SU757777A1

SU757777A1 - Electrohydraulic servosystem

Info

Publication number: SU757777A1
Application number: SU782674591A
Authority: SU
Inventors: Aleksandr B Ivanov; Yurij A Petrov; Viktor A Khaldinov; Anatolij B Shatrov
Original assignee: Aleksandr B Ivanov; Yurij A Petrov; Viktor A Khaldinov; Anatolij B Shatrov
Priority date: 1978-10-12
Filing date: 1978-10-12
Publication date: 1980-08-23

Description

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в электрогидравлических следящих приводах «различных - машин. 5The invention relates to hydraulics and can be used in electro-hydraulic servo drives "various - machines. five

Известна электрогидравлическая система, содержащая задатчик скорости, электронный усилитель с сумматором на входе, двухКаскадный электрогидравлический усилитель, управляющий произ-,о водительностью насоса, регулирующий Орган которого снабжен датчиками угла и скорости, при этом выходы последних подключены ко входам сумматора, гидродвигатель, вал которого соединен через редуктор с нагрузкой и, одновременно, с тахогенератором, выход которого подключен ко входу сумматора [Ϊ] .A electro-hydraulic system is known that contains a speed controller, an electronic amplifier with an inlet adder, a two-cascade electro-hydraulic amplifier controlling the pump's water output, the regulating organ of which is equipped with angle and speed sensors, while the outputs of the latter are connected to the inputs of the adder, the hydraulic motor whose shaft via a reducer with a load and, simultaneously, with a tachogenerator, the output of which is connected to the input of the adder [Ϊ].

Недостатком известного устройства является нестабильность скорости вра-ад щения вала двигателя и - непостоянство ускорения при изменении скорости от одного установившегося значения к другому.The disadvantage of the known device is the instability of the speed of rotation of the motor shaft and the inconstancy of acceleration when the speed changes from one steady state to another.

Цель изобретения - устранение это*25 го недостатка.The purpose of the invention is to eliminate this drawback.

Указанная цель достигается тем, что система снабжена последовательно установленными между задатчиком и сумматором дополнительным суммирующим »«This goal is achieved by the fact that the system is equipped with sequentially installed between the setter and the adder additional summing ""

22

устройством, блоком усиления с ограничителем и электронным интегратором и обратной связью по перепаду давлений, выполненной в виде датчика с двумя выходами, усилителей сигналов и фильтров низких и высоких частот, при этом тахогенератор соединен с дополнительным устройством, а датчик перепада давлений входом подключен между насосом и гидродвигателем, одним из выходов через усилитель и фильтр высоких частот, а другим через усилитель и фильтр низких частот подключен к сумматору.a device, a gain unit with a limiter and an electronic integrator and pressure differential feedback, made in the form of a sensor with two outputs, signal amplifiers and low and high frequencies, while the tachogenerator is connected to an additional device, and the pressure difference sensor is connected between the pump and the hydraulic motor, one of the outputs through the amplifier and the high-pass filter, and the other through the amplifier and the low-pass filter is connected to the adder.

На чертеже схематически изображена электрогидравлическая следящая система.The drawing schematically shows an electro-hydraulic tracking system.

Система содержит задатчик скоростиThe system contains a speed master.

1, последовательно установленные дополнительное суммирующее устройство1, sequentially installed additional summing device

2, усилитель с ограничителем 3,электронный интегратор 4, электронный усилитель 5 с сумматором 6 на входе,двухкаскадный гидроусилитель 7, включающий первый каскад сопло-заслонку 8 и второй каскад - распределительный золотник 9, управляющий положением регулирующего органа 10 насоса 11, связанного с гидродвигателем 12, вал 132, an amplifier with a limiter 3, an electronic integrator 4, an electronic amplifier 5 with an adder 6 at the inlet, a two-stage hydraulic booster 7 comprising a first stage nozzle-damper 8 and a second stage a distribution valve 9 controlling the position of the regulator 10 of the pump 11 connected to the hydraulic motor 12, shaft 13

33

757777757777

4four

последнего соединен через редуктор 14 с нагрузкой 15 и одновременно - с тахогенератором 16, имеющим два выхода, один из которых подключен к сумматору 2, другой - к сумматору 6.the latter is connected through a gear 14 with a load 15 and simultaneously with a tachogenerator 16 having two outputs, one of which is connected to the adder 2, the other to the adder 6.

С регулирующим органом 10 связаны . датчики угла 17 и скорости 18, выходы ⁵датчиков подключены к сумматору 6.Regulator 10 is associated. angle sensors 17 and speed 18, the outputs of the ⁵ sensors are connected to the adder 6.

