , интегратор 14, блок 15 опре,делени  производной« Точность слежени  повышаетс  за счет коьшенсации в контуре регулировани  скорости вли ни  изменений приведенного момента инерции. 1 ил. SInventive ie refers to electrical engineering, in particular to automated electric drives, and can be used in drives of mechanisms with varying reduced moment of inertia, for example, industrial robots. The aim of the invention is to improve the accuracy of the follow-up electric drive when the load torque changes. The following electric drive contains regulator 1, regulator 2 speeds, blocks 3, 16 multiplications, regulator 4 currents, controlled converter 5, motor 6 with a sensor 7 currents and 8 speeds, actuator 9 with a sensor 10, block 11 static moment determination, adder 12, dividing unit 13, integrator 14, determining unit 15, dividing the derivative. Tracking accuracy is improved due to sensation in the speed control loop due to changes in the reduced moment of inertia. 1 il. S

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к автоматиэиро- BaHHOhfy электроприводу, и может быть использовано в приводах механизмов с измен ющимс  приведенным моментом инерции, например в промышленных роботах .The invention relates to electrical engineering, in particular, to an automatic BaHHOhfy electric drive, and can be used in drives of mechanisms with varying reduced moment of inertia, for example, in industrial robots.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности след щего электропривод при изменении момента нагрузки. The aim of the invention is to improve the accuracy of the follow-up drive when the load torque changes.

На чертеже приведена структурна  схема след щего электропривода с переменным моментом инерции.The drawing shows a block diagram of a servo drive with a variable moment of inertia.

След щий электропривод содержит регул тор 1 положени , регул тор 2 скорости, первый блок 3 умножени , регул тор 4- тока, управл емьм преобразователь 5, двигатель 6 с датчиками 7 тока и 8 скорости, исполнительный механизм 9 с датчиком 10 положени , блок 11 определени  статического момента, сумматор 12, блок 13 делени , интегратор 14, блок 15 определени  производной, второй блок 16 умножени .The following electric drive contains 1 position controller, 2 speed controller, first multiply unit 3, 4-current controller, control converter 5, motor 6 with current sensors 7 and 8 speed, actuator 9 with position sensor 10, block 11 static moment determination, adder 12, dividing unit 13, integrator 14, derivative determining unit 15, second multiplying unit 16.

Электропривод работает следующим образом.The drive works as follows.

С выхода регул тора 1 положени  сигнал задани  на скорость поступает на вход задани  регул тора 2 скорости , который совместно с блоком 3 умножени  образует самонастраивающийс  регул тор скорости, причем регул тор скорости реализует передаточную функцию, определенную из услови  единичности момента инерции. Сигнал обратной св зи по скорости с выхода датчика 8 скорости поступает на вход обратной св зи регул тора 2 скорости выходной сигнал которого поступает на вход первого блока 3 умножени . На другой вход первого блока 3 умножени  с выхода интегратора 14 поступает сигнал, пропорциональный величи не суммарного приведенного момента инерции 1. При изменении момента инерции привода измен етс  величина сигнала, пропорционального , в результате чего происходит изменение сигнала на выходе блока 3 умножени , что эквивалентно изменению параметров самонастраивающегос  регул тора скорости.From the output of position controller 1, the speed reference signal is fed to the input of speed controller 2, which, together with multiplication unit 3, forms a self-adjusting speed controller, and the speed controller realizes the transfer function determined from the condition of singleness of the moment of inertia. The speed feedback signal from the output of the speed sensor 8 is fed to the feedback input of the speed controller 2, the output of which is fed to the input of the first multiplication unit 3. The other input of the first multiplication unit 3 from the output of the integrator 14 receives a signal proportional to the non-total reduced moment of inertia 1. As the drive inertia changes, the signal proportional changes, resulting in a change in the signal at the multiplication unit 3, which is equivalent to parameters of self-adjusting speed controller.

Определение величины 1 производитс  следующим образом.The determination of value 1 is as follows.

