Задающее устройство

Дата опубликования описания 23.09,80(72) Авторы изобретения П. Х, Коцегуб и О. И. ТолочкоДонецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(54) ЗАДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО 1Изобретение относится к электроприводу, а именно к электроприводу постоянного тока, и может быть использовано в системах прямого или косвенного регулирования скорости и в позиционных системах с подчиненным контуром скорости, если требуется обеспечить независимость ускорения (замедления) исполнительного механизма от величины статического момента.Известно задающее устройство, состоящее иэ последовательно соединенных пропорционального звена с большим коэффициентом усиления и ограничением выходного сигнала и интегратора, выполненных на операционных усилителях и замкнутых отрицательной обратной связью 11.Указанное задающее устройство обеспечивает хорошее качество переходных процессов в однократноинтегрирующей системе регулирования скорости. Однако многие системы, управляемые от задатчика интенсивности (например, двукратноинтегрирующая система регулирования скорости, система с регулируемой жесткостью механических характеристик, системы с обратной связью по напряжению и некоторые другие), имеют бол ьшое перере гул и рова ние по току, вслед. 2ствие чего на исполнительный механизм и кинематические передачи действуют дополнительные усилия, сокращающие срок их службы, а включение апериодического звена на выходе задатчика для снижения перере гулирования приводит к затягиванию переходных процессов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство, содержащее за датчик интенсивности, выполненный в видепоследовательно соединенных пропорционального -звена с ограничением выходного сигнала и интегратора, замкнутых отрицательной обратной связью, и апериодическое звено, соединяющее выход задатчика интенсивности со входом регулятора скорости, другой вход которого соединен с выходом датчика скорости 2).Это задающее устройство имеет следующие недостатки;20 1) ограниченная область применения, поскольку требуемый закон изменения управляющего сигнала можно получить только при интегрально-пропорциональной харак.теристике регулятора скорости;2) снижение надежности системы в режиме токоограничения вследствие наличия на входе регулятора тока дополнительного 4 игнала, изменяющего уровень токоограничения при разгоне и торможении привода;3) необходимость включения в схему дополнительного активного элемента (опера. ционного усилителя) для реализации апериодического звена с двумя входами.Цель изобретения - расширение области применения задающего устройства и повышение надежности управляемой им системы в режиме токоограничеиия,Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено дифференцирующим с замедлением и дополнительным апериодическим звеньями, включенными параллельно интегратору задатчика интенсивности и первому апериодическому звену и на соответствующие входы регулятора скорости,На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Устройство содержит эадатчик интенсивности 1, состоящий из последовательно соединенных пропорционального звена 2 с большим коэффициентом усиления и ограничением выходного сигнала и интегратора 3, выполненных на операционных усилителях и замкнутых отрицательной обратной связью, Выход задатчика интенсивности 1 через пассивное апериодическое звено 4 соединен с одним из входов регулятора скорости 5 (при косвенном регулировании скорости вместо регулятора скорости устанавливается регулятор ЭДС двигателя или регулятор напряжения). Параллельно задающему интегратору 3 и апериодическому звену 4 на второй и третий входы регулятора скорости включены пассивные апериодическое 6 и дифференцирующее с замедлением 7 звенья; четвертый вход регулятора соединен с выходом датчика регулируемой координаты.Параметры звеньев 4, 6 и 7 выбираются в зависимости от параметров передаточной функции замкнутого контура регулирования скорости и от требуемого качества переходных процессов, При этом постоянные времени апериодических звеньев 4 и 6 и апериодической составляющей дифференцирующего с замедлением звена 7 должны быть одинаковыми.Ограничение выходного сигнала пропорционального звена 2 эадатчика может осуществляться включением в цепь его обрат. ной связи встречно-последовательно соединенных стабилитронов 8 и 9 или источника опорного напряжения. Апериодические звенья 4 и 6 и дифференцирующее с замедлением звено 7 представляют собой входные цепи операционного усилителя регулятора скорости 5, в обратвую связь которого включено комплектное сопротивление 1 О, состав которого зависит от требуемой передаточной функции регулятора. Звено 7 реализуется последовательным включением конденсатора 1 и резистора 2, а звенья 4 и 6 -4078 45 формула изобретения юв зв Ъ 5 эв Зэ 4 В 4последовательным включением резисторов 13 (14) и 5 (16), точка соединения которых через конденсатор 17 (8) подключена, к общей точке вход-выход усилителя регулятора скорости 5. Для удобства настройки коэффициента передачи звена 6 и постоянной времени дифференцирования звена 7 на выходе звена 2 могут устанавливаться потенциометры 19 и 20, движки которых соединены соответственно с конденсатором 11 и резистором 3,При отсутствии контура регулирования положения разгон привода осуществляется при поступлении ступенчатого сигнала Ц, (ф) = Цщ 1(т), соответствующего заданному значению регулируемого параметра (скорости, ЭДС или напряжения двигателя), иа вход пропорционального звена 2, где он сравнивается с выходным сигналом задающего интегратора 3, При наличии рассогласования между этими сигналами на выходе з вен а 2 поддерживается постоянное на и ряжение 3 о, которое преобразуется интегратором 3 в линейно-возрастающий сигнал Б эп. Как только последний достигнет уровня входного сигнала ЗА, напряжение звена 2. становится равным нулю и интегрирование прекращается. Выходные напряжения задатчика интенсивности 1 .)зп(1) и )в(Ц апериодическими 4 и 6 и днфференцирующим с замедлением 7 звеньями преобразуется в напряжения 11 ), .)д(1) и )э) соответственно. Все эти сигналы на входе регулятора 5 суммируются, а их сумма ЗА(1) = 31(Ф) +а) + 3 э(1) сравнивается с сигналом отрицательной обратной связи) по регулируемой координате. Реверс привода осуществляется изменением полярности входного сигнала Бвх(1) задающего устройства, а торможение - съемом этого сигнала. При работе системы регулирования скорости в качестве подчиненного контура позиционной системы входной сигнал на задающее устройство поступает с выхода регулятора положения. Предлагаемое задающее устройство по сравнению с известными обеспечивает беэ изменения уровня токоограничения лучшее качество переходных процессов по управляющему воздействию (более высокое быстродействие при одинаковых значениях пере. регулирования по току или меньшее пере- регулирование при одинаковом быстродействии). Задающее устройство, содержащее за. датчик интенсивности, выполненный в виде последовательно соединенных пропорционального звена с ограничением выходного сигнала и интегратора, замкнутых отрицательной обратной связью, и апериодическое звено, соединяющее выход эадатчика интенсивности со входом регулятора скорости,764078 дическому звену и на соответствующие входы регулятора скорости,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лебедев Е, Д. и др. Управление венгильными электроприводами постоянноготока. М., Энергия, 1970, с. 144.2. Патент ГДР116359, кл. Н 02 Р 5/12,975. И. Коротфрич СоставнтелТекред К. ШТираж 783Государственногоелам иаобретеннАоскаа, Ж - ЗЬ, РаувПатент, г. Ужго актор Е. Яковчнказ М 99/48ВНИИП комнтета и откры шская на род, ул. 1 303,Филиал Пдругой вход которого соединен с выходом датчика скорости, отличаощееся тем, что, с целью расширения его области применения и повышения надежности управляемой им системы в режиме токоограничения, оно снабжено дифференцирующим с замедлени. ем и дополнительным апериодическим звеньями, включенными параллельно интегратору задатчика интенсивности и первому апериоеева Корректор М, Демч ПодписноеСССР иА д. Ф/5 Проектная, 4