SU847278A1 - Устройство управлени позиционнымпРиВОдОМ - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПОЗИЦИОННЫМ ПРИВОДОМ

Изобретение относитс  к цифровым автоматическим системам управлени  может быть использовано дл  програм много управлени  различными механиз мами, например подвижными панел ми регулируемых сопел газодинамических установок. Известно устройство управлени , в котором режим торможени  электродвигател  определ етс  в процессе разгона и торможени  исполнительного органа и поддерживаетс  посто нным по величине момент торможени  Г З Недостаток устройства - невысокое быстродействие, так как оно не позво л ет обеспечить перевод электродвига тел  в режим торможени  в момент, когда оставшийс  путь до заданного положени  становитс  равным тормозному пути электродвигател . Кроме того, устройство обеспечивает заданную точность позиционировани  только при наличии установившейс  скорости движени  исполнительного органа и 11ри отсутствии внешних возмущений. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  управлени  позиционным электроприводом, содержащее последовательно соединенные программнозадающий блок, арифметический блок, ко 5 утатор, преобразователь код-напр жение , блок управлени  двигателем k двигатель, вал которого механически св зан с объектом управлени  и датчиком скорости, выход которого соединен со вторым входом блока управлени  двигателем, входом первого преобразовател  напр жение-код и первым вхо-. дом датчика статического момента, второй вход которого через датчик тока подключек к двигателе, а выход через второй преобразователь напр жение-код соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен к первому входу первого блока делени , второй вход которого соединен через блок умножени  с выходом первого преобразовател  напр жейие-код, а выход - с первым входом блока сравне ни  кодов, выход которого подключен к первому управл ющему входу коммутатора , а второй вход - к выходу арифметического блока, соединенному через пороговый элемент со вторым управл ющим входом коммутатора, второй информационный вход которого сое динен со вторым выхЪдом программнозадающего блока, а также кодовый дат чик положени , вход которого соедине с объектом управлени , а выход - со вторым входом ари4 1етического блока Повьппение качества регулировани  этом устройстве достигаетс  введение функционального преобразовател , опр дел ющего путь торможени  с учетом и менени  скорости перемещени  и стати ческого момента гри посто нном полном моменте электродвигател , задаваемом с помощью задатчика полного м мента. Однако, движущий момент элект двигател , в свою очередь, зависит от скорости перемещени , статического момента, инерционных масс подвижн частей устройства и вследствие други причин. Это приводит к смещению момента начала торможени  электродвига тел , по влению перерегулировани  и снижению быстродействи  устройства. Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, что в него введены второй блок сравнени  кодов и последовательно соединенные блок вычитани , управл ющий регистр и второй блок делени , выход которого подключен к второму входу сумматора, а второй вход - к выходу блока умножени , причем первый и вто рой входы блока вычитани  соединены соответственно с первым выходом программно-задающего блока и выходом арифметического блока, первый и второй входы второго блока сравнени  кодов - со вторым выходом программно задающего блока и выходом первого преобразовател  напр жение-код, а выход второго блока сравнени  кодов подключен к второму входу управл емого регистра. чертеже приведена блок-схема На устройства. Устройство содержит программнозадающий блок 1, арифметический блок . коммутатор 3, пороговый элемент 8 4 А, преобразователь 5 код-напр жение, блок 6 управлени  двигателем, двигатель 7, датчик 8 скорости, объект 9 управлени , кодовый датчик 10 положени  , датчик 1I тока, первый блок 12 сравнени  кодов, первый преобразователь 13 напр жение-код, блок 14 умножени , первый блок 15 делени , сумматор 16, второй преобразователь 17 напр жение-код, датчик 18 статического момента, блок 19 вычитани , управл емый регистр 20, второй блок 21 сравнени  кодов и второй блок 22 делени . Путь торможени  электродвигател  до полной остановки, при равнозамедленном движении S, и путь разгона до заданной скорости Sp , определ етс  выражени ми d-Ulnl VMr,-M, О -ли:РМП-V где п - скорость электродвигател ; К - коэффициент пропорциональности , полный и статический моменты электродвигател , или в цифровом виде .L Т М .... (,,) Р Мпм-Мсм -коды пути разгона и торможени  электродвигател  , %.% -коды полного и статического моментов электродвигател ; -код фактической скорости электродвигател , коэффициент пропорциональности; К - число дискретных единиц кодового датчика положени , пройденное за один оборот двигател . В выражении (1) величина К N (рс реализуетс  с помощью блока 14 умножени  и первого преобразовател  13 напр жение-кодJвход которого подключен к выходу датчика 8 скорости. Величина см Реализуетс  с помощью датчика -11 тока, датчик 18 статического момента и второго преобразовател  17 напр жение-код. Величина N-.. полного момента пм электродвигател  определ етс  из вы ражени  (2) где величина кода пути разгона ,,„ равна значению разности кода заданного положени  tin и кода рассогласовани  по положению UN в момент равенства заданной Nn.. и фа тической N(j) скорости электродвиг тел  и реализуетс  с помощью блока 19 вычитани , второго устройства 21 сравнени  кодов и управл емого реги ра 20. Из выражений (1) и (З) следует, что тормозной путь равен м , Полученна  зависимость реализуетс с помощью второго блока 22 делени , цифрового сумматора 56 и первого блока 15 делени , а коэффициент 2 учитываетс  при выборе второго преоб разовател  17 напр жение-код. На выходе первого блока 15 делени  образуетс  сигнал, пропорциональный тормозному пути электродвигател . Такое построение устройства позвол ет определить тормозной путь с учетом фактических значений скорости перемещени , статического и полного момента электродвигател , что позвол ет точно определить момент нача ла торможени  электродвигател . Устройство работает следующим образом . Программа управлени  скоростью и положением заноситс  в блок пам ти программно-задающего блока 1 и выдаетс  в виде двоичных кодов. Код заданной скорости Nn поступает на коммутатор 3 и, при отсутствии управ л ющих сигналов с выходов первого блока 12 сравнени  кодов и пороговог элемента 4, поступает без изменени  на. преобразователь 5 код-напр жение. На выходе преобразовател  код-напр жение устанавливаетс  уровень напр жени , соответствующий заданной скорости перемещени .. Это значение напр 8 жени  подаетс  на вход электропривода, состо щего из блок 6 управлени  двигателем, датчика 8 скорости и электродвигател  7, который перемещает исполнительный орган объекта управленил. В процессе перемещени  код заданного положени  N сравниваетс  в арифметическом блоке 2 с фактическим кодом положени  Мф,, поступающим с кодового датчика 10 положени . Арифметический блок 2 вырабатывает код рассогласовани  по положению & N, который поступает на первый блок 12 сравнени  кодов, коммутатор 3, пороговый элемент 4 и на блок I9 вычитани . Одновременно на выходе блока 14 умножени  по вл етс  сигнал КМф, а на выходе второго преобразовател  17 напр жение-код - сигнал 2Nj...B процессе разгона электродвигател  происходит сравнение кодов заданной и фактической скорости. Когда код фактической скорости становитс  равным коду заданной скорости n,Q,второе устройство 21 сравнени  кодов вьщает сигнал на запоминание кода, поступающего с выхода блока 19 вычитани . На выходе управл емого регистра 20 устанавливаетс  сигнал Np, пропорциональный пути разгона электродвигател . Сумматор 16, первый и второй блоки 15 и 22 делени  производ т обработку поступающих сигналов согласно выражению (4). Дальнейша  отработка перемещени  выполн етс  при посто нной заданной скорости перемещени . - Когда код рассогласовани  Jv N меньшаетс ,т.е. код оставшегос  пути о заданного положени , становитс  авным коду тормозного пути М, на ыходе первого блока 12 сравнени  коов по вл етс  управл ющий сигнал. оммутатор 3 подключает на вход пребразовател  5 код-напр жение код 0. Под действием сигнала электровигатель переходит в режим торможеи . Когда код рассогласовани  N тановитс  близким к нулю, срабатывает ороговый элемент 4,в результате комутатор 3 подключает на вход преобраовател  5 код-напр жение код расогласовани  N с выхода арифметичесого блока 2. Тем самым, вводит  в действие контур регулироани  по положению и устройство