Между насосом и гидродвигателем подключен датчик перепада давлений 19 с двумя выходами, один из которых через усилитель 20 и фильтр низких час- ¹стот 21, а другой через усилитель 22 и фильтр высоких частот 23 подключены к сумматору 6.Between the pump and a hydraulic motor connected to the differential pressure sensor 19 with two outputs, one of which through the amplifier 20 and low pass filter chas- ¹ stot 21 and the other through the amplifier 22 and high pass filter 23 connected to the adder 6.

Электрогидравлическая следящая система работает следующим образом. 15Electro-hydraulic tracking system works as follows. 15

Сигнал I!) с задатчика скорости 1 иSignal I!) From speed reference 1 and

сигнал и₂ с выхода.тахогенератора 16. поступают на входы дополнительного суммирующего устройства 2. Разность этих сигналов, т.е. сигнал ошибки и^, 20 подается на вход блока усилителя с ограничителем 3, выходной сигнал IIд которого преобразуется интегратором 4· в сигнал и₅, который вместе с сигналами обратных связей с датчиков 16,17, 25signal and ₂ from the output. The generator 16. is fed to the inputs of the additional summing device 2. The difference of these signals, i.e. the error signal u ^, 20 is fed to the input of the amplifier unit with limiter 3, the output signal IId of which is converted by the integrator 4 · into the signal and ₅ , which together with the feedback signals from the sensors 16,17, 25

18 и 19 поступает на сумматор 6. С выхода сумматора напряжение подается через электронный усилитель 5 на электрогидравлический усилитель 7, который с помоЩью регулирующего органа __ 10, насоса 11 и гидродвигателя 12 уп- ·* равляет скоростью выходного вала 13 и нагрузкой 15.18 and 19 are fed to the adder 6. From the output of the adder, the voltage is fed through an electronic amplifier 5 to an electro-hydraulic amplifier 7, which with the help of a regulator __ 10, a pump 11 and a hydraulic motor 12 packs the output shaft 13 and a load 15.

Так как регулирующий орган 10 насо-* са 11 снабжен датчиком угла 17, то величине выходного сигнала и ₅ интегра-·⁵-* тора 4 соответствует определенный угол поворота регулирующего органа и, следовательно, определенная скорость нагрузки 15.Since the regulator 10 of the pump * * 11 is equipped with an angle sensor 17, the output signal and _{5 of the} integrator - ⁵ - * torus 4 correspond to a certain angle of rotation of the regulator and, consequently, a certain speed of the load 15.

Соответственно, величине скорости 40 изменения выходного сигнала и₅ интегратора 4 соответствует определенная скорость поворота регулирующего органа 10 и определенное ускорение нагрузки 15. ₄₅ Accordingly, the speed of 40 changes in the output signal and _{5 of the} integrator 4 corresponds to a certain speed of rotation of the regulator 10 and a certain acceleration of the load 15. ₄₅

Сигнал с первого выхода датчика перепада давлений 19, усиленный усилителем 20 и преобразованный фильтром низких частот 21, подается на вход сумматора 6 в виде компенсирующего сигна-._ ла и₈ положительной обратной связи·The signal from the first output of the differential pressure sensor 19, amplified by the amplifier 20 and converted by the low-pass filter 21, is fed to the input of the adder 6 in the form of a compensating signal -._ la and ₈ positive feedback ·

Сигнал со второго выхода датчика перепада давлений 19, усиленный усилителем 22 и преобразованный фильтром Высоких частот 23, подается на вход Сумматора 6 в виде демпфирующего сиг- 55 нала и₉ отрицательной обратной связи.The signal from the second output of the differential pressure sensor 19, amplified by the amplifier 22 and converted by the High-frequency filter 23, is fed to the input of the Adder 6 in the form of a damping signal 55 and ₉ negative feedback.

Параметры фильтра высоких частот 23 выбираются так, чтобы он ослаблял сигнал обратной связи на частотах действия моментных возмущений на нагрузку, а параметры фильтра низких частот 21 выбираются так, чтобы компенсирующий сигнал проходил без ослабления на частотах действующих моментных возмущений и ослаблялся на частотах,близкихThe parameters of the high-pass filter 23 are chosen so that it attenuates the feedback signal at frequencies of the effect of moment disturbances on the load, and the parameters of the low-pass filter 21 are chosen so that the compensating signal passes without attenuation at frequencies of current moment disturbances and weakens at frequencies close to

к собственной частоте гидропривода с нагрузкой,to the natural frequency of the hydraulic drive with a load

В режиме вращения нагрузки с постоянной скоростью с задатчика скорости 1 поступает постоянный по величине сигнал ΙΙρ пропорциональный задаваемой’ скорости. Напряжение ошибки 1)₅при этом равно нулю, а сигнал и₅на выходе интегратора 4 обеспечивает отклонение регулирующего органа 10 и заданную скорость нагрузки 15.In the mode of rotation of the load at a constant speed, the constant signal ΙΙρ, which is proportional to the specified 'speed, arrives from the speed reference 1. Voltage errors 1) ₅ when this is zero, and the signal and ₅ at the output of the integrator 4 provides the deviation of the regulator 10 and the specified speed of the load 15.

