SU714355A1 - Controllable drive - Google Patents

Controllable drive Download PDF

Info

Publication number
SU714355A1
SU714355A1 SU752138643A SU2138643A SU714355A1 SU 714355 A1 SU714355 A1 SU 714355A1 SU 752138643 A SU752138643 A SU 752138643A SU 2138643 A SU2138643 A SU 2138643A SU 714355 A1 SU714355 A1 SU 714355A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
output
amplitude
control unit
oscillator
Prior art date
Application number
SU752138643A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Алексеевич Васильев
Александр Петрович Самохин
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8670
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 Предприятие П/Я В-8670 filed Critical Предприятие П/Я В-8670
Priority to SU752138643A priority Critical patent/SU714355A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU714355A1 publication Critical patent/SU714355A1/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Description

Изобретение относитс  к системам автоматического регулировани  и может быть использовано пр  создании систем с вибрационной линеаризацией.The invention relates to automatic control systems and can be used to create systems with vibration linearization.

Известен управл емый привод с виб- рационной линеаризацией, содержащий последовательно соединенные генератор колебаний, усилитель и двигатель .A controlled drive with vibration linearization is known, comprising a series-connected oscillator, an amplifier and a motor.

Недостатками этого привода  вл ютс  низка  точность и малый коэффициент полезного действи , так как во многих случа гх параметры систем измен ютс  в довольно широких пределах, например, в процессе приработки, в зависимости от нагрузки , от условий окр -жающей среды (температура , давление и т.д.). При этом могут мен тьс  как характеристики нелинейной части системы, так и линейной. Если частота и амплитуда линеаризуюш.и.х колебаний фиксирована, то, либо вследствие уменьшени  коэффициента передачи системы на этой частоте или увеличени  зоны нечувствительности, амплитуда линеаризующих К(.1лебпний будет недостаточнаThe disadvantages of this drive are low accuracy and low efficiency, since in many cases the parameters of the systems vary within fairly wide limits, for example, during the run-in, depending on the load, on environmental conditions (temperature, pressure and etc.). In this case, both the characteristics of the nonlinear part of the system and the linear part can vary. If the frequency and amplitude of the linearized oscillations are fixed, then either due to a decrease in the transmission coefficient of the system at this frequency or an increase in the deadband, the amplitude of the linearizing K (.1lbpium will be insufficient

дл  линеаризад и, либо вследствие увеличени  коэффициента передачи на этой частоте илк уменьшени  зоны нечувствительности , амплитуде линеаризующих колеба НИИ будет неопрайдано большой, что ведет к непроизводительной затрате энергии к, кроме того, при ограниченном, линейном диапазоне усилител , к уменьшению области линейного управлени  поfor linearization and, either due to an increase in the transmission coefficient at this frequency or reduction of the deadband, the amplitude of the linearizing oscillations of the scientific research institute will not be large, which leads to an unproductive expenditure of energy to, with a limited linear range of the amplifier, to reduce the linear control region

сигналу управлени . Примером таких си-. стем  вл ютс  манипул торные устройства , которые по своей предназначены дл  работ в экстрёмальньгх услови х и у которых в процессе работы существенноcontrol signal. An example of such si-. The operating systems are manipulative devices, which in their own way are designed to work in extreme conditions and in which during operation they are essentially

менйпотс  как статическа , так и инерционна  нагрузки. Причем, при использовании гидравлического исполнительного двигател , амплитуда, требующа с  дл  линеаризации нелинейности типа зоны нечувствительности , представл ет довольно большую величину, котора  может доходить до 30% от линейной зоны.Menypotts both static and inertial load. Moreover, when using a hydraulic actuator, the amplitude required for linearization of the nonlinearity of the dead zone type is a fairly large amount that can reach up to 30% of the linear zone.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению  вл етс  управл емый привод, содержащий последовательно соединенные блок управлени  амплитудой, генератор колебаний, усилитель, двигатель, виброметр, фильтр( блок выделени  модул  и сумматор, к соответствующему входу которого подсоединен источник смещени  23.The closest in technical essence to the proposed invention is a controlled drive comprising serially connected amplitude control unit, oscillator, amplifier, motor, vibrometer, filter (module extraction unit and adder, to the corresponding input of which the bias source 23 is connected.

