Следящий привод

(71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по тяжи электросварочному оборудованию Пского завода тяжелого электросмрооборудомння(56) 1. Авторское свидетельство СССРИо 328430 кл. И 05 В 13/02, 1969,2. Штейнберг Ш.Е. и др. Промышлен-.ные автоматические регуляторы, М.,"Энергия, 1973, с. 418.3. Авторское свидетельство СССРМ 343251, кп. О 05 В 11/32, 1969.(54)(57) 1. СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОДсодержащий задатчик скорости и последо-,вательно соединенные логический блок,первый ключ, сумматор, усилитель скорректирующим устройством, исполнительное устройство, датчик положенияи первый ннвертор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения фуюцнональных возможностей, повышенияточности и надежности привода, он содержит формирователь импульсов, первый рверсивный счетчик, последовательно соединенные генератор линейно нарастающегнапряжения, второй инвертор н второйключ, последовательно соединенные второй реверсивный счетчик, сравнивающийэлемент, третий инвертор, преобразователь код-аналог и схему реверса, подключенную выходом к второму входу сумМатора, вторым входом - к выходу преобразователя код-аналог,.третьим входом к второму выходу сравнивающего элемента, соединенного первым выходом совторым входом преобразователя код-аналог, вторым входом - с выходом первогореверсивного счетчика, первый и второйвходы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам логического блока, подключенного входом квыходу формирователя импульсов, четвертым выходом - к входу генератора линейно нарастающего напряжения, пятым выходом - к второму входу второго ключа,выход которого соединен с выхбдом первого ключа, соединенного вторым входомс выходом генератора линейно нарастающего напряжения и с входом формиром- Фтеля импульсов, первый и второй входывторого реверсивного счетчика соединенысютветственно со вторым и третьим вь- ходами датчика положения, выход перво- Сго инвертора подключен к третьему входусумматора.2. Привод по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что логический блок со-;держит последовательно соединенные первый элемент И, первый элемент памятии второй элемент И, последомтельно соединенные второй элемент памяти и треФаЙтий элемент И и псследовательно соедие ненные элемент ИЛЙ-НИ и элемент ИЛЙ,соединенный вторым входом с входом . :о первого элемента И, с вторыми входамивторого и третьего элементов И, выходпервого элемента И подключен к входувторого элемента памяти, соединенного еювыходом с первым входом элемента ИЛИ- гНЕ, второй вход которого подключенквыходу первого элемента памяти.3, Привод по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что схема реверса сосков- чного СУДАРСТВЕННЪЙ НОМИТЕТО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН Я 01012198 Адержит третий ключ и последовательносоединенные четвертый инвертор и четвертый ключ, соединенный выходом свыходом третьего ключа, а вторым входом - с первым входом третьего ключа, второй вход которого подключен к входу четвертого ннвертора.1Изобретение относится к системам автоматического регулирования по положению и может быть использовано в раз- личных отраслях техники, преимуществев но в приводах тяжелых стыковых машин, 5 где требуются весьма малые скорости и имеются значительные ударные нагрузки.Известны цифровые следящие системы привода и аналоговые с датчиком положения нли скорости в цепи обратной свя зи 1,1 и 2,45 К недостаткам цифровых приводов следует отнести неравномерность движенияпривода при малых скоростях, а также цнедостаточную динамическую точность.А налоговые приводы характеризуютсянедостаточной точностью слежения заположением, а также их дрейфами привесьма малых скоростях в системах собратной связью по скорости.Наиболее близким к изобретению .техническим решением является следящийпривод, содержащий задатчик скорости ипоследовательно соединенные логическийблок, первый кпюч,сумматор, усилительс корректирующим устройством, исполнительное устройство, датчик положенияи первый инвертор 3.К недостаткам указанного приводаследует отнести низкую надежность иточность в приводах, например электрогидравлическом, стыковых машин, особенно на малых скоростях, при наличии,ударов, воздействующих на исполнительноеустройство.Бель изобретения - расширение функциональных вазможностей, повышения точности и надежности привода,Для достижения цели привод содержитформирователь имцульсов, первый ревер-,4 Осивный счетчик, последовательно соединенные генератор линейно нарастающегонапряжения, второй инвертор и второй,ключ, последовательно соединенные второй реверсивный счетчик, сравнивающийэлемент, третий инвертор,.црмбразователь код-аналог и схему реверса, подключенную выходом к второму входу сум-,матора, вторым входом: - к выходу преобразователя код-аналог, третьим входом - к второму выходу сравнивающегоэлемента, соединенного первым выходомсо вторым входом преобразователя коданалог, вторым входом - с выходом первого реверсивнбго счетчика, первый ивторой входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам логического блока, подключенноговходом к выходу формирователя импульсов, четвертым выходом - к входу генератора линейно нарастающего напряжения,пятым выходом - к второму входу второго ключа, выход которого соединен с выходом первого ключа, соединенного вторымвходом с выходом генератора линейно нарастающего напряжения и с входомформирователя импульсов, первый и второй входы второго реверсивного счетчикасоединены соответственно с вторым итретьим выходами датчика положения, вы.