Уравнение движени  электропривода с переменным моментом инерции имеет следующий вид:The equation of motion of an electric drive with a variable moment of inertia is as follows:

dcodco

Т (.,) . -liiii i.T (.,). -liiii i.

wi Л1гМwi Л1гМ

dtdt

difdif

Умножив и разделив второе слагаемое в правой части уравнени  движени  на dt и учитыва , что dtf/dt w , получаем уравнение движени  в следующем виде:Multiplying and dividing the second term in the right side of the equation of motion by dt and taking into account that dtf / dt w, we obtain the equation of motion in the following form:

du)du)

M-Mjt) 1() dlgCcf) 2 dt M-Mjt) 1 () dlgCcf) 2 dt

Из этого уравнени  следует, чтоFrom this equation it follows that

dl(v) 2 с X . , . du , ---- - ---(M-Mc(4)-I(4)-:ir-J.dl (v) 2 with x. , du, ---- - --- (M-Mc (4) -I (4) -: ir-J.

dtdt

dtdt

Последнее уравнение описывает сигнал , которьй подаетс  на вход интегратора 14 дл  получени  значени  момента инерции 1. Этот сигнал формируетс  следующим образом.The last equation describes the signal that is fed to the input of the integrator 14 to obtain the value of the moment of inertia 1. This signal is generated as follows.

С выхода датчика 7 тока на первый |Вход сумматора 12 поступает сигнал,From the output of the current sensor 7 to the first | Input of the adder 12 receives a signal

пропорциональный электромагнитному моменту двигател  М. На второй вход сумматора 12 с выхода блока 11 поступает сигнал, пропорциональный статическому моменту Мс(ч)«proportional to the electromagnetic moment of the motor M. The second input of the adder 12 from the output of block 11 receives a signal proportional to the static moment Mc (h) "

При движении манипул тора промьш- ленного робота в пространстве измен етс  ориентаци  звена манипул тора, вследствие чего статический момент электропривода измен етс  в соответствии с вьфажениемWhen the manipulator of an industrial robot moves in space, the orientation of the link of the manipulator changes, as a result of which the static moment of the electric drive changes in accordance with

М M

t icosif  t icosif

где гаwhere ha

. г. g

-масса звена;- mass of a link;

-рассто ние от оси вращени  до центра масс;distance from the axis of rotation to the center of mass;

g - ускорение свободного падени - ,g - free fall acceleration -,

1, i - КПД и передаточное отношение передачи ,1, i - efficiency and transmission ratio,

1 -: угол поворота звена - сигнал датчика 10 положени . На третий вход сумматора 12 поступает сигнал с выхода второго блока 16 умножени , на входы которого подаютс  сигналы с выхода интегратора 14, и с выхода блока 15 определени  производной, сигнал на входе которого пропорционален скорости двиг тел 1 -: angle of rotation of the link - signal of position sensor 10. The third input of the adder 12 receives a signal from the output of the second multiplication unit 16, the inputs of which are fed from the output of the integrator 14, and from the output of the derivative determination unit 15, the input signal of which is proportional to the motor speed

W .W.

в блоке 13 делени  вьтолн етс  деление сигнала с выхода сумматораin block 13 dividing the division of the signal from the output of the adder

12 на сигнал, пропорциональный ско-- рости а , и сигнал, пропорциональный dl(4)/dt.. С выхода блока 13 делени  подаетс  на вход интегратора с выхода которого сигнал оценки I.(t|) подаетс  на блок 3 умножени .12 to a signal proportional to the speed a, and a signal proportional to dl (4) / dt .. From the output of dividing unit 13, is fed to the input of the integrator from the output of which the evaluation signal I. (t |) is fed to multiplication unit 3.