В нем предусмотрено поддержание посто нного значени  амплитудко-частотной характеристики системы за счет изменени  коэффициента усилени  регул тора с помощью контура самонастройки при иэ .менении параметров объекта в заданной области. При этом частота линеаризующих колебаний фиксирована.It provides for maintaining a constant value of the amplitude-frequency characteristic of the system by changing the gain of the controller with the help of a self-tuning contour when changing the parameters of an object in a given area. At the same time, the frequency of linearizing oscillations is fixed.

Однако, при значительной нестационарности параметров системы. неизбежно начинают сказыватьс  непинейкости типа ограничение, всегда имеющиес  в реальных системах, что ведет к уменьшению диапазона линейности по отноше- нию к сигналу управлени  и к снижению точности. При этом невозможно использовать резонансные свойства привода, что могло бы повысить коэффициент по- п зного действи  системы.However, with significant nonstationarity of the system parameters. Inevitably, non-linearity of the constraint type always occurs in real systems, which leads to a decrease in the linearity range with respect to the control signal and to a decrease in accuracy. In this case, it is impossible to use the resonant properties of the drive, which could increase the coefficient of the system’s other actions.

Цель изобретени  - повышение КПД и точности управл емого привода.The purpose of the invention is to increase the efficiency and accuracy of a controlled drive.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что управл емый привод содержит трехпозиЦионный пороговый элемент и блок управлени  частотой, выкод которого подсоединен к соотв€тствутоще1у1у входу генератора колебаний, а вход подключен ко входу блока управлени  ампл ;тудой и выходу трехпозиционного порогового элемента, вход которого соединен с выходом сумматора, и, кроме того, выход генератора колебаний соединен с управл ющим входом фильтра.The goal is achieved by the fact that the controlled drive contains a three-position threshold element and a frequency control unit, the output of which is connected to the corresponding input of the oscillator, and the input is connected to the input of the control unit with the amplitude and output of the three-position threshold input, which is connected to the output the adder, and, in addition, the output of the oscillation generator is connected to the control input of the filter.

Устройство управл емого привода по сн етс  чертежом где на фиг. 1 предСтавленафункцибнальнй  схема управл емого привода; на фиг. 2. изображена статическа  характеристика трехпозиционного порогового элемента. на фиг. 3 изображена эквивалентна  статическа  характеристика трехпозиционного порогового элемента , полученна  с учетом сумматора и источника смещени ; на фиг. 4 изображена типична  амплитудно-частЪтна  характеристика привода, содержаща  пик амплитуды А на частоте . .The controlled drive device is illustrated in FIG. 1 presents a functional controlled drive circuit; in fig. 2. depicts the static characteristic of a three-position threshold element. in fig. 3 shows the equivalent static characteristic of a three-position threshold element, obtained with consideration of the adder and source of displacement; in fig. Figure 4 shows a typical amplitude-response drive characteristic, containing a peak amplitude A at a frequency. .

Устройство содержит генератор колебаний 1, усилитель 2j двигатель 3, виброметр 4,. фильтр 5, блок выделени  модул  6, сумматор 7, источник сметени  8э трехпозициоаный пороговый элемент 9, блок управлени  амплитудой 10 и блок управлени  частотой 11.The device contains an oscillation generator 1, an amplifier 2j engine 3, a vibrometer 4 ,. the filter 5, the allocation unit of module 6, the adder 7, the source of the sweep 8e, the three-position threshold element 9, the amplitude control unit 10 and the frequency control unit 11.

