SU843140A1 - Electric drive control device - Google Patents

Electric drive control device Download PDF

Info

Publication number
SU843140A1
SU843140A1 SU792807165A SU2807165A SU843140A1 SU 843140 A1 SU843140 A1 SU 843140A1 SU 792807165 A SU792807165 A SU 792807165A SU 2807165 A SU2807165 A SU 2807165A SU 843140 A1 SU843140 A1 SU 843140A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
adder
signal
amplifier
Prior art date
Application number
SU792807165A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Анатольевич Борцов
Виктор Владимирович Путов
Николай Дмитриевич Поляхов
Григорий Алексеевич Антонов
Евгений Лазаревич Брагилевский
Виталий Борисович Зильберштейн
Ирина Петровна Мнацаканова
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5973
Ленинградский Электротехническийинститут
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 М-5973, Ленинградский Электротехническийинститут filed Critical Предприятие П/Я М-5973
Priority to SU792807165A priority Critical patent/SU843140A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU843140A1 publication Critical patent/SU843140A1/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Description

(54) УСТРОПСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ(54) TOOL FOR ELECTRIC DRIVE CONTROL

напр жени  управлени , а также от действи  возмущений по нагрузке. В этих услови х известное устройство должно иметь различные настройки, осуцествл емые с помогдыо подключени  в качестве цепей коррекции внешних элементов (конденсаторов и резисторов ,. которые предварительно рассчитываютс  и экспериментально уточн ютс , что св зано с увеличением объема пуско-наладочных работ.control voltages, as well as the effect of disturbances on the load. Under these conditions, the known device must have various settings made with the help of the connection as correction circuits of external elements (capacitors and resistors, which are previously calculated and experimentally refined, which is associated with an increase in the volume of commissioning work.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  при обеспечении устойчивости в услови х широкого изменени  параметров и характеристик электропривода .The purpose of the invention is to increase speed while ensuring stability under conditions of a wide variation in the parameters and characteristics of the electric drive.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что известное устройство, содержачее последовательно соединенные первый сумматор, и нтёгратор, второй сумматор и масштабный усилитель с узлом ограничени  уровн  напр жени , дополнительно снабжено нелинейным элементом, а такие последовательно соединенными эталонной моделью электропривода и блоком формировани  сигнала ошибки, выход которого подключен ко второму входу масштабного усилител ; ме;кду выходом .масштабного усилител  и его третьим входом включен нелинейный элемент, входы эталонной модели и первого сумматора объединены и  вл ютс  входом устройства , вторые входы первого сумматора блока формировани  сигнала ошибки и второго cyf iMaTopa объединены и  вл ютс  вторым входом устройства, выход второго cyf/iMaTOpa соединен с третьим входом первого сумглатора, выход масштабного усилител   вл етс  выходом устройства, управл ющий вход нелинейного элемента соединен с третьим входом устройства, а общие точки эталонной модели, блока формировани  сигнала ошибки, масштабного усилител , первого и второго сумматора и интегратора объеди .нены и служат общим выводом устройства .The goal is achieved by the fact that the known device, comprising a serially connected first adder, and a ntetogrator, a second adder and a large-scale amplifier with a voltage level limiting node, are additionally equipped with a non-linear element, and such serially connected reference model of the electric drive and an error signal generation unit whose output connected to the second input of the scale amplifier; If the output of the scale amplifier and its third input includes a nonlinear element, the inputs of the reference model and the first adder are combined and the device input, the second inputs of the first adder of the error signal generation unit and the second cyf iMaTopa are combined and the second input of the device, the output of the second The cyf / iMaTOpa is connected to the third input of the first combinator, the output of the scale amplifier is the output of the device, the control input of the nonlinear element is connected to the third input of the device, and the common points of the reference model block generating an error signal scaling amplifier, first and second adder and the integrator union .neny and serve as a common output device.

Кроме того, устройство отличаетс  тем, что в нем эталонна  модель выполнена н виде пассивного КС-фильтра на Тонк&пленочном резисторе и микроконденсаторе.In addition, the device is characterized in that the reference model is made in it in the form of a passive KS filter on a thin & film resistor and a microcondenser.

