SU851335A1 - Electric hydraulic servo-drive - Google Patents
Electric hydraulic servo-drive Download PDFInfo
- Publication number
- SU851335A1 SU851335A1 SU802878224A SU2878224A SU851335A1 SU 851335 A1 SU851335 A1 SU 851335A1 SU 802878224 A SU802878224 A SU 802878224A SU 2878224 A SU2878224 A SU 2878224A SU 851335 A1 SU851335 A1 SU 851335A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- adder
- working
- control
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Description
Изобретение относитс к электрогидравлическим след щим приводам и может быть использовано при построении резервированных приводов систем автоматического и дистанционного управлени .The invention relates to electro-hydraulic follow-up drives and can be used in the construction of redundant drives for automatic and remote control systems.
Наиболее близким к предлагаемому вл етс электрогидравлический след щий привод I содержащий последовательно соединенные датчик обратной св зи, первый сумматор, усилитель, исполнительный механизм, датчик положени , второй сумматор, компаратор и ключ, и последовательно соединенные третий сумматор, интегратор и инвертор, выход которого соединен со вторым входом второго cyNMaTopa и первым входом третьего сумматора, а вход датчика обратной св зи соединен с выходом исполнительного механизма t lНедостаток данной схемы состоит в том, что требуетс расширение порога срабатывани компаратора относительно минимс1льно возможной величины в св зи с изменением максимальной скорости перемещени рабочего канала при изменении условий эксплуатации и внешней нагрузки и нечувствительности к изменению этих условий максимальной скорости выходного сигнсшаClosest to the present invention is an electro-hydraulic follower drive I comprising a serially connected feedback sensor, a first adder, an amplifier, an actuator, a position sensor, a second adder, a comparator and a key, and a third adder connected in series, an integrator and an inverter whose output is connected with the second input of the second cyNMaTopa and the first input of the third adder, and the feedback sensor input is connected to the output of the actuator t l The disadvantage of this circuit is that uets extension threshold comparator relatively minims1lno possible magnitude in connection with the change of the maximum rate of movement of the working channel when changing the operating conditions and the external load and the insensitivity to changes in these conditions, the maximum output speed signssha
электронного контрол-ьного канала,что понижает надежность привода.electronic control channel, which reduces the reliability of the drive.
Цель изобретени - повышение надежности привода.The purpose of the invention is to increase the reliability of the drive.
Указанна цель достигаетс благодар тому, что привод содержит ограничитель напр жени , вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход - со вторым входом интегра10 тора.This goal is achieved due to the fact that the drive contains a voltage limiter, the input of which is connected to the output of the second adder, and the output to the second input of the integrator.
На фиг. показана схема привода; на фиг. 2 - диаграмма отработки приводом плавно измен ющихс входных сигналов на фиг. 3 и 4 - диаграммыFIG. drive diagram shown; in fig. 2 is a diagram of the testing of the drive with smoothly varying input signals in FIG. 3 and 4 - diagrams
5 отработки приводом скачкообразных входных сигналов при разных начальных услови х; на фиг. 5 - пример отказа рабочего канала привода вследствие , поступлени на его вход . ложно20 го управл нлцего сигнала.5 test driven jump input signals under different initial conditions; in fig. 5 is an example of a failure of a working channel of a drive due to arrival at its input. false control signal.