Управл емый привод работает следующим образом. Сигнал управлени  Ua поступает на один из входов усилител  2 и-отрабатываетс  двигателем 3 в соответствии с законом управлени  приводом замкнутого или разсмкнутого типа. Сигнал вибрационной линеаризации с генератора колебаний 1 поступает на другой вход усилител  2 складываетс  с управл ющим сигналом Ua,. и вызываетThe controlled drive operates as follows. The control signal Ua is fed to one of the inputs of the amplifier 2 and is processed by the motor 3 in accordance with the drive law of a closed or open type. The vibration linearization signal from oscillation generator 1 is fed to another input of amplifier 2 and is added to the control signal Ua ,. and causes

5 наложенные колебани  на выходе двигател  3, линеаризующие привод. Эти колебани  измер ютс  виброметром 4 и -на выходе фильтра 5, полоса пропускани  которого настроена на диапазон частот генератора колебани  1, вьфабатьшаетс  сигнал на частоте линеаризации, амплитуда которого пропорциональна вибрации выходного вала привода. На выходе блока вьщеленк  модул  5 (в частном случае - выпр мител ) получаетс  сигнал посто нного , уровень которого также пропорционален амплитуде колебаний выходного, вала. Этот сигнал преобра уетс  в соответствии с эквивалентной .характеристикой трехпозиционного пороговое го элемента S, полученной с учетом сумматора 7 и источника смещени  8 (фиг. 3).5 superimposed oscillations at the output of the engine 3, linearizing the drive. These vibrations are measured by the vibrometer 4 and on the output of the filter 5, whose passband is tuned to the oscillator 1 frequency range, the signal at the linearization frequency is compressed, the amplitude of which is proportional to the vibration of the output shaft of the drive. At the output of the block of the module 5 module (in the particular case of a rectifier), a constant signal is obtained, the level of which is also proportional to the amplitude of oscillations of the output shaft. This signal is transformed in accordance with the equivalent characteristic of the three-position threshold element S, obtained with regard to the adder 7 and the source of the bias 8 (Fig. 3).

Claims (2)