В устройстве масытйбный усилитель выполнен в виде операционного усилител , в цепь обратной св зи которого включены встречно-последовательно соединенные баэа-эмиттерные, переходы бескорпусных транзисторов.In the device, the oil-jet amplifier is designed as an operational amplifier, the feedback circuit of which includes anti-serially connected Bae-emitter transitions of the unpacked transistors.

Нелинейный элемент в устройстве выполнен в виде двух параллельных цепей, одна из которых содержит последовательно включенные резисторы обща  точка которых  вл етс  управл ющим входом нелинейного элемента, а втора  содержит резистор и два встречно-параллельно соединенныхThe nonlinear element in the device is made in the form of two parallel circuits, one of which contains series-connected resistors whose common point is the control input of the non-linear element, and the second contains a resistor and two opposite-parallel connected

база-эмиттерных перехода бескорпусных транзисторов.base-emitter junction transistors.

На фиг.1 изобра;хена функциональна  схема устройства; на фиг.2 принципиальна  схема.Figure 1 image; Hen functional diagram of the device; Figure 2 is a schematic diagram.

Устройство (фиг.,1) содержит последовательно соединенные эталонную модель 1, блок 2 формировани  сигнала ошибки, масштабный усилитель 3 с узлом ограничени  уровн  напр жени  и нелинейный элемент 4, выход которого соединен со вторым входом масштабного усилител  3, а также последовательно соединенный первый сумматор 5, интегратор 6 и второй сумрлатор 7, выход которого подключен к объединенным входам масштабного усилител  3 и первого сумматора 5. Кроме того, вход эталонной модели 1 и второй вход первого сумматора 5 объединены и  вл ютс  первым входом 8 устройства, первые входы блока 2 формировани  сигнала ошибки и второго сумматора 7 объединены с третьим входом первого сумматора 5 и  вл ютс  вторым входом 9 устройства, выход масштабного усилител  3 подключен к выходу 10 устройства, второй регулировочный вход линейного элемента 4  вл етс  третьим входом 11 устройства, а общие точки эталонной модели 1, блока 2, усилител  3, сумматора 5, интегратора б и второго сумматора 7 объединены и  вл ютс  общим выводом устройства.The device (Fig. 1) contains a serially connected reference model 1, an error signal generating unit 2, a scale amplifier 3 with a voltage level limiting node and a nonlinear element 4, the output of which is connected to the second input of the scale amplifier 3, as well as a serially connected first adder 5, the integrator 6 and the second adder 7, the output of which is connected to the combined inputs of the scale amplifier 3 and the first adder 5. In addition, the input of the reference model 1 and the second input of the first adder 5 are combined and are first m input 8 of the device, the first inputs of the error signal generation unit 2 and the second adder 7 are combined with the third input of the first adder 5 and are the second input 9 of the device, the output of the scale amplifier 3 is connected to the output 10 of the device, the second regulating input of the linear element 4 is the third input 11 of the device, and common points of the reference model 1, block 2, amplifier 3, adder 5, integrator b and second adder 7 are combined and are the common output of the device.

Устройство реализовано в соответствии с принципиальной схемой (фиг. и содержит операционные усилители с цеп ми коррекции, выполненными на микросхемах, и св зи, выполненные н тонкопленочных резисторах и микроконденсаторах .The device is implemented in accordance with the circuit diagram (Fig. And contains operational amplifiers with correction circuits made on the microcircuits, and connections made in thin-film resistors and microcapacitors.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Claims (2)

