Импульсный регулятор положения пьезодвигателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 0 05 В 11/16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Конюхов тво СССР 6, 1979. о СССР 161 1982 ПОЛОЖЕНИЯ я к омат ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относиным устройствам систем ЯО 1 57915 кого управления и может быть использовано для релейного, импульсного ипропорционального регулирования положения пьезодвигателя, Повышениенадежности регулятора обеспечиваетсяуменьшением пиковых токов, протекающих через элементы усилителя мощностей и пьезодвигатель, за счет введения датчика производной тока, соединенного последовательно с пьезодвигателем и параллельно с входамиинтегрирующего контура, введение которого позволяет увеличить динамическую точность регулятора. 1 ил,где 20Ь Б 25 Изобретение относится к импульснымустройствам систем автоматическогоуправления и может быть использованодля релейного, импульсного и пропорционального регулирования положенияпьеэодвигателя,Целью изобретения является повышение динамической точности и надежности регулятора.На чертеже представлена структурная схема импульсного регулятора положения пьезодвигателя.Регулятор содержит элемент 1 сравнения, генератор 2 опорной частоты,релейный элемент 3, усилитель 4 мощности, интегрирующий контур 5, датчикб производной тока, например дроссельи пьеэодвигатель 7.Регулятор работает следующим образом,Задающий сигнал через элемент 1сравнения поступает на первый входрелейного элемента 3, на второй входкоторого поступает сигнал с генератора 2 опорной частоты. Релейный элемент (например, двухвходовый компаратор напряжения) осуществляет широтно-импульсную модуляцию задающегосигнала. Затем модулированный задающий сигнал поступает на вход усилителя 4 мощности, который может быть построен по мостовой схеме, усиливаетсяпо мощности и подается на пьезодвигатель 7, последовательно с которым соединен датчик б производной тока,Так как пьезодвигатель 7 электрически представляет собой емкость, максиМальный ток, протекающий через негои элементы усилителя мощности, не. превышает значения 7915 2двигателе выделяется постоянное напряжение, пропорциональное величине задающего сигнала.Электрически и механически параметры регулятора связаны между собои соотношениями- перемещение пьезодвигателя, м;пьеэомодуль, мВ;число пластин пьеэодвигателя;напряжение на пьезодвигателе, В; .С - емкость пьеэодвигателя, Ф;- ток, протекающий через пьезодвигатель, А;- время, с;30 е " падение напряжения на датчике, В;Ь - индуктивность датчика, Гн;- ускорение пьезодвигателя,м/сИз приведенных соотношений видно, 35что падение напряжения на датчике 6производной тока пропорционально ускорению пьезодвигателя ", Падениенапряжения на датчике производнойтока е подается на вход интегрирующего контура 5, который выполняетдве функции.где 1 - максимальное значение тока,протекающего через пьезодвигатель 7, А;- напряжение источника питания, В;- индуктивность датчика б, Гн;С - емкость пьезодвигателя 7, Ф,Последовательно соединенные датчик производной тока и пьезодвигатель представляют собой фильтр высокой частоты. Частота генератора 2 опорной частоты фильтруется этим контуром. Таким образом, на пьезоИнтегрирующий контур 5 фильтрует частоту генератора 2, выделяя постоянную составляющую производной от тока, и формирует частотную характеристику регулятора, обеспечивающую необходимую динамическую точность, Корректирующий сигнал с выхода интегрирующего контура 5 поступает на второй вход элемента 1 сравнения.Для того, чтобы величина корректирующего сигнала е была достаточна для для обеспечения требуемой динамической точности регулятора, статический коэффициент передачи интегрирующего контура должен подчиняться соотноше- нию)357 ЬСК) 1 где К Формула изобретения Составитель Г. НефедоваРедактор И. Шулла Техред М.Ходанич Корректор С. Черни Тираж 863 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 5997/48 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 статический коэффициент передачи интегрирующего контура;индуктивность датчика, Гн;емкость пьезодвигателя, Ф;эквивалентный статический 10коэффициент передачи от первого входа релейного элемента до выхода усилителя мощности. 15В предлагаемом импульсном регуляторе положения пьезодвигателя за счет введения датчика, последовательно соединенного с пьезодвигателем и параллельно с входами интегрирующего 20 контура, выход которого соединен с вторым входом элемента сравнения, достигается уменьшение пиковых токов, протекающих через элементы усилителя мощности и пьезодвигатель, что обес печивает увеличение его надежности; за счет введения в цепь обратной свя 915ази интегрирующего контура достигается увеличение его динамической точности, Кроме того, за счет упрощения регулятора снижаются аппаратурные затраты и уменьшаются потери мощности,Импульсный регулятор положения пьезодвигателя, содержащий элемент сравнения, первый вход которого является входом регулятора, выход соединен с первым входом релейного элемента, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, выход - с входом усилителя мощности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения динамической точности и надежности регулятора, в него введены датчик производной тока и интегрирующий контур, вход которого соединен с выходом датчика производной тока, включенного между выходом усилителя мощности и пьезодвигателем, выход - с вторым входом элемента ср авн ения .