Предположим, что по каким-либо причинам амплитуда качебакий вьзходного вала уменьшилась (уваличилась) , так что входной сигнат трехпозт-щионнсгр порогового элемента 9 стал меньше уровн  и (больще уровн  Q ), тогда на вы .ходе блока управлени  амплитуды 10 по вл етс  логический сигнал -1 (+1) и его выходной сигнал, управл   гене- . ратором колебаний 1, Производит увеличение (уменьшение) амплитуды линеаризуюшах колебаний до тех пор, пока вы .ходной сигнал блока выделени  модул  6 не войдет в зону Cd эквивалентной, характеристики и на выходе трехпозицконного порогового элемента 9 по витс  логический О. Изменение амплитуды прекращаетс , а блок управлени  частотой 11 переходит в режим изменени  частоты. Это сделано потому, что само по себедостижение заданной амплитуды еще не гарантирует достижени  оптимальной частоты с точки зрени  поставлеНной задачи. Предположим далее, что система имеет частоту линеаризации U.i. 57 ( фиг. 4)s или tOg , по тем или иным причинам смещенную относительно частоты Ш , на которой привод в данный момент имеет пик амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). При по вле- НИИ логического нул  на входе блок управлени  частотой 11 своим выход ным сигналом производит увеличение .Ilnvi уменьшение частоты выходного ста нала .генератора колебаний 1} при этом выкодной сигнал блока управлени  часто той 11 запоминаетс  в нем. Амплитуда линеаризующих колебаний на выходе при вода измен етс  в соответствии с его АЧХ. На выходе трехпозиционного порогового элемента 9 по вл етс  логический сигнал 1 или +1, который также запоминаетс  в блоке управлени  частотой ii. В соответствии с поступившим сгггналом блок, управлени  амплитудой 10 переключает генератор колебаний в режим увепичени ,. или уменьшени  амплитуды . Как только на выкоде трехпозиционного порогового элемента 9 по витс  вновь логический О, блок упра лени  частотой 11 Бырабатьшает сигнал управлений.генератором колебаний 1 в соответствии с запомненными значейи ми сигнала управлени  на выходе блока упра.злени  частотой 11 и сигнала с тре.хпозкциокного порогового элемента-9 в предьщущий цикл, при этом запомненные в блоке управлени  частотой 11 сигналы, относ щиес  к предыдущему циклу, стираютс  подготавливай запоми нание сигналов очередного цикла. Если в предыду.щий цикл увеличение частоты сигнала привело к по Ьлению -fl на выходе трехпозиционного порогового элемента то генератор колебаний переключаетс  в этот же режим увеличени  час тоты. Если увеличение частоты привело к по влению -1, то генератор колебаний 1 переключаетс  в режим уменьшени  частоты. Если в предьщущем цикле уменьшение частоты привело к по влению -1 на выходе трехпозиционного порогового элемента 9, то генератор колебаний.1 переключаетс  в режим увеличени  частоты . Если уменьшение частоты привело к пр влению +1, то генератор колебаний 1 переключаетс  в тот же режим умень шени  частоты. Таким образом осуществл етс  посто нный поиск по частоте с целью отсле живани  пика АЧХ и при этом поддер5 ,6 живаетс  минимально допустима  амгшитуда , необходима  и достаточна  дл  линеаризации привода. Выбором величины смещени  от источника смещени  8, ширины зоны нечувствительности и гистерезиса трехпозиционного порогового элемента 9 определ етс  помехозащищенность привода и частота поисковых движений системы. Если частота рабочих и линеаризующих воздействий перекрываютс  друг другом , то дл  увеличени  помехоустойчивости привода фильтр 5 может быть выполнен управл емьсл от генератора колебаний 1 таким образом, чтобы его рабоча  Частота всегда бьша настроена на частоту линеаризующих колебаний. В описанном управл емом приводе стало возмож- ньгм в качестве линеаризующей частоты использовать частоту, соответствующую резонансному пику АЧХ, .т.к. амплитуда сигнала на выходе привода контролируетс  и поддерживаетс  на минимальном уровне. Это позвол ет повысить точность работы привода за счет уменьшени  зоны нечувствительности и увеличени  линейного диапазона на величину пор дка 4О-5О% и повьюить КПД за- счет установлени  режима, в котором используютс  оптимальные параметры привода, на 10-15% Формула изобретени  1.Управл емый привод, содержащий последовательно соединенные блок управлени  амплитудой, генератор колебаний, усилитель, двигатель, виброметр, фильтр, блок выделени  модул  и сумматор, к соответствующему входу которого подсоединен источник смещени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  коэффициента полезного действи  и точности он содержит т ахпозиционный пороговый элемент и блок управлени  частотой, выход которого подсоединен к соответствующему входу генератора колебаний, а вход подключен ко в.ходу блока управлени  амплитудой и вы- .ходу трехпозиционного порогового элемента , вход которого соединен с выходом сумматора. Suppose that for some reason the amplitude of the swing shaft of the output shaft has decreased (has fallen), so that the input signature of the three-postern element of threshold element 9 has become less than the level signal -1 (+1) and its output signal, gene control-. oscillator 1, Produces an increase (decrease) in the amplitude of linearized oscillations until the output signal of the allocation unit of module 6 enters the equivalent Cd zone, characteristics, and O output of the three-position threshold element 9 logical O. The amplitude change stops and frequency control unit 11 goes into frequency change mode. This is done because, in terms of the achievement of a given amplitude, it does not guarantee that the optimum frequency is achieved in terms of the task set. Suppose further that the system has a linearization frequency U.i. 57 (Fig. 4) s or tOg, for one reason or another, shifted relative to the frequency W, at which the drive currently has a peak of the amplitude-frequency characteristic (AFC). When the logical zero at the input of the frequency control unit 11 by its output signal increases, .Ilnvi decreases the frequency of the output oscillator 1} and the output signal of the control unit that 11 is stored in it. The amplitude of the linearizing oscillations at the outlet when the water varies in accordance with its frequency response. At the output of the three-position threshold element 9, a logical signal 1 or +1 appears, which is also stored in the frequency control unit ii. In accordance with the incoming signaling unit, the amplitude control unit 10 switches the oscillation mode to increase mode. or amplitude reduction. As soon as a logical O is detected at the gate of the three-position threshold element 9, the frequency control unit 11 will be controlled by the oscillator 1 control signal in accordance with the memorized values of the control signal at the output of the frequency control unit 11 and the signal from the three-way threshold element In the preceding cycle, the signals stored in the frequency control unit 11, belonging to the previous cycle, are erased by preparing to memorize the signals of the next cycle. If, in the previous cycle, an increase in the frequency of the signal resulted in the output of a fl at the output of the three-position threshold element, then the oscillator switches to the same frequency increase mode. If an increase in frequency resulted in the occurrence of -1, then the oscillator 1 switches to a mode of decreasing frequency. If, in the previous cycle, a decrease in frequency has led to the appearance of -1 at the output of the three-position threshold element 9, then the oscillator. 1 switches to the frequency up mode. If the decrease in frequency leads to the direction of +1, then the oscillation generator 1 switches to the same frequency reduction mode. Thus, a constant frequency search is performed in order to trace the frequency response peak and at the same time 5, 6 live for the minimum allowable amplitude, which is necessary and sufficient for linearizing the drive. The choice of the magnitude of the bias from the bias source 8, the width of the deadband and the hysteresis of the three-position threshold element 9 determines the noise immunity of the drive and the frequency of the search movements of the system. If the frequency of the working and linearizing effects overlap with each other, then to increase the noise immunity of the drive, the filter 5 can be controlled by the oscillator 1 so that its operating frequency is always tuned to the frequency of the linearizing oscillations. In the described controlled drive, it became possible to use the frequency corresponding to the frequency response peak of the frequency response as the linearizing frequency. the amplitude of the signal at the drive output is monitored and maintained at the minimum level. This improves the accuracy of the drive by reducing the deadband and increasing the linear range by a value of the order of 4O-5O% and increases the efficiency by setting a mode in which the optimum drive parameters are used, by 10-15%. Drive, containing a series-connected amplitude control unit, an oscillator, an amplifier, a motor, a vibrometer, a filter, a module allocation unit, and an adder, to the corresponding input of which an offset source, different It is noted that, in order to increase efficiency and accuracy, it contains the ax-position threshold element and the frequency control unit, the output of which is connected to the corresponding input of the oscillator, and the input is connected to the input of the amplitude control unit and the output of the three-position threshold element whose input is connected to the output of the adder. 2.Управл емый привод по п. 1, о т личающийв  тем, что выход генератора колебаний соединен с управл ющим аходом фильтра.2. The controlled drive according to claim 1, wherein the output of the oscillator is connected to the control output of the filter.
SU752138643A 1975-05-23 1975-05-23 Controllable drive SU714355A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752138643A SU714355A1 (en) 1975-05-23 1975-05-23 Controllable drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752138643A SU714355A1 (en) 1975-05-23 1975-05-23 Controllable drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU714355A1 true SU714355A1 (en) 1980-02-05