Задающий сигнал, поступающий на вход 8 и  вл ющийс  одновременно управл ющим сигналом дл  регулируемого , электропривода, подаетс  на эталонную модель 1, реализованную в виде пассивного фильтра на тонкопленочном резисторе 12 и микроконденсаторе 13. На выходе эталонной модели (средн   точка между резистором 12 и микроконденс.атором 13.) формируетс  сигнал, соответствующий устойчивому с предельным быстродействием переходному процессу   электроприводе при стандартном (скачкообразном воздействии. Одновременно с этим поступакадий на вход 9. регулируемый сигнал, пропорциональный выходной координате электропривода (скорости, вз той с противополо:: ным знаком,подаетс  через резистор 14 вместе с выходным сигналом эталонной модели, поступающим через резистор 15, на инверсный вход oneрационного усилител  16, реализующе го блок 2 формировани  сигнала ошибки, на выходе которого оцениваетс  сигнал рассогласовани  между эталонньм переходным процессом, вырабатываемым моделью 1, и реальным переходным процессом электропри вода. Сигнал на выходе блока 2 формировани  сигнала ошибки своей формой, длительностью и амплитудой характеризует степень отклонени  реального переходного процесса от эталонного и его устойчивость при широком изменении параметров и характеристик электропривода , например, при изменении до дес ти и более по кратности момента инерции двигател  при его замене что приводит к соответствующему изменению коэффициента усилени  в контуре регулировани  выходной координаты, а также при работе в ре жиме прерывистых токов и при изменении нагрузки. Далее сигнал с выхода операционного усилител  16 подаетс  через резистор 17 на инверсный вход операционного усилител  18, реализующего блок масштабного усилител  3 с узлом ограничени  уровн  напр жени , выполненного на паре встречно-последовательно соединенных база-коллекторных переходах бескорпусных транзисторов 19 и 20, подобранных так, чтобы установить уровень ограничени  напр жени  п ть-семь В. Кроме того, в обратную св зь операционного усилител  18 бключен нелинейный элемент 4 содержащий) (две) цепи. Одна из них выполнена на паре встречно-параллел но соединенных база-эмиттерных переходах бескорпусных транзисторов 2 и 22, образующих вместе с тонкопленочным резистором 23 первую цепь обратной св зи усилител  18. Втора  цепь обратной св зи образована резисторами 24 и 25, средн   точка которых подключена к регулироврч-ному входу 11. Нелинейный элемент 4 обуславливает зависимость коэффициента усилени  масштабного усилител  от уровн  входного сигнала, обеспечива  на малых уровн х (до одного в) очень большой коэффициент усилени  (более 200), подготавливаемый цепью на резисторах 24 и 25 и подключенным между регулировочным входом 11 и общим проводом внешним регулируемым резистором, а при уровн х входного сигнала от одного до ограничени  - на пор док меньший коэффициент усилени , обеспечиваемый резистором 23. Однако вырабатываемый масштабным усилителем (операционный..усилитель 18) сигнал, подаваемый на выход 10 еще не  вл етс  окончательно сфор-. мированным дл  управлени  электропр водом путем осуществлени  согласова ни  его реального переходного процесса с эталонным. Это происходит потому, что регулируеглый электропривод , как система управлени , имеет пор док, не ниже второго, и введение выработанного масштабным усилителем 3 на вход, электропривода не обеспечивает устойчивого согласовани  переходным процессом в электроприводе с движением, предписываемым эталоЬной моделью 1. Поэтому существенным  вл етс  то, что кроме вновь введенных эталонной модели 1, блока 2, нелинейного элемента 4 ввод тс  новые св зи дл  вырабатываний с помощью первого сумматора 5, интегратора 6, второго сумматора 7 дополнительного сигнала к сигналу ошибки рассогласовани , вырабатываемому блоком 2 формировани  сигнала ошибки. Дл  этого выход операционного усилител  26, реализующего сумг-чатор 7; через тонкопленочный резистор 27 подключен к инверсному входу операционного усилител  28, реализующего первый сумматор 5. Образующийс  из первого сумматора 5, интегратора 6, второго сумматора 7 замкнутый контур с включенным в него интегратором 6, реализованным на операционном усилителе 29 с емкостной обратной св зью на микроконденсаторе 30,  вл етс  фильтром первого пор дка. На вход этого фильтра через тонкопленочные резисторы 31- и 32, подключенные к инверсному входу операционного усилител ; 28 первого сумматора 5, поступают соответственно задающий сигнал от входа 8 и регулируемый сигнал от входа 9, причем резисторы 31 и 32 подбираютс  так, чтобы сигналы были одинаковыми по величине после затухани  переходных процессов в электроприводе и противоположны по знаку. Кроме того, через тонкопленочный резистор 33 регулируемый сигнал от входа 9 подаетс  на инверсный вход операционного усилител  26 ВТОЕЮГО сумматора 7 . В результате на выходе второго сумматора 7 вырабатываетс  сигнал , пропорциональный скорости изменени  сигнала ошибки рассогласовани  реального и эталонного процессов . Выработанный вторым сумматором 7 сигнал с выхода операционного усилител  26 подаетс  через тонкопленочный резистор 34 на инверсный вход операционного усилител  18 масштабного усилител  3 и суммируетс  с сигисшом ошибки рассогласовани , вырабатываемым операционным усилителем 16 блока 2 формировани  сигнала ошибки, как было описано выше. Масштабный усилитель 3 с Нелинейным элементом 4 обрабатывает полученную сумму сигналов таким образом, что при поступлении выходного сигнала операционного усилител  18 |масштабного усилител  3 через выход 10 устройства на вход регулируемого электропривода, последнему -обеспечиваетс  устойчивое согласование реального переходного процесса с эТЕШОнным процессом с максимально возможным по Энергетическим ресурсам источников питани  быстродей ствкем при широких изменени х и характеристик. Формула изобретени  1. Устройство, дл  упрсШЛенин электроприводом, содержащее последовательно соединенные первый сумматор интегратор, второй сумматор и масштабный усилитель с уздом ограничени  уровн  напр жени , о т л-и ч а ю щ ё е с   тем, что, с целью повы шени  быстродействи /при обеспечении устойчивости в услови х широкого изменени  характеристик электропривода , оно дополнительно снабжено нелинейным элементом, а также последовательно соединенными эталонной моделью управл емого электропривода и блоком формировани  сигнала ошибки , выход которого подключен ко второ му входу масштабного усилител ,между вдходом масштабного усилител  и его третьим входом включен нелинейшлй эл мент, входы эталонной Модели и первого сумматора объединены и  вл ютс  первым входом устройства, вторые входы первого сумматора, блока формировани  сигнала ошибки и второго сумматора объединены и  вл ютс  вторым входом устройства, выход второго сумматора соединен с третьим входом первого сумматора, выход масштабного усилител   вл етс  выходом устройства, управл ющий вход нелинейного элемента соединен с третьим входом устройства, а общие точки эталойной модели, блока формировани  сигнала ошибки, масштабного усилител , первого и второго сумматора и интеграторы объединены и служат общим выводом устройства. 2.Устройство по п.1, отличающеес  тем, что эталонна  модель выполнен в виде пассивного RС-фильтра на тонкопленочном резисторе и микроконденсаторе. 3.Устройство по п.2, отличаю щ е е с   тем, что масштабный усилитель выполнен в виде операционного усилител , в цепь обратной св зи которого включены встречно-последоваТельно соединенные база-эмиттерные переходы бескорпусны с транзисторов. 4.Устройство по п.1, отличающеес  тем, что нелинейный элемент выполнен в виде цвух параллельных цепей одна из которых содержит последовательно включенные резисторы , обща  точка которых  вл етс  управл кщим входом нелинейного элемента ,, а втора  содержит резистор . и два встречно-параллельно соединенных база-эмиттерных перехода бескорпусных транзисторов. Источники информации , прин тые во внимание при экспертизе : 1. Лебедев Е.Д., Неймарк В.Е., Пистрак М.Я., Слежановский О.В. Управление вентильными электроприводами посто нного тока. м., Энерги , 1970, с. 76-83, 98. The master signal, which is fed to the input 8 and which is simultaneously the control signal for the controlled electric drive, is fed to the reference model 1, implemented as a passive filter on the thin film resistor 12 and the microcondenser 13. At the output of the reference model (midpoint between the resistor 12 and microcondensation device 13). a signal is formed that corresponds to a transient electric drive with a standard high-speed transient with a standard (intermittent effect. At the same time, the input to input 9). an adjustable signal proportional to the output coordinate of the electric drive (the speed taken with the opposite :: sign is fed through the resistor 14 along with the output signal of the reference model coming through the resistor 15 to the inverse input of the one-generation amplifier 16 implementing the error signal generating unit 2, at the output of which the mismatch signal is estimated between the reference transient produced by model 1 and the actual transient electric water. The signal at the output of the error signal generating unit 2, by its shape, duration and amplitude, characterizes the degree of deviation of the actual transient process from the reference one and its stability with a wide change in the parameters and characteristics of the electric drive, for example, when the engine inertia ratio changes to ten or more when it is replaced which leads to a corresponding change in the gain in the control loop of the output coordinate, as well as when operating in the mode of intermittent currents and when the load changes. The signal from the output of the operational amplifier 16 is then supplied through a resistor 17 to the inverse input of the operational amplifier 18, which implements the scale amplifier unit 3 with a voltage level limiting node, made on a pair of counter-connected base collector junction transistors 19 and 20, matched so to establish a voltage limiting level of five to seven V. In addition, in feedback to operational amplifier 18, a non-linear element 4 containing) (two) circuits is turned on. One of them is made on a pair of counter-parallel-connected base-emitter junctions of unpacked transistors 2 and 22, which together with the thin-film resistor 23 form the first feedback circuit of the amplifier 18. The second feedback circuit is formed by resistors 24 and 25, the midpoint of which is connected to the control input 11. The nonlinear element 4 causes the gain of the large-scale amplifier to depend on the input signal level, providing at small levels (up to one c) a very large gain (over 200), It can be switched by resistors 24 and 25 and connected between an adjustable input 11 and a common wire by an external adjustable resistor, and at input levels from one to the limit, there is an order of magnitude lower gain factor provided by the resistor 23. However, produced by a large-scale amplifier (operational .. amplifier 18) the signal applied to output 10 is not yet finally shaped. to control the electrically controlled water by realigning its real transient process with the reference one. This is because the