Привод состоит из рабочего 1 и электронного контрольного 2 каналов, соединенных с независимыми источниками входных сигналов Ujx.p и Ug. Ра бочий канал состоит из первого сумматора 3, электрогидравлического усилител 4, ключа 5, исполнительного ме- , . ханизма б, датчика 7 обратной св зи и датчика 8 положени выходного элемента рабочего канала. В электронном контрольном канале 2 один из двух входов третьего сумматора 9 соединен с источником входного сигнала , выход третьего сумматора 9 соединен с первым входом интегратора 10, выход интегратора 10 подключен ко входу инвертора 11, выход инвертора 11 соединен со вторым входом третьего сумматора 9 и со вто рым входом второго сумматора 12, пер вый вход второго сумматора 12 соединен с выходом датчика 8 положени выходного элемента рабочего канала, выход второго сумматора 12 соединен со входом компаратора 13 и через ограничитель 14 напр жени - со втоpESM входом интегратора 10, а выход компаратора 13 соединен со входом ключа (электрогидравлического клапана ) 5 рабочего канала. Привод работает.следующим образом . Рабочий канал привода под действи ем входного сигнала обеспечивает пропорционсильное перемещение его выходного элемента (.). При этом на выходе датчика 8 положени выход ного элемента рабочего канала формируетс электрический сигнал, пропорциональный перемещению рабочего канала , а, следовательно, и входному сигналу Ugyp При работе рабочего канала в линейной зоне по скорости, т.е. когда никакой его элемент не на сыщен, скорость изменени си1:1ала на выходе датчика 8 положени выходного элемента рабочего канала равна скорости входного сигнала, а погрешность воспроизведени входного сигнала определ етс статической и дина мической точностью рабочего канала, завис щей от коэффициентов усилени и допусков на элементы рабочего кана ла. При ступенчатом изменении входного сигнала возможно насыщение электрогидравлического усилител 4 по расходу рабочей жидкости, обусловлен нов наличием ограничени в проходных сечени х золотникового распределител , что приводит к ограничению скорости изменени сигнала на выходе датчика 8 положени выходного элемен та рабочего канала. Задача электронного контрольного канала состоит в имитации основных характеристик рабочего канала: коэффициента усилени , добротности и мак симальной скорости изменени выходного сигнала, а также в формировании выходного сигнала, аналогичного выходному сигналу датчика положени 8 вьоходного элемента рабочего канала, и в сравнении указанных сигналов между собой и выдаче команды на клю 5 рабочего канала дл его отключени при превышении разности сравнивавмых сигналов установленной величины Требуемое значение коэффициента усилени и добротности контрольного канала обеспечиваетс соответствующим выбором коэффициен-foB усилени третьего сумматора 9 и интегратора 10. Выходным сигналом контрольного канала вл етс сигнал на выходе инвертора 11. Сравнение выходных сигналов контрольного канала и датчика 8 положени выходного элемента рабочего канала и выдача сигнала на отключение рабочего канала осуществл етс вторым сумматором 12 к компаратором 13. Без. учета вновь введенной корректирующей св зи между выходом второго сумматора 12 и вторым входом интегратора 10, максимальна скорость выходного сигнала контрольного канала определ етс величиной максимального напр жени на выходе третьего сумматора 9 и коэффициентом передачи интегратора 10. Использу специальное устройство дл ограничени выходного напр жени третьего сумматора 9, или принима во внимание его естественное ограничение и выбира соответствующим образом коэффициент передачи интегратора 10, в исходных (нормальных ) эксплуатационных услови х максимальна скорость изменени сигнала на выходе контрольного канала устанавливаетс равной (в пределах допусков ) номинальной или фактической максимальной скорости изменени сигнала на выходе датчика 8 положени выходного элемента рабочего канала. При наличии корректирующей отрицательной обратной св зи между выходом второго сумматора 12 и вторым входом интегратора 10 максимальна скорость изменени выходного сигнала контрольного канала автоматически регулируетс в функции относительной разности выходного сигнала контрольного канала и сигнала датчика 8 положени выходного элемента рабочего канала в ограниченном диапазоне, определ емом ограничителем 14 напр жени и соответствующем диапазону изменени максимальной скорости выходного сигнала датчика 8 положени выходного элемента рабочего канала в заданных услови х эксплуатации. Если, например, известно, что максимальна скорость выходного сигнала датчика 8 положени выходного элемента рабочего канала измен етс в пределах i.50% от номинального значени , то уровень выходного напр жени ограничител 14 устанавливаетс таким,чтобы максимальна скорость интегрировани сигнала коррекции составл ла бы 50% от максимальной скорости интегрировани выходного сигнала третьего сумматора 9. При исправной работе привода в линейной зоне и без учета корректирующей св зи между выходом второгоThe drive consists of operating 1 and electronic control 2 channels connected to independent input sources Ujx.p and Ug. The working channel consists of the first adder 3, the electrohydraulic amplifier 4, the key 5, the executive me-,. B, sensor 7 feedback and sensor 8 position of the output element of the working channel. In the electronic control channel 2 one of the two inputs of the third adder 9 is connected to the input source, the output of the third adder 9 is connected to the first input of the integrator 10, the output of the integrator 10 is connected to the input of the inverter 11, the output of the inverter 11 is connected to the second input of the third adder 9 and the second input of the second adder 12, the first input of the second adder 12 is connected to the output of the sensor 8 of the position of the output element of the working channel, the output of the second adder 12 is connected to the input of the comparator 13 and through