SU1525677A1 - Electric drive - Google Patents
Electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- SU1525677A1 SU1525677A1 SU874270852A SU4270852A SU1525677A1 SU 1525677 A1 SU1525677 A1 SU 1525677A1 SU 874270852 A SU874270852 A SU 874270852A SU 4270852 A SU4270852 A SU 4270852A SU 1525677 A1 SU1525677 A1 SU 1525677A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- switch
- pulse
- key element
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике, а именно к электроприводу, и может быть использовано в установках с периодически измен ющейс перемещаемой массой, осуществл ющих линейное перемещение и точное позиционирование. Целью изобретени вл етс повышение точности позиционировани исполнительного органа. Электропривод содержит блок задани , счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, регул тор положени , коммутатор, регул тор напр жени , двигатель и импульсный датчик перемещени , выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, выходы старших разр дов которого соединены с управл ющим входом коммутатора. В электропривод дополнительно ввод тс ключевой элемент и датчик скорости дот гивани , причем ключевой элемент установлен между коммутатором и регул тором напр жени , к группе управл ющих входов ключевого элемента подключен выход датчика скорости дот гивани , а к его информационному входу подключен выход коммутатора, входом датчика скорости дот гивани вл етс выход импульсного датчика перемещени . Изобретение может быть использовано в электроприводах промышленных роботов. 3 ил.The invention relates to electrical engineering, namely to electric drive, and can be used in installations with periodically varying displaceable mass, carrying out linear movement and precise positioning. The aim of the invention is to improve the positioning accuracy of the actuator. The drive contains a task unit, a pulse counter, a digital-to-analog converter, a position controller, a switch, a voltage regulator, a motor, and a pulse displacement sensor, the output of which is connected to the counting input of a pulse counter, the outputs of the higher bits of which are connected to the control input of the switch. An additional key element and a dot-rate speed sensor are added to the drive, the key element is installed between the switch and the voltage regulator, the output of the dot-speed speed sensor is connected to the group of control inputs of the key element, and the switch input is connected to its information input The dot giv rate is the output of a pulse displacement sensor. The invention can be used in electric industrial robots. 3 il.
Description
Изобретение относитс к электротехнике , а именно к электроприводам, и может быть использовано в установках с периодически измен ющейс перемещаемой массой, требующих линейного перемещени и точного позиционировани , например в промышленных роботах .The invention relates to electrical engineering, in particular to electric drives, and can be used in installations with periodically varying moving mass, requiring linear movement and precise positioning, for example, in industrial robots.
Цель изобретени - повышение точности позиционировани исполнительного органа.The purpose of the invention is to improve the accuracy of positioning of the executive body.
На фиг. 1 показана функциональна схема электропривода; на фиг.2 приведена принципиальна электрическа схема ключа и датчика скорости дот гивани ; на фиг. 3 - принципиальма электрическа схема счетчика им- пульсоз, цифроаналогсвого преобразовател , регул тора положени и коммутатора ,FIG. 1 shows a functional diagram of the drive; Fig. 2 shows an electrical circuit diagram of a key and a speed sensor for torque sensing; in fig. 3 - the electrical circuit of an impulse counter, a digital-analog converter, a position controller and a switch;
Электропривод содержит блок I задани , счетчик импульсов 2, цифроанал говый преобразователь За регул тор k положени , коммутатор 5, ключевой з емент 6, регул тор 7 напр жени , двигатель 8, импульсный датчик 9 перемещени и датчик 10 скорости дот гивани ,The electric drive contains a task block I, a pulse counter 2, a digital-to-analog converter For the k position controller, switch 5, key terminal 6, voltage controller 7, motor 8, displacement pulse sensor 9 and dot-down speed sensor 10,
; Датчик 10 скорости дот гивани с|одержит интегрирующую цепочку 11} состо щую из шунтирующего диода 12, резистора 13 и конденсатора , резисторы 15 - 17, компаратор 18, согласующую цепь 19, состо щую из ре- .aJHCTopa 20, стабилитрона 21 и элемента И-НЕ 22.; Sensor 10 of the speed dotvivani with | contains an integrating chain 11} consisting of a shunt diode 12, a resistor 13 and a capacitor, resistors 15-17, a comparator 18, a matching circuit 19 consisting of a.-ZAHHCopa 20 -NOT 22.
