Электрогидрлвяическля следящая система

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистическик Республик(51)М, Кл,з Р 15 В 9/03 Государственный начитет СССР но:пдаи ин 56 ретений и отирнций(72) Авторы изобретения ИностранцыВладимир Овсяников и Лубомир Пуфлер (ЧССР) Иностранная фирмаОборовы пэдцик "Шкода" (ЧССГ)(54) ЭЛЕКТРОГИДРЛВЛИЧЕСКЛЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА Изобретение относится к электро- гидравлическим следящим системам, которые используются в широком масштабе в области дистанционного управления и регулирования разнообразных типов производственных машин.Известны электрогидравлические следящие системы, содержащие последовательно включенные алгебраический сумматор, электромеханический преобразователь, гидроусилитель и гидро- двигатель, охваченные цепями обратных связей по положению и скорости золотника гидроусилителя и по положению и скорости выходного звена 15 гидродвигателя 11 и (2.Преобразование электроэнергии, поступакщей с выхода алгебратического сумматора, в механическую энергию осуществляется с помощью катушки воз буждения, которая либо сама движется, либо приводит в движение свой небольшой стержень, Первичное движение представляет собой вход электрогидравлического усилителя с различным принципом функционирования (золотник, сопло, клапан), на выходе которого имеет место лишь движение распределительного золотника, который управляет гидравлическим двигателем. По виду 30 упомянутого первичного движения выходного элемента катушки, электромеханические преобразователи бывают с первичным прямолинейным движением и с первичным движением маятника.В случае прямолинейного движения надежно измеряется только положение элемента. Скорость его определяют измерением положения, используя диф - ференциальное звено, что в данном случае является невыгодным, так как вследствие дифференцирующего звена шум резко увеличивается и звецо образует также источник задержки времени (постоянная времени примерно 1,10 ) . Этот фактор невыгоден, так как время регулирования очень коротко (продолжительность переходного процесса всего сервомеханизма составляет примерно 2-3,10 с).Во втором случае, учитывая очень небольшие отклоцеци первичного движения миниатюрных деталей (что характерно дпя приборостроительной техники) в конструктивном отношении, и механическое подключецце другого датчика скорости (например, тахогенератора) являстс почти невыполнимым. Кроме того, в результате этого резко ухудшаются динамически кане( твэлектромеханического греобразонателя (нлияние присоединенных масс,трения, нечувствительности и т,п.),а следовательно и всей систеы целого изобретения,Цель изобретения - улучшение динамических характеристик системы.Поставленная цель достигаетсятем,. что злектрогидравлическая следящая система содержит модель электромеханического преобразователя.вход которой подключен к управляющему каналу катушки возбуждения электромеханического преобразователя, авыход модели электромеханическогопреобразователя и управляющий каналкатушки возбуждения связаны с однимииз входов алгебраического сумматора,Кроме того, н системе установлен нцепи обратной связи по положению выходного звена гидродвигателя нелинейный элемент, а н цепи обратйой снязи по сигналу управления катушкойвозбуждения электромеханическогопреобразователя установлен блок умножения, другой вход которогосвязан свыходом нелинейного элемента, а выход - с одним из входов алгебраического сумматора,На фиг. 1 и 2 показана схема системы,Система содержит алгебраическийсумматор 1, последовательно которомувключены электромеханический преобразователь (ЭМП) 2, гидроусилитель 3и гидроднигатель 4. Вся система охначена обратной связью по положениюу выходного звена гидродвигателяего скорости, сигнал и которой формируется в нелинейном блоке 5.Система охвачена также обратнымисвязями по положению Ь (или перепадудавления) золотника гидроусилителя 40и по его скорости, сигнал которойИ формируется в ннелинейномблоке б.В систему введена модель 7 ЭМП 2,на которую поступает сигнал 9 суправляющего входа катушки возбуждения ЭМП, н модели 7 формируется сигнал о, пропорциональный положениюи скорости катушки возбуждения ЭМП.сСигнал возбуждения катушки ЭМП щможет быть заведен непосредственнона алгебраический сумматор или черезблок 8 умножения, другим сомножителем которого является сигнал с нелинейного элемента 9, установленногов цепи обратной связи по положениювыходного звена гидроднигателя.Сущность использования модели состоит в том, что она позволяет получить неизмеряемые компоненты векторасостояния, т.е. положение и скорость ЬОкатушки ЭМП. Введение обратных связейот положения и скорости катушки существенным образом улучшают динамическое поведение электрогидравлической системы.Электрогидропреобразователь описынают с помощью дифференциального уравнения 4-го порядка (либо с помощью системы 4 уравнений 1-го порядка). х = а х1 э .х = а х21х -- а хг 243,.4 4ток катушки возбуждения ЭМП,скорость катушкиположение катушкиположение золотника гидроусилителя;сигнал на входе блока 2. гце х1х 3 Уравнение модели2 = а х+ а х + (а - 1 а ) хл лал уэ. 2с.з э4."42 =е +1,2 = А 3 х2.а 43 х Э )Х а 44= г+ х1 лгде х , х - сигнал на выходе модели,т.е. определение сигнала скорости и положениякатушки преобразователя,2 и Е - вспомогательные перемен 2.ные;параметры модели, определенные с точки зренияего стабильности,Блок 8 и нелинейный элемент 9обеспечивают переменное усиление обратной связи. Блоки позволяют изменять усиление этой связи н зависимости от отклонения регулируемого параметра У, причем указанная зависимостьможет быть нелинейной. Эта нелинейнаязависимость реализована нелинейнымблоком 9. Блок 8 реализован как умножитель, блок 9 реализует нелинейнуюфункцию. Формула изобретения 1. Электрогидравлическая следящая система, содержащая последовательно включенные алгебраический сумматор, электромеханический преобразователь, гидроусилитель и гидроднигатель, охваченные цепями обратных связей по положению и скорости золотника гидроусилителя и по положению и скорости выходного звена гидродвигателя, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик системы, она содержит модель электромеханического преобразователя, вход которой подключен к управляющему .каналу катушки возбуждения электромеханического преобразователя, а выход модели злектромеханического преобразователя и управляю826100 ВНИИПИ Заказ .2273/9 Тираж 749 Подписное филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул,Проектная,4 щий канал катушки возбуждения связаны с одними из входов алгебраического сумматора.2. Электрогндравлическая система по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в ней в цепи обратной связи по положению выходного звена гидродвигателя установлен нелинейный элемент, а в цепи обратной связи по сигналу управления катушкой возбуждения электромеханического преобразователя установлен блок умножения, другой вход, которого связан с выходом нелинейного элемента, а выход - с одним из входов алгебраического сумматора. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское, свидетельство СССР 9254000, кл. Г 15 В 3/00, 1967. 2; Авторское свидетельство СССР 9238382, кл. Г 15 В 3/00, 1967 (прототип).