Family

ID=20620847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU752138643A SU714355A1 (en) 1975-05-23 1975-05-23 Controllable drive

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU714355A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3660744A (en) Servo control systems
SU714355A1 (en) Controllable drive
US2701328A (en) Antihunt means for electric motor follow-up systems
US2734161A (en) Frequency
JPS56121828A (en) Improving method of governor characteristic of diesel engine
US3979682A (en) Hysteresis compensator for control systems
SU526856A1 (en) System control method with nonlinear correction
RU2047273C1 (en) Method of and device for automatic frequency control of tunable oscillator
SU1571548A1 (en) Relay adaptive system
SU1283924A1 (en) Electric drive of mechanical arm coordinate
SU1176309A1 (en) Device for controlling vibration exciter
SU584284A1 (en) Non-linear correcting device for variable-structure automatic control systems
SU432451A1 (en) NONLINEAR LOW FREQUENCY FILTER
SU1223213A1 (en) Vibration isolator with controlled stiffness
SU1108388A1 (en) Relay control system
SU1589253A2 (en) Device for reducing effect of narrow-band interference on phase-manipulated signal
SU1293712A1 (en) Control system for electrohydraulic vibrator
SU446031A1 (en) Automatic control system
SU1084763A1 (en) Vibration amplitude controller
SU987158A1 (en) Method of monitoring shut-down of hydraulic unit rotor
SU1155996A1 (en) Servo system with quasi-optimal speed of response
SU377732A1 (en) DEVICE FOR AUTOMATIC SYSTEM SETTINGS
JPS5641797A (en) Speed governor
SU589588A1 (en) Automatic control device
SU614529A1 (en) Follow-up filter