Ключевой элемент 6 образуют коммутатор 23, усилитель 2 и конденсатор 25.The key element 6 form the switch 23, the amplifier 2 and the capacitor 25.
Счетчик импульсов содержит счетчик 26 старших разр дов и счетчик 27 младших разр дов.The pulse counter contains a 26 high-order counter and a 27 low-order counter.
Регул тор положени образуют услитель 28 и переменный резистор 29 обратной св зи.The position controller is formed by an amplifier 28 and a feedback variable resistor 29.
Коммутатор 5 состоит из элементов ИЛИ-НЕ 30, элемента И 31, элемента И-НЕ и ключа 33.Switch 5 consists of the elements OR NOT 30, the element AND 31, the element AND NOT and the key 33.
Сигнал а разрешает срабатывание элемента И-НЕ 22 дл исключени ложного срабатывани элемента И-НЕ 22 при разгоне двигател 8, когда скорость двигател 8 равна скорости дот гивани . Сигнал сброса б формируетс в виде О на выходе счетчика 27 младших разр дов при достижени исполнительным органом требуемой точки позиционировани ,The signal a permits the operation of the NAND element 22 to avoid the false triggering of the element NAND 22 when the engine 8 is accelerated when the speed of the engine 8 is equal to the speed dot givan. The reset signal b is generated in the form O at the output of the counter 27 lower bits when the executive body reaches the required positioning point,
В режиме дот гивани на низкой скорости до точки позиционировани скорость не зависит от величины перемещаемой массы. Последнее условие достигаетс тем, что напр жение питани , поступающее на двигатель 8 с регул тора 7 напр жени , стабилизируетс на том уровне, при котором скорость двигател 8 равна скорости дот гивани .In the dot-on-low speed mode, up to the positioning point, the speed does not depend on the size of the mass being moved. The latter condition is achieved by the fact that the supply voltage supplied to the engine 8 from the voltage regulator 7 is stabilized at the level at which the speed of the engine 8 is equal to the speed of accumulation.
При достижении точки позиционировани двигатель В отключаетс , но исполнительный орган продолжает двигатьс и проходит путь, определ емый кинематической энергией и силой сопротивлени движению (приWhen the positioning point is reached, the engine B is turned off, but the actuator continues to move and travels the path determined by the kinematic energy and resistance to movement (with
отсутствии спец альных устройств):no special devices):
1ормозных1 brake
8 тУг/2F,8 mHg / 2F,
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
-де-de
m -m -
FC VFC V
путь, проходимый исполнительным органом от момента отключени двигател 8 до полной остановки; перемещаема масса;, сила сопротивлени движению; скорость исполнительного орга на в момент отключени питани двигател .the path traveled by the executive body from the moment the engine 8 is turned off to a full stop; displaced mass; resistance to movement; Executive speed at engine shutdown.
При использованиУ цилиндрического линейного двигател (асинхронного) с установкой подвижного вторичного элемента на подшипники скольжени св зь между силой сопротивлени движению F и перемещаемой массой m можно выразить через коэффициент трени в подшипниках опор f:When using a cylindrical linear motor (asynchronous) with the installation of a moving secondary element on the sliding bearings, the connection between the resistance to movement F and the displaced mass m can be expressed through the coefficient of friction in the bearings of the supports f:
..
Таким образом, сила сопротивлени да.жению F пропорциональна перемещаемой массе т, следовательно, остановочный путь S определ етс скоростью исполнительного органа в момент отключени двигател .Thus, the resisting force F is proportional to the displaced mass, t, therefore, the stopping distance S is determined by the speed of the actuator at the moment the engine is turned off.
Электропривод работает следующим образом.The drive works as follows.