Таким образом, улучшение качества регулировани  скорости и повьше- ние точности слежени  в электроприводе с переменным моментом инерции достигаетс  за счет повышени  точности определени  суммарного приведенного момента инерции.Thus, an improvement in the quality of speed control and an increase in tracking accuracy in an electric drive with a variable moment of inertia is achieved by increasing the accuracy of determining the total reduced moment of inertia.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula След щий электропривод с переменным моментом инерции, содержащий регул тор положени , подключенный входом задани  к входу задани  положени  след щего электропривода с переменным моментом инерции, а выходом - к входу задани  регул тора скорости, подключенного выходом к первому входу первого блока умножени , выход которого соединен с входом задани  регул тора тока, подключенного выходом через управл емьй преобразователь к входу двигател , снабженного датчиком тока и датчиком скорости и подA traction electric drive with a variable moment of inertia, containing a position controller, connected by a job input to the position reference input of a follower drive with a variable inertia, and an output to the task input of the speed regulator connected by the output to the first input of the first multiplication unit, the output of which is connected with the input of the current regulator, connected via the control converter to the input of the motor, equipped with a current sensor and a speed sensor and under 5five 00 5five 00 ключенного выходом к входу исполнительного момента механизма, снабженного датчиком положени , подключенным выходом к входу обратной св зи регул тора положени , выход датчика скорости подключен к входу обратной св зи регул тора скорости, выход датчика тока соединен с входом обратной св зи регул тора тока и с первым входом сумматора, а также содержащий второй блок умножени  и интегратор отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности след щего электропривода с переменным моментом инерции при изменении момента нагрузки , в него введены блок определе- ни  производной, блок делени  и блок определени  статического момента, вход которого подключен к выходу датчика положени , а выход - к второму входу сумматора, выход которого соединен с входом делимого, блока делени , подключенного входом делител  к выходу датчика скорости и через блок определени  производной к первому входу второго блока умножени , подключенного выходом к третьему входу сумматора, выход блока делени  через интегратор соединен с вторыми входами первого и второго блоков умножени .The output is connected to the actuator input moment of the mechanism, equipped with a position sensor, connected by an output to the feedback input of the position regulator, the output of the speed sensor is connected to the feedback input of the speed regulator, the output of the current sensor is connected to the feedback input of the current regulator and the first input of the adder, as well as containing the second multiplication unit and the integrator characterized in that, in order to increase the accuracy of the following electric drive with a variable moment of inertia as the load moment changes, The unit for determining the derivative, the dividing unit and the static moment determining unit, whose input is connected to the output of the position sensor, and the output to the second input of the adder, whose output is connected to the input of the divisible division unit, connected to the output of the speed sensor, and through the derivative determining unit to the first input of the second multiplication unit connected by the output to the third input of the adder, the output of the division unit is connected via an integrator to the second inputs of the first and second multiplication units.
SU874183117A 1987-01-14 1987-01-14 Servo electric drive with variable inertia moment SU1406565A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874183117A SU1406565A1 (en) 1987-01-14 1987-01-14 Servo electric drive with variable inertia moment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874183117A SU1406565A1 (en) 1987-01-14 1987-01-14 Servo electric drive with variable inertia moment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1406565A1 true SU1406565A1 (en) 1988-06-30

Family

ID=21281159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874183117A SU1406565A1 (en) 1987-01-14 1987-01-14 Servo electric drive with variable inertia moment

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1406565A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 845133, кл. G 05 В 13/02, 1979. Кпючев В.И. Теори электропривода. Учебник дл вузов. М.: Энергоатомиз- дат, 1985, с. 44-45,462. Авторское свидетельство СССР № 1004964, кл. G 05 В 11/01, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4727303A (en) Positional control method and system utilizing same
US5056038A (en) Apparatus for effecting coordinated position/force control for a manipulator
US5994864A (en) Robot controller
KR900007107B1 (en) Speed control system
KR970003874B1 (en) Sliding mode control method with feed forward compensation function
EP0280324A1 (en) Nonlinear control unit for a multi-degree-of freedom manipulator
JP3506157B2 (en) Motor position control device
KR970002258B1 (en) Method of servomotor control
SU1406565A1 (en) Servo electric drive with variable inertia moment
RU2028931C1 (en) Device for controlling the robot drive
EP0428742A1 (en) Method of sliding mode control
JP2906255B2 (en) Servo control device
JPH0378643B2 (en)
SU1618642A1 (en) Arrangement for controlling robot actuator
RU2044416C1 (en) Device for control over electric mode of three-phase electric arc furnace
SU1647514A2 (en) Adaptive electric servodrive
RU2037173C1 (en) Self-tuning drive system of robot
JP2581192B2 (en) Master / slave / manipulator controller
SU1113872A1 (en) Electric drive for mechanical arm
SU1257609A2 (en) Device for controlling drive
SU773880A1 (en) Dc electric drive
SU1293814A1 (en) Control device for two-motor electric drive
JP2706743B2 (en) Control method of belt transmission mechanism
SU737917A2 (en) Device for control of remote manipulator
SU830293A1 (en) System for control of industrial robot electric drive