Электрогидравлический следящий привод

(19) 11 3159 ИЗОБР ПИ НИЯ ВТОР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИйСЛЕДЯЩИИ ПРИВОД по авт. св.732805, отличающийся тем, что, с цельюповышения динамической точности и быстродействия привода, в нем дополнительноустановлены датчик скорости, третий и четвертый пороговые, блоки, четвертый элементИЛИ, первый и второй элементы НЕ, третийэлемент И, блок задержки, блок выделениямодуля, третий ключ и блок памяти, причемвыход фазочувствительного усилителя соединен с вторым входом. сравнивающего блока и с входом блока задания интенсивности изменения линейно изменяющегося напряжения через блок выделения модуля, выход блока задания интенсивности изменения линейно изменяющегося напряжения соединен с первым входом генератора линейно изменяющегося напряжения через последовательно соединенные третий ключ и блок памяти, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом генератора линейно изменяюгцегося напряжения через третий элемент И, выход нуль-органа через блок задержки соединен с управляющим входом блока памяти и с входом второго элемента НЕ, подключенного выходом к второму входу третьего элемента И, вход датчика скорости соединен с выходом гидроусилителя, а выход - с входами третьего и четверто- ЕР го пороговых блоков, подключенных выходами к соответствующим входам четвертого элемента ИЛИ, подключенного выходом через первый элемент НЕ к управляющему С входу третьего ключа.Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в системах автоматического управления перемещением рабочих органов промышленных механизмов, например в системах управления функциональными узлами промышленных тракторов.По основному авт. св, Мо 732805 известен электрогидравлический следящий при вод, содержащий первый и второй электромагниты, механически соединенные через гид роусилитель с рабочим органом и датчиком перемещения, суммирующий блок, первый вход которого подключен к выходу задающего блока, второй вход - к выходу датчика перемещения, а выход через фазочувствительный усилитель - к входам первого и второго пороговых блоков, выход первого порогового блока соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ и первого элемента И, выход второго порогового блока соединен с вторыми входами первого элемента ИЛИ и первыми входами третьего элемента ИЛИ и второго элемента И, вторые входы второго и третьего элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами второго и первого элементов И, выход второго элемента ИЛИ подсоединен через первый ключ к входу первого электромагнита, а выход третьего элемента ИЛИ через второй ключ - к входу второго электромагнита, генератор линейно изменяющегося напряжения, блок задания интенсивности линейно изменяющегося напряжения, нуль-орган и сравнивающий блок, первый вход которого соединен с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, второй вход - с выходом фазочувствительного усилителя и через блок задания интенсивности изменения линейно изменяющегося напряжения - с первым входом генератора линейно изменяющегося напря- жения, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход сравнивающего блока соединен через нуль- орган с вторыми входами первого и второго элементов И 11.Недостатками известного привода являются его низкая динамическая точность и малое быстродействие.Цель изобретения - повышение динамической точности и быстродействия привода.Поставленная цель достигается тем, что в приводе дополнительно установлены датчик скорости, третий и четвертый пороговые блоки, четвертый элемент ИЛИ, первый и второй элементы НЕ, третий элемент И, блок задержки, блок выделения модуля, третий ключ и блок памяти, причем выход фазочувствительного усилителя соединен с вторым входом сравнивающего блока и с входом блока задания интенсивности изменения линейно изменяющегося напряжения через блок выделения модуля, выход блока задания интенсивности изменения линейно изменяющегося напряжения соединен с первым входом генератора линейно изменяющегося напряжения через последовательно соединенные третий ключ и блок памяти, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом генератора, линейно изменяющегося напряжения через третий элемент И, выход нуль органа через блок задержки соединен с управляющим входом бло ка памяти и с входом второго элементаНЕ, подключенного выходом к второму входу третьего элемента И, вход датчика скорости соединен с выходом гидроусилителя, а выход - с входами третьего и четвертого пороговых блоков, подключенных выходами к соответствующим входам четвертого элемента ИЛИ, подключенного выходом через первый элемент НЕ к управляющему входу третьего ключа.