Ситсема для стабилизации скорости вращения вала двигателя

О П И С А Н И Е пщ 588608ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических.Р, .51) М, Кл. Н 02 Р 5/06б 05 Р 13/00 заявкис присоединени Государствениыи комите Совета Министров СССР 23) Приорите 53) 01.78. Бюллетень2 621,313,245) Дата опубликования описания 06.02.7, П. Рязанов и С. Д, Сафоно Смоленский филиал Московского ордена Ленина энергетического института(54) СИСТЕМА ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ Изобретение относится к области регулирования скорости, а именно к области регулирования угловой скорости двигателя постоянного тока.По авторскому свидетельству412595 известна система стабилизации скорости вращения вала двигателя, содержащая последовательно соединенные время-импульсный преобразователь, сравнивающее устройство, управляющее устройство с блоком интегрирования, усилитель и двигатель, вал которого связан с импульсным датчиком скорости, соединенным через триггер с входами время-импульсного преобразователя и сравнивающего устройства.Известная система не обеспечивает стабилизации показателей качества регулирования в широком диапазоне изменения заданных значений скорости из-за наличия зависимости условия устойчивой работы от величины предела регулирования.Цель изобретения - стабилизация ,показателей качества процесса управления в широком диапазоне изменения заданных значений скорости. Для этого предлагаемая система содержит корректирующую связь, включающую устройство коррекции коэффициента усиления, пропорционального аналоговому задающему сигналу, причем вход устройства коррекции соединен с аналоговым входом времяимпульсного преобразователя, а выход подключен к дополнительному входу усилителя.В целя., повышения быстродействия в систему введена вторая связь, содержащая блок 5 дифференцирования, задатчик времени иключ, Причем ключ, включенный между сравнивающим устройством и блоком интегрирования, входящим в состав управляющего устройства, управляющим входом подключен к 10 выходу задатчика времени, вход которого через блок дифференцирования связан с аналоговым входом время-импульсного преобразователя.На фпг. 1 изображена функциональная 15 блок-схема предлагаемой системы; на фиг, 2показаны временные диаграммы ее работы,Система содержит время-импульсный преобразователь 1, триггер 2, сравнивающее устройство 3, блок интегрирования 4, импульс ный датчик скорости 5, усилитель 6, двигатель7, устройство коррекции 8, ключ 9, блок дифференцирования 10 и задатчпк времени 11, Действующие в схеме сигналы обозначены следующим образом: Уе - аналоговое задание 25 системы, У - импульсное задание системы,У, - импульсный сигнал обратной связи, Уз - импульсная ошибка регулирования, У., - выходное напряжение блока интегрирования 4, Й - импульсный сигнал датчика ЗО скорости 5, Уе - аналоговое управляющее на15 25 зо пряжение двигателя 7, сю - скорость вращения вала двигателя.Благодаря введению устройства коррекции 8 коэффициента усиления усилителя 6, включенного между. аналоговым входом время-импульсного преобразователя 1 и дополнительным входом усилителя 6, система приобретает дополнительные возможности улучшения качества регулирования. 11 о окончании переходного процесса выполняется условие01 К 2740 (1) где К 1 - коэффициент передачи двигателя 7,Кг - коэффициент усиления усилителя 6, Ую - установившееся напряжение блокаинтегрирования 4.Если требуется обеспечить пропорциональность между сюю и Ью, т. е. 00 - К 070 (2) где Кз - коэффициент пропорциональности, при пропорциональной зависимости величины Кг от Ую, т. е. К 2 К 401 (3) то с помощью формул (1 - 3) можно найти такое значение коэффициента передачи К 4 устройства коррекции 8 К 4= (4) КО 0которое обеспечивает в установившемся режиме вращение вала двигателя 7 с любой из требуемого диапазона скоростью сюю за счет изменения коэффициента Кг усиления усилителя 6 при неизменном значении Сю. Между тем в переходном процессе, вызванном изменением в момент времени 1 ю задания сю, напряжение с сначала уходит от старого установившегося значения с 1 Ю, а ЗатЕМ СНОва К нему (как к новому установившемуся значению) возвращается. Временные диаграммы соответствующего режима изображены на фиг, 2 сплошными линиями.Колебания напряжения У вызывают колебания напряжения Ью на выходе усилителя 6, коэффициент усиления Кг которого в момент времени 10 меняет свое значение с меньшего на больший. Колебания напряжения Ью вызывают колебания скорости сю, обеспечивая неудовлетворительные показатели качества регулирования.Для повышения быстродействия системы и обеспечения плавного (без перерегулирования) изменения скорости сю в переходном режиме целесообразно на время Т 1 протекания 35 40 45 50 55 переходного процесса в двигателе 7 разомк. нуть контур управления, не давая возможности изменяться напряжению У на выходе интегратора 4. Это достигается введением дополнительной функциональной связи, содержащей узлы 9, 10 и 11, Временные диаграммы скорректированной подобным образом системы изображены на фиг. 2 штриховыми линиями.Если в момент времени 1 ю скачком изменяется задание на регулирование Ую, то скачком изменяется коэффициент усиления Кг усилителя 6 и его выходное напряжение Ою (от уровня Кг 1 и соответствующего ему Оюс до уровня Кгг и соответствующего ему юг) Двигатель 7 начинает разгоняться от скорости сю, до скорости сюв первом приближении по экспоненте. Однако изменения скорости сю пе вызывают изменения напряжения У блока интегрирования 4, так как блок дифференцирования 10 в момент времени ю включает задатчик времени 11, который на время Т 4 с помощью ключа 9 размыкает контур системы. Спустя время Т задатчик времени замыкает ключ 9 и замкнутый контур управления доводит скорость сю до значения сю , если по каким-то причинам условие (4) строго не выполняется. Изменяя время Ть можно получать желаемые переход. ные процессы сю(с),Формула изобретения 1. Система для стабилизации скорости вращения вала двигателя по авт. св. М 412595, отличающаяся тем, что, с целью стабилизации показателей качества процесса управления в широком диапазоне изменения заданных значений скорости, в нее введено устройство коррекции коэффициента усиления усилителя, пропорционального аналоговому задающему сигналу, причем его вход соединен с аналоговым входом время-импульсного преобразователя, а выход подключен к дополнительному входу усилителя.2. Система по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия, в нее дополнительно введена корректирующая связь, содержащая блок дифференцирования, задатчик времени и ключ, причем ключ, включенный между сравнивающим устройством и блоком интегрирования, управляющим входом подключен к выходу задатчика времени, вход которого через блок дифференцирования связан с аналоговым входом время-импульсного преобразователя.Редактор Т. Юрчикова Техред А, Камышникова Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 3327/11 Изд Ъга 200 Тирани 917 НПО Государственного комитста Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К, Раушская паб., д. 4/5