Так как в системе имеется два интегрирующих звена (интегратор 4 и гидродвигатель 12),то она обладает астатизмом по отношению к моментным возмущениям, и при воздействии различных по величине постоянных моментов на валу ошибка'· нё увеличивается, а заданная скорость остается стабильной.Since there are two integrating links in the system (integrator 4 and hydraulic engine 12), it has astatism with respect to moment perturbations, and when subjected to various fixed torque moments on the shaft, the error '· does not increase, and the given speed remains stable.

При действии переменных (например, меняющихся по синусоидальному закону) моментных возмущений напряжение и₈компенсирующей обратной связи по перепаду давлений подается на вход сумматора 6 и способствует дополнительному отклонению регулирующего органа 10 и препятствует тем самым изменению скорости нагрузки 15.Under the action of variables (for example, varying according to a sinusoidal law) moment disturbances, the voltage and ₈ compensating feedback on the pressure differential are fed to the input of the adder 6 and contributes to an additional deviation of the regulator 10 and thereby prevents the load speed 15 from changing.

Чтобы положительная обратная связь не влияла на устойчивость системы,ее действие ограничено только низкими частотами с помощью фильтра 21, а в области частот, влияющих на устойчивость систег^л, сигнал положительной обратной связи ослабляется.So that positive feedback does not affect the stability of the system, its action is limited only by low frequencies using filter 21, and in the frequency range affecting the stability of the system, the positive feedback signal is attenuated.

Высокое быстродействие системы обеспечивается за счет двух дополнительных отрицательных и обратных связей с дополнительного выхода тахогенератора 16 и со второго выхода датчика перепада давлений 19 через фильтр высоких частот 23. Постоянство ускорения нагрузки при изменении скорости от одного установившегося значения до другого обеспечивается за счет регулируемой по величине зоны ограничения в блоке усилителя с ограничением 3.High system performance is provided by two additional negative and feedbacks from the additional output of the tachogenerator 16 and from the second output of the differential pressure sensor 19 through a high-pass filter 23. The constancy of the load acceleration when the speed changes from one steady-state value to the other is provided by the adjustable zone limitations in the amplifier unit with limitation 3.

Действительно, при переходе на другую скорость сигнал становится больше зоны ограничения, сигнал и₉на входе интегратора 4 постоянен, поэтому скорость, изменения выходного· напряжения И₅, а также скорость движения регулирующего оргала 10 постоянны, т.е. нагрузка увеличивается с постоянным ускорением.Indeed, when switching to another speed, the signal becomes larger than the restricted area, the signal and ₉ at the input of the integrator 4 are constant, therefore the speed, changes in the output voltage And ₅ , as well as the speed of the regulating organ 10, are constant, i.e. load increases with constant acceleration.

Применение данного изобретения в электрогидравлйческих следящих приводах позволяет повысить стабильность скорости, а также обеспечить постоянство ускорения при изменении скорости исполнительных органов машин.The application of this invention in electrohydraulic servo drives allows to increase the speed stability, as well as to ensure the constancy of the acceleration when the speed of the actuators of the machines changes.

Claims

Claim

Electro-hydraulic tracking system containing a speed master,

electronic amplifier with adder on

inlet, two-stage electro-hydraulic5

757777

6

A booster that controls the performance of the pump, the regulator of which is equipped with angle and speed sensors, while the outputs of the latter are connected to the inputs of the CAMO, the hydraulic motor whose shaft is connected through a gearbox with a load and, simultaneously, with a tachogenerator, the output of which is connected to the input adder, characterized in that, in order to increase the stability of speed, θ of rotation of the hydraulic motor shaft and ensure the constancy of acceleration when the speed changes from one steady state to another, the sleep system wife sequentially ustanovlenny- | E g between the setter and the adder pre- ^'e poliitelnym summing device, the gain limiter unit and the electronic integrator and obraunoy bond on the pressure difference, designed as a sensor with two outputs, amplifiers and signal filters, bass and treble, at the same time, the tachogenerator is connected to an additional summing device, and a differential pressure sensor is connected to the input between the pump and the hydraulic motor, one of the outputs through an amplifier and a high-pass filter, and the other through ilitel a low pass filter connected to the adder.