control electric drive, as a control system, has the order of not less than a second, and the introduction of the electric drive produced by the large-scale amplifier 3 does not ensure stable matching of the transient process in the electric drive with the movement prescribed by the reference model 1. Therefore, the fact that in addition to the newly introduced reference model 1, block 2, nonlinear element 4, new connections are introduced for the development using the first adder 5, the integrator 6, the second adder 7, and th error signal to the signal mismatch generated block 2 forming the error signal. For this purpose, the output of the operational amplifier 26, which implements the summer-7; through the thin-film resistor 27 is connected to the inverted input of the operational amplifier 28, which implements the first adder 5. The closed loop formed from the first adder 5, the integrator 6, the second adder 7 with the integrator 6 connected to it, implemented on the operational amplifier 29 with a capacitive feedback on the microcondenser 30 is a first order filter. To the input of this filter through thin-film resistors 31- and 32, connected to the inverse of the input of the operational amplifier; 28 of the first adder 5, the input signal from input 8 and the adjustable signal from input 9, respectively, arrive, and the resistors 31 and 32 are adjusted so that the signals are the same in size after the decay of the transients in the drive and are opposite in sign. In addition, through the thin-film resistor 33, the adjustable signal from the input 9 is supplied to the inverted input of the operational amplifier 26 of the first accumulator 7. As a result, the output of the second adder 7 produces a signal proportional to the rate of change of the error signal of the real and reference processes. The signal generated by the second adder 7 from the output of the operational amplifier 26 is fed through the thin-film resistor 34 to the inverted input of the operational amplifier 18 of the scale amplifier 3 and is summed with the error error signal generated by the operational amplifier 16 of the error signal generating unit 2, as described above. The scale amplifier 3 with the nonlinear element 4 processes the sum of signals received in such a way that when the output signal of the operational amplifier 18 | of the scale amplifier 3 is received through the output 10 of the device to the input of the adjustable electric drive, the latter ensures a stable matching of the actual transient process to the ETESTON process with the maximum possible The energy resources of the power sources are fast with wide variations and characteristics. Claim 1. A device for controlling an electric drive with a serially connected first adder an integrator, a second adder and a large-scale amplifier with a bridle of voltage level, so that, in order to increase speed / while ensuring stability under the conditions of a wide variation in the characteristics of the electric drive, it is additionally equipped with a nonlinear element, as well as series-connected reference model of the controlled electric drive and an error signal generation unit and, the output of which is connected to the second input of the scale amplifier, between the input of the scale amplifier and its third input is a nonlinear element, the inputs of the reference Model and the first adder are combined and are the first input of the device, the second inputs of the first adder, the error signal generation unit and the second the adder is combined and is the second input of the device, the output of the second adder is connected to the third input of the first adder, the output of the scale amplifier is the output of the device that controls the non-linear electric input The terminal is connected to the third input of the device, and the common points of the reference model, the error signal generation unit, the scale amplifier, the first and second adders, and the integrators are combined and serve as the common output of the device. 2. A device according to claim 1, characterized in that the reference model is designed as a passive RC filter on a thin-film resistor and a microcondenser. 3. The device according to claim 2, characterized in that the large-scale amplifier is designed as an operational amplifier, the feedback circuit of which includes counter-consistently connected base-emitter transitions unpackaged with transistors. 4. A device according to claim 1, characterized in that the non-linear element is made in the form of two parallel circuits, one of which contains series-connected resistors, the common point of which is the control input of the non-linear element, and the second contains a resistor. and two counter-parallel connected base-emitter junction unpacked transistors. Sources of information taken into account during the examination: 1. E. Lebedev, V.Ye. Neymark, M.Ya. Pydrak, O.Slezhanovsky Control of DC motor drives. m., Energie, 1970, p. 76-83, 98. 2.Технический проект ВНИИЭлектро привод ОЛА 127072(78083794), 1978, с. 24-27.2. Technical project VNIIElektro drive OLA 127072 (78083794), 1978, p. 24-27.
SU792807165A 1979-08-06 1979-08-06 Electric drive control device SU843140A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792807165A SU843140A1 (en) 1979-08-06 1979-08-06 Electric drive control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792807165A SU843140A1 (en) 1979-08-06 1979-08-06 Electric drive control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU843140A1 true SU843140A1 (en) 1981-06-30