the voltage limiter 14 vtopESM input of the integrator 10 and the output of comparator 13 is connected to the input key (electro valve) 5 working channel. The drive works. As follows. The working channel of the drive under the action of the input signal ensures proportional displacement of its output element (.). At the same time, at the output of the sensor 8 of the position of the output element of the working channel, an electric signal is formed that is proportional to the movement of the working channel and, consequently, to the input signal Ugyp. when no element is saturated, the rate of change for Si1: 1 at the output of sensor 8 of the position of the output element of the working channel is equal to the speed of the input signal, and the reproduction error of the input signal is determined by the static and dynamic accuracy of the working channel depending on the gain factors and tolerances elements of the working channel. With a step change in the input signal, the electrohydraulic amplifier 4 may be saturated with the flow rate of the working fluid, due to the restriction in the flow areas of the spool valve, which limits the rate of change of the signal at the output of the sensor 8 to the position of the output element of the working channel. The task of the electronic control channel is to imitate the main characteristics of the working channel: gain, quality factor and maximum rate of change of the output signal, as well as generating an output signal similar to the output signal of the position sensor 8 of the operational element of the working channel, and comparing these signals with each other and issuing a command to the operating channel key 5 to turn it off when the difference is exceeded compared to the set value of the required value of the gain factor and the quality factor of the control channel is provided by an appropriate choice of the coefficient-foB gain of the third adder 9 and the integrator 10. The output signal of the control channel is the output signal of the inverter 11. Comparison of the output signals of the control channel and position sensor 8 of the output element of the working channel and outputting a signal for disconnecting the working channel The second adder 12 to the comparator 13. Without. taking into account the newly introduced correction connection between the output of the second adder 12 and the second input of the integrator 10, the maximum speed of the output signal of the control channel is determined by the maximum voltage at the output of the third adder 9 and the transfer coefficient of the integrator 10. Using a special device to limit the output voltage of the third adder 9, or taking into account its natural restriction and, accordingly, choosing the integrator transfer coefficient 10, in the original (normal) exp uatatsionnyh conditions the maximum rate of change in the pilot channel output signal is set equal to (within tolerances), the nominal or actual maximum rate of change of the output signal of the working channel element 8 position sensor output. If there is corrective negative feedback between the output of the second adder 12 and the second input of the integrator 10, the maximum rate of change of the output signal of the control channel is automatically controlled as a function of the relative difference between the output signal of the control channel and the sensor signal 8 of the output element of the working channel in a limited range determined by the limiter 14 voltage and the corresponding range of variation of the maximum speed of the output signal of the sensor 8 position of the output voltage of the working channel under specified operating conditions. If, for example, it is known that the maximum output speed of the sensor 8 of the position of the output element of the working channel varies within i.50% of the nominal value, then the output voltage level of the limiter 14 is set so that the maximum integration speed of the correction signal is 50 % of the maximum integration rate of the output signal of the third adder 9. With the drive operating correctly in the linear zone and without taking into account the corrective connection between the output of the second
сумматора 12 и вторым входом интегратора 10 рассогласование между выходными сигналами датчика 8 положени вьпсодного элемента рабочего канала и электронного контрольного канала (условное рассогласование U() определ етс разностью входных сигналов Ujjy,p и Llgy,y, а также технологическими и эксплуатационными допусками на характеристики элементов каналов . При наличии же корректирующей св зи это рассогласование уменьшаетс , так как контрольный канал в некотором диапазоне рассогласований отслеживает перемещение рабочего канала . Точность слежени определ етс соотношением коэффициентов корректирующей и основной обратных св зей контрольного канала. До момента насыщени ограничител 14 напр жени условное рассогласование между выходными сигналами контрольного и рабочего каналов уменьшаетс на величину , определ емую выражениемadder 12 and the second input of the integrator 10 is the mismatch between the output signals of the sensor 8 of the position of the upper element of the working channel and the electronic control channel (the conditional error U () is determined by the difference of the input signals Ujjy, p and Llgy, y, as well as technological and operational tolerances on the characteristics of the elements In the presence of corrective communication, this discrepancy decreases, since the control channel in a certain range of discrepancies tracks the movement of the working channel. tracking determined by the ratio correction coefficient and the basic feedback control channel bonds. Until the saturation voltage limiter 14 conditional mismatch between the outputs of the reference and the working channel is reduced by an amount defined by the expression
6еч,.кор.6ech .kor.