ход первого инвертора подключен к третьему входу сумматора,Кроме того, логический блок следящего привода содержит последовательно соединенные первый элемент И, первый эле гмент памяти и второй элемент И, последовательно соединенные второй элементпамяти и третий элемент И и последовательно соединенные элемент ИЛИ-НЕ нэлемент ИЛИ, соединенный вторым входомс входом первого элемента И, с вторымивходами второго и третьего элементов И,выход первого элемента И подключен квходу второго элемента памяти, соединенного выходом с первым входом эпемента ИЛИ-НЕ, второй вход которогоподключен к выходу первого элементапамяти. Помимо этого, схема реверса следяще. го привода содержит третий ключ и последовательно соединенные четвертый инвертори четвертый ключ, соединенный,.в выходом с выходом третьего ключа, а вторым входсм - с первым входом третьего ключа, второй вход которого подключен к.входу четвертого инвертора1 ОЫ 1 3На чертеже приведена структурная-.схема следящего привода.Следящий привод содержит зацатчнк 1скорости, генератор 2 линейно нарастакщего напряжения, формирователь 3 ньпульсов, логический беж 4, элемент5 ИЛИ-НЕ, первый элемент памяти 6,второй элемент памяти 7, элемент ИЛИ 8,первый элемент И 9, второй элементИ 10, третий элемент И 11, второй ин- йвертор 12, первый ключ 13, второй ключ14, первый реверснвный счетчик 15,датчик 16 положения, второй реверснвный: инвертор 26, исполнительное устройство27 н усилитель 28 с корректирующим 30устройством 29,Привод работает следующим образом,После подачи сигнала "Вперед включается первый элемент 6 памяти, откры: вает первый ключ 13 н через элементы И, 5 ИЛИ-НЕ н 8 ИЛИ дает разрешениеработы генератора 2 линейно нарастающего напряжения, и напряжение на его выходе начинает увеличиваться, При достиженин этим напряжением значении И, 36формирователь 3 импульсов формирует-.вмпульс, которыйчерез второй элемент10 И поступает на суммирующий входпервого реверсивного счетчика 15. Одновременно импульс формирователя 3. Импульсов через элемент 8 ИЛИ сбрасываетвыходное напряжение генератора 2 линейно нарастаюшего напряжения в нуль;При повторном достижении напряженияна выходе генератора 2 линейно нарастающего напряжения уровня Оо .циклформирования импульса н сброса повторяется.Таким образом, на аналог;овом выходе задатчнка 1 скорости получается линейно нарастающее напряжение, а насуммирующем ж.ходе появляются нмпульсы. При подаче сигнала Стоп" в момент формирования импульса формирователем 3 импульсов через первый элемент 9 И сбрасывается первый элемент6 памяти Вперед", а на выходе генератора 2 линейно нарастающего напряжения. устанавливается нулевой уровень.При подаче сигнала -Назад включаетсявторой элемент 7 памяти и аналогично.формируются импульсы на вычитающемвыходе эадатчика 1 скорости. Прн вииочении второго элемента 7 памяти откры 1 98 фвается второй ключ 14 и на аналоговый выход эадатчнка 1 скорости проходит пом ложительное напряжение с вМхода кивер тора 12, являющееся линейно убываю щим. От датчика 16 положения при движении вперед импульсы поступают на смнрующий вход второго реверсивного счетчика 17, при движении назад - на вычнтающий вход этого счетчика. Значения счетчиков 15,17 вычитаются цифро вым сравнивающим элементом 18, йапример две младшиедекашы поступают напреобразователь 19 код-аналог; в случае,если число на входе преобразователя 19код-аналог более его максимальногозначения, то ннвертор 20 переводит преобраэователь 19 код-аналог в состояниеего наибольшего выходного напряжения.Это напряжение поступает на-первый входсхемы 21 реверса, Если разность цифровых значений кодов, сравншающего элемента положительная, то открываетсятретий ключ 23 схемы 21 реверса, и навыход ее поступает положительное наприженке. Если разность отрнпательная, тооткрывается четвертый ключ 24 схемы21 реверса, и на выход ее поступает отрицательное, юпрякение ннвертора 22.Это напряжение поступает на первый. входсумматора 25, на второй вход которого.поступает аналоговое напряженйе эадатчика 1 скорости, а на третий вход поступает аналоговое отрицательное напряжениюот датчика 16 положения через инвертор26,Таким образом, иа выходе сумматорапоявляется аналоговое напряжение, равноесумме разности кодов реверсивных счетчиков 15 и 17 и разности аналоговыхсигналов задатчнка 1 скорости и датчика16 положения. Причем первая разностьпредставляет разность цифровых кодов,которая может быть выполнена точно,например, если емкость реверсивныхсчетчиков 15 и 17 10, а преобразование в код-аналоге производится в двухмладших декадах, погрешность цифровналогового преобразователя, например,10 , то ошибка в определении разностиравна 10, что является недостижимым,для аналоговых устройств. Однако в пре.делах дискретности цифровых сигналов вцифровых системах всегда будет ошибка,равная дискретности, в данном случаеона равна 10 от всего перемещения.Наличие аналоговых,. сигналов в пределахдискретности от зацатчнка 1 скоростии датчика 16 положения позволяет свеоти.эту ошибку к минумуму, ВыходнойСоставитель В. Нефедовйко Техред М.Тенер Корректор И. ШУОщ едакто каз 2759/57 Тираж 872ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и отхрь1130, Москва, Ж-, Раушская снов д. 4 л ППП "Патент"г, Ужгород, ул. Проектная, 101 аналоговый сигнал сумматора 25 поступает на усилитель 28 с корректирующим устройством 20 и в дальнейшем на исполнительное устройство 27. Таким образом, в целом система регулирования является аналоговой с ее возможностями по коррекции динамичеоких показателей, а отсчет положения выполняется в цифровом виде что обеспечивает достаточно высокую точность;,Предложенное конструктивное выполнение следящего привода обеспечиваетдостаточную точность слежения за положением, необходимые динамические 5 показатели, и исключает непосредственный контакт с передачами (редуктор,дифференциал.) и позволяет упроститьпривод исключением дополнительных датчихов (скорости нагрузки, скорости сиф лового двигателя), тем самым увеличивнадежность и точность привода в целомдля оборудования стыковой сварки,