SU497558A1

SU497558A1 - Dual channel servo drive

Info

Publication number: SU497558A1
Application number: SU1963162A
Authority: SU
Inventors: Борис Васильевич Новоселов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1658
Priority date: 1973-10-05
Filing date: 1973-10-05
Publication date: 1975-12-30

Description

На чертеже изображена схема предлагаемого привода.The drawing shows a diagram of the proposed drive.

Привод содержит чувствительный элемент 1, предварительные усилители 2, 3, усилители мощности 4, 5, источник 6 опорного сигнала, ключи 7, 8, исполнительные двигатели 9, 10, измерители 11, 12 производных, редукторы 13, 14, обгонные муфты 15, 16, электромагнитные муфты 17, 18, 19,20 (ЭМУ), логическое устройство 21 (блок), дифференциал 22, нагрузку 23, датчик 24 скорости.The drive contains a sensitive element 1, pre-amplifiers 2, 3, power amplifiers 4, 5, source 6 of the reference signal, keys 7, 8, executive motors 9, 10, meters 11, 12 derivatives, gears 13, 14, overrunning clutches 15, 16 , electromagnetic couplings 17, 18, 19,20 (EMU), logic device 21 (block), differential 22, load 23, speed sensor 24.

Qi, Qz - входна и выходна величины привода , Q - ошибка привода, UQ - опорный сигнал , UKI, UKZ - корректирующие сигналы.Qi, Qz - input and output values of the drive, Q - drive error, UQ - reference signal, UKI, UKZ - correction signals.

На один вход чувствительного элемента 1 поступает входна величина Qi, а второй вход его соединен с выходом нагрузки 23. Выход элемента 1 соединен с одним из входов первого предварительного усилител 2, второй вход которого соединен с одним из выходов источника 6 опорного сигнала, а второй вход - с выходом первого ключа 7. Выход усилител 2 соединен с входом первого усилител 4 мощности, выход которого соединен с входом первого исполнительного двигател 9. Выход двигател 9 соединен с входами первого редуктора 13 и первого измерител 11 производных . Выход редуктора 13 соединен с одним из входов первой электромагнитной муфты 17 и входом обгонной муфты 15. Выход муфты 15 соединен с одним из входов второй электромагнитной муфты 18. Выходы муфт 17, 18 соединены с одним из входов дифференциала 22. Второй вход дифференциала 22 соединен с выходами третьей 19 и четвертой 20 электромагнитных муфт. Один из входов муфты 19 соединен с выходом второй обгонной муфты 16, а второй вход - с одним из выходов логического устройства 21, три выхода которого соединены с вторыми входами муфт 17, 18, 19, 20. Вход логического устройства 21 соединен с выходом датчика 24 скорости, вход которого в свою очередь соединен с выходом нагрузки 23, входы муфт 16, 20 соединены с выходом второго редуктора 14, вход которого соединен с выходом второго исполнительного двигател 10, который соединен также и с входом второго измерител 12 производных. Вход двигател 10 соединен с выходом второго усилител 5 мощности, вход которого соединен с выходом второго предварительного усилител 3. Один вход усилител 3 соединен с выходом источника 6, а второй вход - с выходом второго ключа 8.One input of the sensing element 1 receives the input value Qi, and its second input is connected to the load output 23. The output of element 1 is connected to one of the inputs of the first pre-amplifier 2, the second input of which is connected to one of the outputs of the source 6 of the reference signal, and the second input - with the output of the first key 7. The output of the amplifier 2 is connected to the input of the first power amplifier 4, the output of which is connected to the input of the first executive motor 9. The output of the motor 9 is connected to the inputs of the first gearbox 13 and the first meter 11 derivatives . The output of the gearbox 13 is connected to one of the inputs of the first electromagnetic clutch 17 and the input of the overrunning clutch 15. The output of the clutch 15 is connected to one of the inputs of the second electromagnetic clutch 18. The outputs of the couplings 17, 18 are connected to one of the inputs of the differential 22. The second input of the differential 22 is connected to the outputs of the third 19 and fourth 20 electromagnetic couplings. One of the inputs of the coupling 19 is connected to the output of the second overrunning clutch 16, and the second input is connected to one of the outputs of the logic device 21, three outputs of which are connected to the second inputs of the couplings 17, 18, 19, 20. The input of the logic device 21 is connected to the output of the sensor 24 speed, the input of which in turn is connected to the load output 23, the inputs of the sleeves 16, 20 are connected to the output of the second gearbox 14, the input of which is connected to the output of the second executive motor 10, which is also connected to the input of the second gauge 12 derivatives. The input of the engine 10 is connected to the output of the second power amplifier 5, the input of which is connected to the output of the second preamplifier 3. One input of the amplifier 3 is connected to the output of the source 6, and the second input to the output of the second key 8.

Один из входов первого ключа 7 соединен с первым выходом устройства 21, а второй - с выходом второго измерител 12 производных . Один из входов второго ключа 8 соединен с вторым выходом устройства 21, а второй - с выходом первого измерител производных И. Выход дифференциала 22 соединен с входом нагрузки 23.One of the inputs of the first key 7 is connected to the first output of the device 21, and the second to the output of the second meter 12 derivatives. One of the inputs of the second key 8 is connected to the second output of the device 21, and the second to the output of the first meter of derivatives I. The output of the differential 22 is connected to the input of the load 23.

Схема работает следующим образом.The scheme works as follows.

В статическом режиме при отсутствии в.ходного сигнала Qi за счет сигнала С/о с источника 6 опорного сигнала, усиленного усилител ми 2, 3 и 4, 5, двигатели 9, 10 вращаютс с посто нной скоростью в противоположных направлени х . Нагрузка 23 - неподвижна. Нередача движени от двигател 9 к дифференциалу 22 идет по цепи из элементов 13, 15, 18. Муфта 17 соответствующую цепь разрывает под действием сигнала с логического устройства 21.In the static mode, when there is no inrush signal Qi due to the C / o signal from the source 6 of the reference signal amplified by amplifiers 2, 3 and 4, 5, the motors 9, 10 rotate at a constant speed in opposite directions. Load 23 is fixed. The non-transfer of motion from the engine 9 to the differential 22 goes along a chain of elements 13, 15, 18. The coupling 17 breaks the corresponding chain under the action of a signal from the logic device 21.

Передача движени от двигател 10 к дифференциалу 22 идет но цепи из элементов 14, 20. Муфта 19 разрывает соответствующую цепь под действием сигнала с устройства 21.The transmission of motion from the engine 10 to the differential 22 goes to the circuit from the elements 14, 20. The coupling 19 breaks the corresponding circuit under the action of the signal from the device 21.

Цепи 13, 15, 18, 14, 16, 19 -необратимые, а цепи 13, 17, 14, 20 - обратимые.Chains 13, 15, 18, 14, 16, 19 are irreversible, and chains 13, 17, 14, 20 are reversible.

При подаче на вход системы сигнала Qi со знаком скорости, соответствующей повышению скорости двигател 9 относительно опорной скорости двигател 10, цепи передачи движений от двигателей 9, 10 к дифференциалу 22 остаютс теми же самыми. Под действием сигнала с логического устройства 21 ключ 7 замыкает цепь передачи корректирующего сигнала UK с измерител 12 производных, а ключ 8 размыкает цепь передачи корректирующего сигнала UKZ с измерител 11. Сигнал компенсирует вли ние возмущающего момента нагрузки на точность работы привода. В качестве измерител производных могут использоватьс тахогенератор, установленный на валу двигател 10 (дл измерени первой производной ), и компенсационна обмотка ЭМ.У (дл измерени второй производной). При этом канал с двигателем 9 работает с необратимой передачей (цепь: 13, 15, 18) дл того, чтобы уменьшить вли ние момента нагрузки на этот канал. Канал с двигателем 10 работает с обратимой передачей (цепь 14, 20), чтобы воспринимать вли ние вращающего момента и пропорционально его составл ющим с помощью измерител 12 вырабатывать компенсирующие сигналы.When a Qi signal is input to the system with a speed sign corresponding to an increase in the speed of the engine 9 relative to the reference speed of the engine 10, the transmission chains of the engines 9, 10 to the differential 22 remain the same. Under the action of the signal from the logic device 21, the switch 7 closes the transfer circuit of the correction signal UK from the meter 12 derivatives, and the switch 8 opens the transfer circuit of the correction signal UKZ from the meter 11. The signal compensates for the effect of the disturbing load moment on the accuracy of the drive. A tachogenerator mounted on the motor shaft 10 (for measuring the first derivative) and a compensation winding EM. U (for measuring the second derivative) can be used as a measurer of the derivatives. In this case, the channel with the engine 9 operates with an irreversible transmission (circuit: 13, 15, 18) in order to reduce the influence of the load moment on this channel. The channel with the engine 10 operates with a reversible transmission (circuit 14, 20) in order to perceive the influence of the torque and, in proportion to its components, with the help of the meter 12 to generate compensating signals.

При подаче на вход системы сигнала Qi со знаком скорости, соответствующей понижению скорости двигател 9 относительно опорной скорости двигател 10, под действием сигнала с логического устройства 21 муфты 17, 18, 19, 20 срабатывают таким образом, чтобы передача движени от двигател 9 к дифференциалу 22 шла по цепи элементов 13, 17, а от двигател 10 к дифференциалу 22 - по цепи элементов 14, 16, 19. Теперь канал с двигателем 10, работающим в режиме, не воспринимает , а канал с двигателем 9, работающим в генераторном режиме, воспринимает возмущающие моменты дл выработки с помощью измерител компенсирующих сигналов дл каналов с двигателем 10. Ключ 8 под действием выходного сигнала с устройства 21 замкнут, а ключ 7 разомкнут.When a signal Qi is input to the system with a sign of speed corresponding to a decrease in the speed of the engine 9 relative to the reference speed of the engine 10, the signal from the logic device 21 of the clutch 17, 18, 19, 20 is activated in such a way that the transfer of motion from the engine 9 to the differential 22 went along the circuit of elements 13, 17, and from the engine 10 to the differential 22 — along the circuit of elements 14, 16, 19. Now the channel with the engine 10 operating in the mode does not perceive, and the channel with the engine 9 operating in the generating mode perceives disturbing moments for generation using the meter compensating signals for channels with the engine 10. The key 8 under the action of the output signal from the device 21 is closed, and the key 7 is open.

Таким образом, в зависимости от направлени скорости вращени нагрузки 23 один из каналов работает с необратимой передачей, а второй - с обратимой. Первый канал играет роль силовой передачи, а второй канал используетс в качестве измерител возмущающего момента дл выработки компенсирующих сигналов дл компенсации моментных ошибок в первом канале. Этот принцип коррекции системы используетс во всем диапазоне регулировани скорости и при любом направлении вращени нагрузки. В св зи с предлагаемым использованием механических передач вли ние возмущающих моментов на силовой канал максимально ослаблено. Предмет изобретени Двухканальный след щий привод, содержащий последовательно соединенные чувствительный элемент, первый предварительный усилитель, первый усилитель мощности, первый двигатель и первый редуктор, последовательно соединенные источник опорного сигнала , второй предварительный усилитель, второй усилитель мощности, второй исполнительный двигатель и второй редуктор, а также дифференциал, св занный с нагрузкой, соединенной с чувствительным элементом, при этом второй двигатель соединен с первым измерителем производных, а источник опорного сигнала подключен к входу первого предварительного усилител , отличающийс тем, что, с целью компенсации возмущающего момента при любом направлении вращени нагрузки , привод содержит второй измеритель производных, установленный на валу первого двигател , первый ключ, управл ющий вход которого соединен с первым измерителем производных , второй ключ, управл ющий вход которого соединен с вторым измерителем нроизводных, датчик скорости нагрузки, установленный на валу нагрузки, две обгонные муфты, соединенные с соответствующим редуктором , четыре электромагнитные муфты, через которые редукторы н обгонные муфты св заны с соответствующим входом дифференциала , и логический блок, вход которого соединен с датчиком скорости нагрузки, первый выход через первый ключ св зан с первым предварительным усилителем, второй выход через второй ключ св зан с вторым предварительным усилителем, а остальные четыре выхода подключены к управл ющим входам соответствующей электромагнитной муфты.Thus, depending on the direction of the rotational speed of the load 23, one of the channels operates with an irreversible transmission, and the second with a reversible one. The first channel plays the role of power transmission, and the second channel is used as a disturbance moment meter to generate compensating signals to compensate for the moment errors in the first channel. This system correction principle is used in the entire speed control range and in any direction of rotation of the load. In connection with the proposed use of mechanical transmissions, the effect of disturbing moments on the power channel is maximally weakened. Subject of the Invention A dual channel servo drive comprising a serially connected sensing element, a first preamplifier, a first power amplifier, a first motor and a first gearbox, a serially connected reference source, a second preamplifier, a second power amplifier, a second executive motor and a second gearbox, and the differential associated with the load connected to the sensing element, with the second motor connected to the first meter derived The source of the reference signal is connected to the input of the first preamplifier, characterized in that, in order to compensate for the disturbing moment in any direction of rotation of the load, the drive contains a second derivative gauge mounted on the shaft of the first engine, the first key whose control input is connected to the first a derivative gauge, the second key, the control input of which is connected to the second derivative meter, a load speed sensor mounted on the load shaft, two overrunning clutches connected to four electromagnetic clutches through which the gearboxes and overrunning clutches are connected to the corresponding differential input, and a logic unit whose input is connected to the load speed sensor, the first output through the first switch is connected to the first preamplifier, the second output through the second switch It is connected with the second preamplifier, and the remaining four outputs are connected to the control inputs of the corresponding electromagnetic clutch.