Family

ID=20845261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792807165A SU843140A1 (en) 1979-08-06 1979-08-06 Electric drive control device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU843140A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lorenz et al. Dynamic analysis and experimental evaluation of delta modulators for field-oriented AC machine current regulators
KR840007654A (en) Phase detector for three phase power factor controller
US3989961A (en) Bidirectional reset integrator converter
US3786491A (en) Digital integration apparatus and method
SU843140A1 (en) Electric drive control device
US3712977A (en) Analog electronic multiplier,divider and square rooter using pulse-height and pulse-width modulation
US4081696A (en) Current squaring circuit
US3876888A (en) Sine wave reference waveform generator
US3506847A (en) Logarithmic converter
RU2222048C2 (en) Functional generator
EP0056059A1 (en) Speed control device for electric motor
US4353017A (en) Velocity compensation for limited displacement motors
KR0179854B1 (en) Random pulse generating circuit
US3048337A (en) Electron means for generating trigonometric functions
US2936414A (en) Magnetic amplifier with transistor input and feedback circuit
SU1584057A1 (en) Device for shaping signals for controlling ac electric drive
SU721834A1 (en) Diode function generator
SU1056148A1 (en) A.c. voltage regulator
SU773608A1 (en) Dc supply source
JPS5922597Y2 (en) multiplication circuit
SU580560A1 (en) Non-linear element
SU583415A1 (en) Stabilized ac power source
SU1262532A1 (en) Device for reproducing non-linear functions
SU1327130A1 (en) Function generator
SU1599975A1 (en) Pulse shaper