Система управления двигателем

(т 1) б 14422 Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано Государствамхамхтет Феавтв Ммстрев ИР аа делам зебровоткрытй) Авторы изобретения П, Рязанов, В. й. Сафонов Московского ордена Ленинасти тута атенскяй фнлн ргетическао 1) Заааител ТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ нгналы сист ные сигналы Яо - входнойО, - .И- выхоно блоков ) - Ь,а - скоростьСистема содержВ. образователь 1, триройство 3 блок упстн 5, двигатель. б мы,соответственвигателяле двигателпульсный пренивающее усдатчик скор ращения в т время-им гер 2, срав азлення 4, квадратор 3Изобретение относится к области управления электрическими двигателями.Известны системы управления д ми ).Однако такие системы не обеспечивают устойчивость и одинаковость показателей качества регулирования в заданном диапазоне скоростей вращения вала.Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система для управления двигателем (2), содержащая последовательно. соединенные время-импульсная пре образователь, подключенный ко входу системы, сравнивающее устройство, блок уяравлеивя, двигатель, датчик скорости н триггер.Эта система не обладает постоянными динамическими свойствами н при некоторых зна чеинях уставки может оказаться неустойчивой,Целью изобретения является повышение быстродействия и постоянство ее динамических свойств при любом значении уставкн.Поставленная цель достигается тем, что предложенная система содержит квадратор, вход которого соединен со входом системы, а выход подсоединен ко второму входу сравнивающего устройства.Структурная схема системы дана на. чертеже, где обозначены Система работает следующим образом.С приходом импульса У на вход трнг.гера 2 триггер переключается и на его выходе появляется напряжение От, которое присутствует до прихода второго импульса О с датчика скорости 5. Таким образом, выходной сигнал О триггера представлен прямоуголь- И ным положительным импульсом длительностиТ. Одновременно с переключением триггера запускается преобразователь ), и на его выходе появляется положительный прямоугольный импульс О 1 длительностью То. Длительность Т, обратно пропорциональна величине сигнала О, и является импульсной уставкой системы. Если скорость двигателя меньше заданной, на выходе сравнивающего устройства 3 появляется положительный прямоугольный нмнульс Ил длительности ЛТ, кото рый поступает на вход интегратора 4. Напря(8) Эжение зто возрастает, а следовательно возрастает и скорость о,Затем процесс ра 6 оты повторяется.При сбросе скорости система работает поописанному выше алгоритму с той лишь разницей, что при То Т на выходе сравнивающего устройства 3 вырабатывается отрицательное напряжение 13 з длительностью ЬТ, обе.спечивающее уменьшение величины напряжения 0, а следовательно и скорсти в.Датчик скорости 5 выполнен в аиде диска,насаженного на вал двигателя 6, В диске а10проделаны отверстия, расположенные по окружности с постоянным угловым расстоянием.С одной стороны диска размещен источник,света,.а с другой - фотоэлемент, При вращении вЕда на выходе фотоэлемента появляютсяимпульсы датчика скорости 5. Если вал вра-щается с требуемой скоростью оово, тоьо ф юо То (1)Математически элементы системы описываются следующими соотношениями:да20двигатель1 (2)ф а З)нитегратор х;- " - О:Фат 11)сравнивающее устройствовремя-импульсный преобразовательТо ф О (6)где.а - угол поворота вала двигателя;- время, 30К;,Ки Ко коэффициенты передачи элементов;Ф(Л Т) - функция, описывающая логику рабби сравнивающего устройства 3.. Величина В физически определяет амплитудуимпульсов сигнала Оо,В 84 п Л Тпри ЛТ 4 .ОР(Л Т) =. (7).Опри Л 1 ОИсключая из формул (3) и (4) величину1.1 можно получить соотношение вида 49-Я- - ф(ЛТ)Для удобства изучения динамики системы целесообразно провести нормирование выражений(") и (8)а) Нормирование по величине скорости.. Пусть У (9) .тогда до медУ и формулы (2) и (8) преобразуются к видуУ(Л Т),дУД 1 даб) Нормирование йо величине угла поворота вала.Пуль х (11)тогда д а ао дх и вторую формулу систе ам ильи ид %яйигять В вийев) Нормирование по величине выхода срав. нивающего устройства.Пусть (Л Т) = Ф (Л Т) В, тогда первую формулу системы (О) можно привести к виду(15) Мгдеч - ККВ - обобщенный динамический параметр системы;у 6) - нормированная характеристика сравнивающего устрой.ства,Математически можнозаписать:ч(6)- -8 дп 6 прн 6О(16)Опри 6 ОИспользуя формулы (1) и (6), можно для параметра р вывести соотношение вида(17) Анализируя выражения (15) и (17), можно прийти к выводу о зависимости динамических свойств системы от величины аналоговой установки. Действительно, выражение (17) в правой части содержит только одну изменяющуюся величину, а именно 1)о, С ее изменением изменяется и параметр и, Если обеспечить выполнение условияВ К 11 о 2 (18) то в соответствии с выражением (17)к кВ хк к У. кЖф К,а,Уф К,а И Коа зависимость величины ус от 1 Зо исчезает.Это достигается за счет введения в функциональную схему систем квадратора, связывающего вход системы со сравнивающим устройством 3 и обеспечивающего зависимость амплитуды В сигнала 1.С от квадрата входного сигнала 13 о Блаюдаря введению предложенной функциональной связи удается повысить быстродействие системы, а следовательно, улучшить экономические показатели объекта. Формула изобретекияСистема чпоавления двигателем, содержа. тогда д 1т 1- и 6 =- КВ,д Кг де Ыгде т - относительное время;6 - относительная величина ошибки ре.гулирования,С учетом формулы (14) и сопутствующихей выражений формулы (12) и (13) можносвести в систему. рида614422 Составнтель Г. НефедоваТехред О. Луговая Корректор Н, Яцемнрская Тнраж 1033 Подянсное Редактор Л. Утехнна Заказ 3696/41 0 НИИПИ Государственного комнтетв Совета Мнннстров (ХСР по делам изобретений н откр ытнй 1 3035, Москва, Ж 35, Раушская наб, д, а/5 Фнлнал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 45пульсный. преобразователь, подсоединенный ко входу системы, сравнивающее устройство, блок управлеНия, двигатель, датчик скорости и триггер, отличающаяся тем, что, с целью повыше.иня быстродействия системы, она содержит квадратор, вход которого соединен со входом системы, а выход подсоединен ко второму входу сравнивающего устройства. ЬИсточники информации, принятые во вннмаиие при экспертизе: