Следящий электропривод с переменным моментом инерции

(.1 Ю э. оматизироможет быть ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ( 71) Днепр оп етр овский гор ный и нс титут им. Артема(56) Авторское свидетельство СССРВ 845133, кл. С 05 В 13/02, 1979.Ключев В,И. теория электрогриводаУчебник для вузов. М,; Энергоатомиздат, 1985, с, 44-45,462,Авторское свидетельство СССРУ 1004964, кл. С 05 В 11/01, 198 1.(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к авт нным электроприводам использовано в приводах механизмовс. изменяюш)мся приведеннйм моментоминерции, например промьпппенных роботов. 1 елью изобрете)ия явгяется повышение точности следящего электропривода при изменении момента нагрузки.Слегящий электропривод содержит регулятор 1 положеня, регулятор 2 скорости, блохи 3, 16 умножения, регулятор 4 тока, управляемый преобразователь 5, двигатель 6 с датчиками 7тока и 8 скорости, исполнительный механзм 9 с датчиком 10 положения,блок 11 определения статического мо -мента, сумматор 12, блок 13 деления,интегратор 14, блок 15 определенияпроизводной., Точность слежения повышается за счет компенсации в контуререгулирования скорости влияния изме -нений приведенного момента инерции.1 ил,Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматизированному электроприводу, и может бытьиспользовано в приводах механизмовс изменяющимся приведенным моментоминерции, например в промышленных роботах.Целью изобретения является повышение точности следящего электропривода 10при изменении момента нагрузки.На чертеже приведена структурнаясхема следящего электропривода с переменным моментом инерции.Следящий электропривод содержитрегулятор 1 положения, регулятор 2скорости, первый блок 3 умножения,регулятор 4 тока, управляемый преобразователь 5, двигатель 6 с датчиками 7 тока и 8 скорости, исполнительный механизм 9 с датчиком 10 положения, блок 11 определения статического момента, сумматор 12, блок 13деления, интегратор 14, блок 15 определения производной, второй блок 2516 умножения,Электропривод работает следующимобразом.С выхода регулятора 1 положениясигнал задания на скорость поступает на вход задания регулятора 2 скорости, который совместно с блоком 3умножения образует самонастраивающийся регулятор скорости, причем регулятор скорости реализует передаточную, 35функцию, определенную из условия единичности момента инерции. Сигнал обратной связи по скорости с выходадатчика 8 скорости поступает на входобратной связи регулятора 2 скорости 40выходной сигнал которого поступаетна вход первого блока 3 умножения.На другой вход первого блока 3 умножения с выхода интегратора 14 посту-.пает сигнал, пропорциональный величи не суммарного приведенного моментаинерции 1. При изменении моментаинерции привода изменяется величинасигнала, пропорционального 1, в результате чего происходит изменениесигнала на вьмоде блока 3 умножениячто эквивалентно изменению параметров самонастраивающегося регулятораскорости.Определение величины 1 производится следующим образом.Уравнение движения электропривода с переменным моментом инерции имеет следующий вид:Умножив и разделив второе слагаемоев правой части уравнения движения наЙг. и учитывая, что Йц/дг =о, получаем уравнение движения в следующемвиде: йы а а 1 (Ч)М-М (с) = 1 (Ю)- -- +с 7. с 1 г 2 дГ Из этого уравнения следует, что М-М (с)-1 (ц) 1.с 1 ( Ч) 2 ас 1 Еый шгБь.оз ф где ш г- масса звена;- расстояние от оси вращениядо центра масс;- ускорение свободного падения;1 - КПД и передаточное отношение передачи;ч - . угол поворота звена - сигнал датчика 10 положения,На третий вход сумматора 12 поступает сигнал с выхода второго блока16 умножения, на входы которого подаются сигналы с выхода интегратора14, и с выхода блока 15 определенияпроизводной, сигнал на входе которого пропорционален скорости двигателяЫ,В блоке 13 деления выполняетсяделение сигнала с выхода сумматора Последнее уравнение описывает сигнал, который подается на вход интегратора 14 для получения значения момента инерции 1 , Этот сигнал формируется следующим образом.С выхода датчика 7 тока на первый ,вход сумматора 12 поступает сигнал, пропорциональный электромагнитному моменту двигателя М, На второй вход сумматора 12 с выхода блока 11 поступает сигнал, пропорциональный статическому моменту М,(сс) .При движении манипулятора промышленного робота в пространстве изменяется ориентация звена манипулятора, вследствие чего статический момент электропривода изменяется в соответствии с выражением- 1406565 12 на сигнал, пропорциональный ско рости ы, и сигнал, пропорциональ -ный Й 1 (4/ЙС. С выхода блока 13деления подается на вход интегратора,с выхода которого сигнал оценки1 .(Ч) подается на блок 3 умножения. Таким образом, улучшение качества регулирования скорости и повышение точности слежения в электроприводе с переменным моментом инерции достигается за счет повышения точности определения суммарного приведенного момента инерции,Формула изобретения Составитель Е.Власов Редактор М.Циткина Техред М,Дидык Корректор В.Бутяга.Заказ 3191/43 Тираж 866 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Следящий электропривод с переменным моментом инерции, содержащий регулятор положения, подключенный входом задания к входу задания положения следящего электропривода с переменным моментом инерции, а выходом - к входу задания регулятора скорости, подключенного выходом к первому входу первого блока умножения, выход которого соединен с входом задания регулятора тока, подключенного выходом через управляемый преобразователь к входу двигателя, снабженного датчиком тока и датчиком скорости и подключенного выходом к входу исполнительного момента механизма, снабженного датчиком положения, подключеннымвыходом к входу обратной связи регулятора положения, выход датчика скорости подключен к входу обратной связи регулятора скорости, выход датчика тока соединен с входом обратнойсвязи регулятора тока и с первым входом сумматора, а также содержащийвторой блок умножения и интегратор,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности следящегозлектропривода с переменным моментом инерции при изменении момента нагрузки, в него введены блок определения производной, блок деления и блокопределения статического момента, 20 вход которого подключен к выходу датчика положения, а выход - к второмувходу сумматора, выход которого соединен с входом делимого, блока деления, подключенного входом делителя квыходу датчика скорости и через блокопределения производной к первомувходу второго блока умножения, подключенного выходом к третьему входусумматора, выход блока деления черезинтегратор соединен с вторыми входа-.ми первого и второго блоков умножения е