Из блока 1 задани величина требуемого перемещени в виде цифрового двоичного кода передаетс на вход предустановки счетчика 2 импульсов. Запись производитс кратковременным импульсом в виде О, подаваемым на вход счетчиков 2б и 27 мл.адших и старших разр дов. При реализации электропривода предварительно задаютс рассто ни , при которых должны срабатывать коммутатор 5 и элемент И-НЕ22. В данном примере эти рассто ни сое-. тавл ют соответственно 31 и 7 импульсов до точки остановки,From the setting unit 1, the value of the required movement in the form of a digital binary code is transmitted to the preset input of the 2 pulse counter. The recording is made with a short pulse in the form of O, applied to the input of the counters 2b and 27 mln. Of senior and senior bits. When implementing an electric drive, the distances at which the switch 5 and the element NE22 will operate are predetermined. In this example, these distances are. Press 31 and 7 pulses to the stop point, respectively.
Сигнал о том, что рассто ние до точки позиционировани меньше или равно 31, в виде 1 формируетс на выходе элемента ИЛИ-НЕ 30, на вход которого подаютс старшие разр ды счетчика 2 импульсов. Сигнал а в виде 1 по вл етс на аыходе элемента И 31, если рассто ние до точки позиционировани меньше или равно 7.The signal that the distance to the positioning point is less than or equal to 31, in the form of 1, is formed at the output of the element OR-NOT 30, at the input of which the most significant bits of the counter 2 pulses are applied. A signal in the form of 1 appears on the exit of the element And 31, if the distance to the positioning point is less than or equal to 7.
Младшие п ть разр дов счетчика 2 импульсов (дающие максимальное число ЗО подключены на входы цифроана- логозого преобразовател 3 ВыходыThe lower five bits of the counter 2 pulses (giving the maximum number of AOs are connected to the inputs of the digital-analog converter 3 Outputs
цифроаналогового преобразовател 3 сединены с входами регул тора k положени . Коэффициент передачи, регул тора положени определ етс переменным резистором 29 обратной св зи.a digital-to-analog converter 3 is connected to the inputs of the position controller k. The transfer coefficient of the position controller is determined by the variable feedback resistor 29.
Пои задании больших перемецений (больше 31 импульса) на выходе элемента ИЛИ-НЕ 30 присутствует О, так выходе по меньшей мере одного из старших разр дов счетчика 2 импульсов (выходы счетчика 27 старших разр дов) присутствует 1. При этом на цифровом входе ключа 33 присутствует О, на аналоговом входе ключа 33 присутствует максимальный сигнал управл ющего напр жени .After specifying large shifts (more than 31 pulses), the output of the element OR NONE 30 is O, so the output of at least one of the high bits of the counter 2 pulses (the outputs of the counter 27 high bits) is present 1. At the same time, on the digital input of the key 33 O is present, at the analog input of switch 33 there is a maximum control voltage signal.
При малых перемещени х (меньше 31 импульса) на выходе элемента ИЛИ-НЕ 30 присутствует 1, Этот сигнал инвертируетс элементом И-НЕ 32 и в виде О поступает на вход ключа 33. В результате на выход ключа 33 пропукаетс аналоговый сигнал с регул тора положени , поступающий на вход ключа 33 Величина этого сигнала пропорциональна рассто нию, оставшемус до точки позиционировани . Далее сигнал управлени с выхода коммутатора 5 поступает на вход ключа б (вход коммутатора 23).For small movements (less than 31 pulses), the output of the element OR NONE 30 is 1, This signal is inverted by the element AND NRE 32 and in the form O is fed to the input of the key 33. As a result, the analog signal from the position controller is passed through the output of the key 33 arriving at the input of the key 33 The magnitude of this signal is proportional to the distance remaining to the positioning point. Next, the control signal from the output of the switch 5 is fed to the input of the switch b (the input of the switch 23).