rf . rf.
О ц .- ,About c .-,
iwv.iwv.
( )()
где ь условное рассогласование между выходными сигналами контрольного и рабочего каналов без учета корректирующей св зи; К, - коэффициент усилени первого сумматора 9; Kj - коэффициент передачи интегратора 10 по цепи выходного сигнала первого сумматора 9;where l is the conditional mismatch between the output signals of the control and working channels without taking into account corrective communication; K, is the gain factor of the first adder 9; Kj - the transfer coefficient of the integrator 10 in the output signal circuit of the first adder 9;
Kft - коэффициент передачи интегратора 10 по цепи корректирующего сигнала, KI - коэффициент усилени второго , сумматора 12. Величина условного рассогласовани между выходными сигналами контрольного и рабочего каналов, при котором происходит насыщение цепи коррекйии , определ етс из уравнени Kft is the transmission coefficient of the integrator 10 along the correction signal circuit, KI is the gain factor of the second adder 12. The magnitude of the conditional mismatch between the output signals of the control and working channels, at which the correction circuit is saturated, is determined from the equation
/..,.8es.top.V If If u/....8es.top.V If If u
. насмм-шж. 1 -.. у.л. nasmm-shzh 1 - .. l.
(К,-к,-44 ,) n oгp. Ч И/(K, -k, -44,) n ogp. H and /
Лева часть этого уравнени вл етс выражением, определ ющим необходимую и достаточную величину максимальной скорости интегрировани корректирующего сигнала дл выравнивани скоростей контрольного и рабочего каналов во всех услови х эксплуатации , а права часть - номинсшьное значение максимальной скорости изменени выходного сигнала контрольного кансша.The left side of this equation is an expression that determines the necessary and sufficient value of the maximum integration speed of the correction signal to equalize the speeds of the control and working channels in all operating conditions, and the right part is the nominal value of the maximum rate of change of the output control signal.
Из этого уравнени From this equation
oro.ilK.oro.ilK.
л ,.5ег.к.орч V Lebiv, ).l, .5g.k.orch V Lebiv,).
s ч-насыац .кор.s h-sat. box
Максимальное уменьшение рассогласовани между выходными сигналами контрольного и рабочего кайалов,соответствующее насьацению устройства 14 ограничени напр жени составл ет величинуThe maximum reduction in the misalignment between the output signals of the control and operating chords, corresponding to the saturation of the voltage limiting device 14, is equal to
00
л,... п.Уур ,. / bwY.motr k, где п - отношение максимальной скорости интегрировани сигнала коррекции к мак5 симальной скорости интег- риЕювани выходного сигнала третьего сумматора 9; Upj-p - максимальный сигнал наl, ... p. Pur,. / bwY.motr k, where n is the ratio of the maximum integration rate of the correction signal to the maximum maximum integration rate of the output signal of the third adder 9; Upj-p - maximum signal on
выходе третьего сумматора 9 .the output of the third adder 9.
00
Фактическа величина рассогласовани между выходными сигналами контрольного и рабочего каналов,контролируема компаратором 13, равнаThe actual value of the mismatch between the output signals of the control and working channels, controlled by the comparator 13, is equal to
6ет,.«ор. 56 «оРл 6et,. «Op. 56 "OR
25 -при (. /125 - at (. / 1
Н01се1ш,.кор.H01Se1sh, .kor.
, .. ....
, (6), (6)
t l ubw/ лХ ,-. t l ubw / lH, -.
li-к.li-k.
00
. к , 5еч,.«ор. . k, 5ech,. «op.
