Цифровой следящий электропривод

с фф-о ц,эепа ьеЧф г,ео(нот О П Союз СоветскикСоциалистическихРеслублик и 723505 ИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23)Приоритет по делам иэабретеиий и открытийОпубликовано 25.03.80. Бюллетень Я 11 Дата опубликования описания 25.03.80(54) ЦИФРОВОЙ СЛЕДЯЩИЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД Изобретение относится к области автоматизированного электропривода с применением устройств цифровой вычислительной техники и может быть использовано для управления промышленными механизмами, где необходимо высокоточное регулирование как положения, так и скорости рабочих органов, например, для управления станками, летучими ножницами . и пилами прокатных станов.Известны цифровые системы управления механизмами, н которых рабочий орган должен придти в заданное положение с заианной скоростью Т ) и 121. К недостаткам указанных систем следует отнести то, что в них используются два раз. нотипных датчика положения и скорости, сочненяемых с одним механизмом, а также то,что измерители положения содержат счетчиКичисла импульсов, которые допускают возможность сбоев при последовательном счете им.пульсон в условиях значительных .промышленных помех и потери накопленной в счетчикеинформации при перерывах питания. Зти недо. статки снижают надежность работы системыи усложняют ее конструкцию. Наиболее близким техническим решением 5к данному изобретению является цифровой следящий электропривод, содержащий задатчик положения и задатчик скорости, подключенные к первым входам последовательно соединенных регулятора положения и регулятора скорости, регулятор тока, вход которого соединен с выходом регулятора скорости и выход - со входом исполнительного двигателя, кодер со входом, механически связанным с объектом, и вы.ходами, поразрядно связанными с соответствующими входами преобразователя кода, выходы разрядов которого подсоедилены к соответствующим входам регулятора положения, а также анализатор знака скорости, формирователь импульсов перемещения и измеритель частоты, вход которого соответственно подключены к выходу анализатора знака скорости и выходу формирователя импульсов перемещения, а выход подключен ко второму входу рлунятора скорости 13).3505 4 О 45 50 55 3 72Недостаток данного устройства - использование двух разнотипных датчиков скорости и положения, а также возможность сбоев счетчика.Цель изобретения - повышение надежности и упрощение электропривода.Цель достигается тем, что выход кодера соединен с первыми входами анализатора знака скорости и форми рователя импульсов перемещения, вторые входы которых соединены свыходом преобразователя кода.На. чертеже представлена функциональная схема цредложенного устройства.Оно содержит цифровой задагчик 1 положения, регулятор 2 положения, подчиненный ему регулятор 3 скорости, которомуподчииенре гулятор 4 тока исполнительного двигателя 5, объект управления б и механически связанный с ним кодер 7, преобразователь 8 кода датчика положения, анализатор 9 знака скорости н формирователь 10 импульсов перемещения, связанные своими выходами с измерителем 11 частоты, а также задатчик 12 скорости.Кодер 7 выполнен в одном из двоичных кодов, позволяющем устранить неоднознафшость считывания числа с кодовой шкалы, например, в коде Грея. Выходы и разрядов кодера 7 связаны со входами преобразователя кода 8 в арифметический двоичный код, выходы и разрядов которого соединены со входами регулятора 2 положения. Другие и входов регулятора по ложения связаны с задатчиком положеякя 1.Устройства 7 и 8 вместе составляют узел обратной связи по положению объекта управления,Выход первого (младшего) разряда кодера 7 соединен со входами анализатора 9 знака ско рости и формирователя 1 О импульсов, вторые входы которых связаны со вторым младшим) разрядом преобразователя 8 кода. Младщий разряд кодера и следующий за ним но порядкуразряд преобразователя кода вместе с устройствами 9, О и 1 образуют узел обратнойсвязи по скорости перемещения объекта.Система работает следующим образом.Задание положения объекта управления 6подается с выхода устройства 1 на вход регулятора 2 положения в виде числа в двоичномкоде. Обратная связь по действительному положению объекта заводится иа другой вход регулятора 2 с помощью устройств 7 и 8 такжев виде числа в двоичном коде. Выходной сигнал регулятора 2, соогветствукипий рассогласованию по положению в системе, подается в качестве задания на вход регулятора скорости 3в цифровом или аналоговом виде - в зависимости от требований по точности регулированияскорости. На другой вход рег улятора 3 подается сигнал задания посгоянной составляющейскорости от задатчика 12. Обратная связь по действительной, скорости перемещении объектауправления подается на вход регулятора 3 свыхода измерителя 11 )в таком же, видечтои сигналы от устройств 2 и 12. К этому видусигнала, например, к напряжению, измеритель 11преобразует частоту импульсов с выхода фор.мирователя 1 О, пропорциональную скорости пе.ремешения с учетом сигнала знака скорости,поступающего от анализатора 9. Знак скоростиопределяется по последовательности чередованияединичных и нулевых сигналов в первом разря.де кодера и втором разряде преобразователякода, образующих четыре различные кодовыекомбинации, циклически повторяющиеся помере перемещения кодовой шкалы кодера.Эти же кодовые комбинации используютсян для формирования импульсов перемещенияустройством 10, так что появлению каждойочередной комбинации соответствует выдачаимпульса на выходе формирователя О, а частота импульсов пропорциональна скорости перемещения кодовой шкалы. Выходной сигналрегулятора 3 скорости,соответствующий рассогласованию по скорости в системе, являетсязаданием для регулятора 4 тока, на второйвход которого подается обратная связь по току двигателя 5, Таким образом, в двигателеподдерживается ток, необходимый для отработ.ки рассогласований в системе по скорости ипо положению.Изобретение позволяет снизить стоимостьизготовления и эксплуатации высокочастотныхпромышленных автоматизированных электроприводов за счет повышения их надежностии упрощения конструкции,Формула изобретения Цифровой следящий электропривод, содермиций задатчик положения и задатчик скорости, подключенные к первым входам последовательно соединенных регулятора положения и регулятора скорости, регулятор тока, вход которого соединен с выходом регулятора скорости и выход - со входом исполнительного двигателя, кодер со входом, механически связанным с объектом, и выходами, поразрядно связанными с соответствующими входами преобразователя кдда, выходы разрядов которого подсоединены к соответствующим входам регулятора положения, а также анализатор знака скорости, формирователь импульсов перемещения и измеритель частоты, входы которого соответственно подключены к выходу анализатора знака скорости и выходу формирователя импульсов перемещения, а выход подключен ко второму входу регулятора скорости, о тл и ч а ю Ш и й с я тем, что, с целью по723505 дписн ЦНИИПИ Заказ 925/12 Тираж 956 вал ППП "Пзтент", г. Ужгород, ул. Проектна вышения надежности и упрощения злектропривода, выход кодера соединен с первыми входами анализатора знака скорости и формирователя импульсов перемещения, вторые входы которых соединены с выходом преобразователяИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 6 1. Авторское свидетельство СССР269246,кл. 0 05 1967. 2. Авторское свидетельство СССР203033,кл. 6 05 .Р 1966.