Схема датчика 10 скорости дот гивани , выходные сигналы которого поступают на цифровые входы D1 и D2 коммутатора 23 ключевого элемента, обеспечивает прохождение сигнала управлени с коммутатора 5 через ключевой элемент вход регул тора 7 напр жени . При этом на входе D1 коммутатора 23 присутствует О, а на входе D2 - 1. Из регул тора 7 напр жени напр жение питани поступает на двигатель 8 и он начинает перемещатьс . При этом импульсный датчик 9 перемещени формирует импульсы отработки перемещени , количество которых определ ет пройденный путь, а длительность каждого импульса характеризует скорость движени в данный момент. Импульсы с импульсного датчика 9 перемещени поступают на счетный вход счетчика 2 импульсов (вход счетчика 27 младших разр дов), в результате чего числовой код на выходе счетчика 2 импульсов в каждый момент времени соответствует рассто нию до точки позиционировани . До срабатывани коммутатора 5 (в данном случае при расThe circuitry of the speed sensor 10, the output of which is fed to the digital inputs D1 and D2 of the key element switch 23, allows the control signal from the switch 5 to pass through the key element of the voltage regulator 7 input. At the same time, at the input D1 of the switch 23, O is present, and at the input of D2 - 1. From the voltage regulator 7, the supply voltage is supplied to the motor 8 and it starts to move. At the same time, the impulse transducer 9 generates impulses for the repetition of the displacement, the number of which determines the distance traveled, and the duration of each impulse characterizes the speed of movement at a given moment. The pulses from the pulse displacement sensor 9 are fed to the counting input of the counter 2 pulses (the counter input is 27 lower bits), with the result that the numerical code at the output of the counter 2 pulses at each time point corresponds to the distance to the positioning point. Until switch 5 trips (in this case, when
00
5 five
сто нии более 31) двигатель 8 управл етс максимальным напр жением (c« поступающим на вход ключа 33 После срабатывани коммутатора 5 напр жение на двигателе 8 определ етс сигналом, поступающим из регул тора А положени , который соответствует числовому коду на выходе счетчика 2 импульсов. Следовательно, при приближении к точке позиционировани напр жение питани двигател 8 уменьшаетс и скорость также уменьшаетс . Длительность импульсов, формируемых импульсным датчиком 9 перемещени , с уменьшением скорости увеличиваетс . Импульсы с выхода импульсного датчика 9 перемещени поступают на вход датчика 10 скорости дот гивани . При этом в течение длительности импульса зар жаетс конденсатор 1, а следовательно , растет напр жение на неинвертирующем входе компаратора 18. За врем паузы конденсатор 1 быстро разр жаетс через шунтирующий ди- од 12.when over 31) the motor 8 is controlled by the maximum voltage (c "arriving at the input of the switch 33) After the switch 5 trips, the voltage at the motor 8 is determined by a signal from regulator A of the position, which corresponds to the numeric code at the output of the pulse counter 2. Consequently, when approaching the positioning point, the power supply voltage of the engine 8 decreases and the speed also decreases. The duration of the pulses generated by the pulse displacement sensor 9 increases with decreasing speed. the stroke of the pulse displacement sensor 9 is fed to the input of the speed sensor 10, and the capacitor 1 is charged for the duration of the pulse, and therefore the voltage on the non-inverting input of the comparator 18 rises. During the pause, the capacitor 1 is quickly discharged through the shunt diode 12.
При снижении скорости двигател 8 до скорости дот гивани длительность, импульса становитс достаточной дл того, чтобы напр жение на конденсаторе И возросло до величины, превышающей напр жение уставки на инвертирующем входе компаратора 18,. На выходе компаратора 18 по вл етс 1. При этом на выходе элемента И-НЕ 22 по вл етс О, который блокируетс через обратную св зь, В дальнейшем нулевой сигнал на выходе 8 элемента И-НЕ 22 не измен етс в течение всего времени движени до точки позиционировани .By reducing the speed of the motor 8 to the speed of dotting, the pulse duration becomes sufficient for the voltage across the capacitor to increase to a value greater than the voltage of the set point at the inverting input of the comparator 18. At the output of the comparator 18 appears 1. At the same time, at the output of the element IS-NOT 22, O appears, which is blocked through feedback. Thereafter, the zero signal at the output 8 of the element IS-NOT 22 does not change during the whole time of movement to the positioning point.
В момент по влени .на выходе элемента И-НЕ 22 сигнала О срабатывает ключевой элемент 6, в котором на цифровых входах D1 и D2 коммутатора 23 мен ютс сигналы управлени . В результате один аналоговый вход коммутатора 23 закрываетс , а другой соедин етс с выходом усилител 24 и далее через усилитель 2Ц поступает на вход регул тора 7 напр жени . Поскольку вход коммутатора 23 соединен с выходом усилител 24, то на регул тор 7 напр жени в дальнейшем поступает сигнал, равный последнему значению сигнала, поступившего из регул тора 4 положени перед срабатыванием ключевого элемента 6.At the moment of the appearance of the O element 22 of the signal O, the key element 6 is activated, in which the control inputs change at the digital inputs D1 and D2 of the switch 23. As a result, one analog input of the switch 23 is closed, and the other is connected to the output of the amplifier 24 and then through the amplifier 2C to the input of the voltage regulator 7. Since the input of the switch 23 is connected to the output of the amplifier 24, the voltage regulator 7 then receives a signal equal to the last value of the signal received from the position controller 4 before the triggering of the key element 6.
00
5five
00
00
5five
71527152
Таким образом, напр жение питани двигател 8 стабилизируетс на том уровне, при котором скорость двигател 3 равна скорости дот гивани ., При дальнейшем двиншнии до точки пози ционировани напр жение питани двигател 8, а следовательно,, скорость остаютс неизменными.Thus, the supply voltage of the engine 8 is stabilized at the level at which the speed of the engine 3 is equal to the speed of reaching the point. With further moving to the positioning point, the supply voltage of the engine 8, and therefore, the speed remains unchanged.
Таким образом, в режиме дот ги- рани дл различных перемещаемых масс напр жение питани двигател различно, но скорость движени посто нна и независима от величины перемещаемой массы, а следовательно, посто йен путь, проходимый исполнительным органом после отключени двигател ., мто значительно повышает точность позиционировани .Thus, in the dot-drive mode for different displaced masses, the engine supply voltage is different, but the speed of movement is constant and independent of the size of the displaced mass, and therefore, the path taken by the executive body after the engine is turned off is constant, and the accuracy of positioning.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874270852A SU1525677A1 (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874270852A SU1525677A1 (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Electric drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1525677A1 true SU1525677A1 (en) | 1989-11-30 |
Family
ID=21314266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874270852A SU1525677A1 (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Electric drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1525677A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544004C1 (en) * | 2013-11-28 | 2015-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Induction motor drive positioning |
-
1987
- 1987-04-27 SU SU874270852A patent/SU1525677A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Батоврин А.А. Цифровые системы управлени электроприводами. - Л.: Энерги , 1977, с. 13, рис. 1-8. Башарин А.А. и др. Управление электроприводами. - Л.: Энерги , 1982, с. 266, рис. 723. . * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544004C1 (en) * | 2013-11-28 | 2015-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Induction motor drive positioning |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1525677A1 (en) | Electric drive | |
US3454787A (en) | Monitor and delay network comprising feedback amplifier,sample and hold circuit and threshold detector combination for error signal level detector | |
CA1288138C (en) | Clock-controlled pulse width modulator | |
SU1615865A1 (en) | Sawtooth voltage generator | |
SU1073563A1 (en) | Turn angle to time interval converter | |
EP0204001A4 (en) | Device for measuring moving distance of a numerical control apparatus. | |
SU1511772A1 (en) | Device for controlling electromagnet | |
SU1612372A1 (en) | Device for controlling stepping motor | |
SU1615751A1 (en) | Integration device | |
SU520695A1 (en) | Pulse generator | |
SU1327128A1 (en) | Analog-discrete integrating device | |
SU845247A1 (en) | Device for control of valve-type converter | |
SU1172016A1 (en) | Voltage-to-frequency converter | |
SU935881A1 (en) | Device for checking pulse trains | |
SU1307523A1 (en) | Control device for electric motor of position electric drive | |
SU1571667A1 (en) | Device for controlling tension of magnetic tape | |
SU421117A1 (en) | DIGITAL AND ANALOG SQUARE CONVERTER | |
SU1176357A1 (en) | Device for accounting piece articles | |
SU365036A1 (en) | INTEGRATING VOLTAGE CONVERTER | |
SU658524A1 (en) | Discrete regulator comparing element | |
SU1280572A1 (en) | Digital system for position control | |
SU523394A1 (en) | Device for controlling parameters | |
SU332486A1 (en) | DC CONVERTER DURING PULSE DURATION | |
US3134914A (en) | Electronic device for digital integration | |
SU880958A1 (en) | Boom crane load limiting device |