отрабатывает оставшеес  рассогласование как в обычной след щей системе.

В режиме отработки малых перемещений , когда скорость электродвигател  не достигает заданной, код пути разгона NP с выхода блока 19 вычитани  не запоминаетс , и сравнение кода оставшегос  пути Д N с кодом тор-: мозного пути N происходит в динамике .

Предлагаемое устройство качество регулировани , позвол ет устранить перерегулирование и сокращает врем  отработки перемещений.

Применение устройства, например дл  управлени  подвижными панел ми регулируемого сопла, позвол ет сократить непроизводительные затраты дорогосто щих газов, повьш1ает качество эксперимента и увеличивает производительность всей установки.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство управлени  позиционным приводом, содержащее последовательно соединенные программно-задающий блок арифметический блок, коммутатор, преобразователь код-напр жение, блок управлени  двигателем и двигатель, вал которого механически св зан с объектом управлени  и датчиком скорости , выход которого соединен со вторым входом блока управлени  двигателем , входом первого преобразовател  напр жение-код и первым входом датчика статического момента, второй вход которого через датчик тока подключен к двигателю, а выход через второй преобразователь напр жение-код соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен к первому

   входу первого блока делени , второй вход которого соединен через блок умножени  с выходом первого преобразовател  напр жение-код, а выход - с

   первым нходом-первого блока сравнени  кодов, выход которого подключен к первому управл ющему входу коммутатора , а второй вход - к выходу арифйетического блока, соединенному через

   пороговый элемент со вторым управл ющим входом коммутатора, второй информационный вход которого соединен со вторым выходом программно-задающего блока, а также кодовый датчик положени , вход которого соединен с объектом управлени , а выход - со вторым входом арифметического блока, о т л ич а ю щ е ё с   тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства, в

   него введены второй блок сравнени  кодов и последовательно соединенные блок вычитани , управл ющий регистр и второй блок делени , выход которого подключен к второму входу сумматора,

   а второй вход - к выходу блока умножени , причем первый и второй входы блока вычитани  соединены соответственно с первым выходом программнозадающего блока и выходом арифметического блока, первый и второй входы второго блока сравнени  кодов - со вторым выходом программно-задающего блока и выходом первого преобразовател  напр жение-код, выход второго

   блока сравнени  кодов подключен к второму входу управл емого регистра.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР

   № 452803, кл. G 05 В П/01, 1973.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 528542, кл. G 05 В 7/00, 1973 (прототип),