.KOp. -прм UU, . ).кор .KOp. -prm uu,. ) .cor
лых.lyh.
topSe.Kop n иогрчч „ ftopSe.Kop n Iogrc „f
.,--(&4,,. ().,--(&four,,. ()
Пусть на вход контрольного и рабочих каналов поступают управл ющие сигналы, скорость изменени которых не превышает минимально возможной максимальной скорости изменени выходнбго сигнала рабочего канала,причем входные сигналы отличаютс друг от друга на предельно допустимую величину , а характеристики каналов предельно неидентичны. Диаграмма фиг.ЗLet the control signals come to the input of the control and working channels, the rate of change of which does not exceed the minimum possible maximum rate of change of the output signal of the working channel, the input signals differ from each other by the maximum permissible value, and the characteristics of the channels are extremely nonidentical. Diagram fig.Z
показывает характер и величину изменени входных сигналов ( и U.p) i выходного сигнала рабочего канала (), выходного сигнала контрольного канала при отсутствии и наличииshows the nature and magnitude of the change in the input signals (and U.p) i of the output signal of the working channel (), the output signal of the control channel in the absence and presence
корректирующей св зи между выходом второго сумматора 12 и вторым входом интегратора 10 (и, и;..соответч COiV -« ,corrective connection between the output of the second adder 12 and the second input of the integrator 10 (and, and; .. respectively, COiV - ",
ственно) , предельной разности выходных сигналов рабочего и контрольного каналов при отсутствии и наличии указанной цепи коррекции (U JJ; иьи °, соответственно) и требуемые значени настройки порогов срабатывани компараторов 13 в том и другом случаеfactually), the marginal difference of the output signals of the working and control channels in the absence and presence of the specified correction circuit (UJJ; and °, respectively) and the required values for setting the thresholds of the comparators 13 in either case
(ffe...«,5 и t.JfP ) .(ffe ... ", 5 and t.JfP).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802878224A SU851335A1 (en) | 1980-01-23 | 1980-01-23 | Electric hydraulic servo-drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802878224A SU851335A1 (en) | 1980-01-23 | 1980-01-23 | Electric hydraulic servo-drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU851335A1 true SU851335A1 (en) | 1981-07-30 |
Family
ID=20875815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802878224A SU851335A1 (en) | 1980-01-23 | 1980-01-23 | Electric hydraulic servo-drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU851335A1 (en) |
-
1980
- 1980-01-23 SU SU802878224A patent/SU851335A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0321758B1 (en) | Electro-hydraulic actuator system | |
CA1085493A (en) | Adaptive control system using position feedback | |
US3422327A (en) | Multiple channel fail functional system for discretely disconnecting malfunctioning sub-systems | |
GB1534353A (en) | Control systems for navigable craft | |
DE2912106A1 (en) | TWO-CHANNEL SERVO CONTROL SYSTEM FOR AIRCRAFT SELF-STEERING SYSTEMS | |
JPH0797281B2 (en) | Analog output network | |
US4078750A (en) | Speed-variable limits in fail-safe actuators | |
SU851335A1 (en) | Electric hydraulic servo-drive | |
US3724330A (en) | Self monitoring control system utilizing an electrical model for each control means | |
US4542679A (en) | Multiple loop control system | |
US4594714A (en) | Dual-actuator monitor | |
US4092578A (en) | Elimination of voter caused deadzone | |
US3891344A (en) | Steam turbine system with digital computer position control having improved automatic-manual interaction | |
EP0058861A1 (en) | Multiple loop control system | |
RU2405181C2 (en) | Control device | |
US3732501A (en) | Redundant operational amplifier circuit for servo control systems | |
GB1137490A (en) | Improvements in and relating to the monitoring of control systems | |
JPS6114522B2 (en) | ||
US3113749A (en) | Aircraft automatic control apparatus | |
SU650052A1 (en) | Method of shaping control signal in automatic control systems | |
US4199690A (en) | Control system for actuators which can be separately energized and deenergized | |
SU416466A1 (en) | ||
SU657554A1 (en) | Dc drive | |
SU1201530A1 (en) | Method of automatic power unit regulation | |
SU1201531A1 (en) | System of automatic power unit regulation |