На фиг. 1 представлена функциональная 20схема привода; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства,Привод содержит суммирующий блок 1,задающий блок 2, датчик 3 перемещения, рабочий орган 4, датчик 5 скорости, гидро- усилитель 6, фазочувствительный усилитель 25 7, первый и второй пороговые блоки 8 и 9,блок 10 задания интенсивности линейно изменяющегося напряжения, сумматор 11, делитель 12, первый и второй источники 13 и 14 постоянного напряжения, сравнивающий блок 15, генератор 16 линейно изменяЗ 0 ющегося напряжения, блок 17 выделениямодуля, третий элемент И 18, третий ключ 19, первый элемент НЕ 20, нуль-орган 21, блок 22 памяти, блок 23 задержки, второй элемент НЕ 24, третий и четвертый пороговые блоки 25 и 26, четвертый элемент ИЛИ 27, первый элемент ИЛИ 28; первый и второй элементы И 29 и 30, второй и третий элементы ИЛИ 31 и 32, первый и второй ключи 33 и 34, первый и второй электромагниты 35 и 36.Максимальное напряжение на выходе генератора 16 линейно изменяющегося напряжения равно Ц= 3 5, где Ь - максимальное перемещение штока гидроусилителя 6;Я - коэффициент передачи датчика 3 45 перемещения.У = Э 5 - текущее напряжение задания на выходе задающего блока 2, 1,; - текущее значение напряжения на выходе генератора 16 линейно изменяющегося напряжения.Ключи ЗЗ и 34 выполняют роль ключевых усилителей мощности: В качестве усилителей мощности могут быть применены также релейные усилители.Привод работает следующим образом. .55Напряжение задания формируется в блоке 2 и подается на вход суммирующего блока 1, на второй вход которого подается напряжение с выхода датчика 3 перемеше-постоянная электромагнита 35 (или36);Л - коэффициент передачи датчика 3 перемещения;О -выходное напряжение задающего5 блока 2,Выходное напряжение 1 г генератора 16линейно изменяющегося напряжения изменяется согласно выражению11,=й 1( ч(,=й, (2) 30 5+у Тэ( ч+(; ч) Е зад(6) 40 откуда 5 С уч ность и линейно 16 ния.При напряжении зада 1.)7 на выходе фазочувств ля с момента начала дв роусилителя 6 будет из выражению ния 1 напряжение ительного усилитежения штока гидменяться согласно50 Нап ного ус няется)э)1 Казочув ения где Кт - ствительн де К 7 -я 7, откуда эффициент усилениявительного усилителорость перемещенияилителя 6; фазочув;штока гидрости:, зд выходное на при за ния. На выходе суммирующего блока 1 формируется напряжение рассогласования и через фазочувствительный усилитель 7 подается на входы пороговых блоков 8 и 9. В зависимости от знака и величины напряжения рассогласования срабатывает пороговый блок 8(9), по команде с которого через элемент ИЛИ 31(32), ключ 33(34) включается первый электромагнит 35 (или второй электромагнит 36). При этом шток гидроусилителя 6 начинает перемещаться 10 вперед (или назад), Одновременно выходным напряжением порогового блока 8(9)через элементы ИЛИ 28 и И 18 включается генератор 16 линейно изменяющегося напряжения. Интенсивность изменения напряжения генератора 16 устанавливается блоком 15 10 задания интенсивности линейно изменяющегося напряжения в зависимости от входного напряжения блока 17 выделения. модуля, которое пропорционально величине напряжения рассогласования. Выходное напряжение блока 1 О задания интенсивности линейно изменяющегося напряжения через ключ 19 поступает в блок 22 памяти и запоминается в нем. Выходное напряжение блока 22 памяти остается неизменным от начала до конца движения рабочего органа 4, так как выходным напряжением датчика 5 скорости через пороговый блок 25(26), элемент ИЛИ 27 и элемент НЕ 20 запрещается прохождение текущего напряжения выхода блока 10 задания интенсивности линейно изменяющегося напряжения через ключ 19 в блок 22 памяти. Напряжения с выхода блока 17 выделения модуля и с выхода генератора 16 линейно изменяющегося , напряжения поступают на входы сравнивающего блока 15 и сравниваются в нем, Как только эти напряжения становятся равными срабатывает нуль-орган 21 и формирует на своем выходе напряжение, которое через элемент И 29(30), элемент ИЛИ 32 (31) и ключ 34(33) включает электромагнит 36. Через время, равное постоянной времениСэ электромагнитов 35 и 36, шток гидроусилителя 6 останавливается. Напряжение с блока 23 задержки стирает запись в блоке 22 памяти и через элемент НЕ 24 и элемент И 18 приводит в исходное состояние генератор 16 линейно изменяющегося напряжегде в = К ч Я - интенсивность изменениянапряжения генератора 16 линейно изменяющегося напряжения;К - коэффициент усиления генератора 16 линейно изменяющегося напряжения;ч -скорость перемещения штокагидроусилителя 6;Л - коэффициент передачи датчика 3 перемещения, О К(оВ точке сравнения (фиг. 2) Ц. = 17 тогда из (2) и (1) имеемК У Лч(1 .,)1-й 61из (3) время перемещения штока гидроусилителя 6 равно1,+ъ" 1 э В ЮЖ 6/ч)Учитывая, что Б = л Ь, из (4) получим-. х., ЬЧ+Ь(ц Ч Так как после остановки штока гидроусилителя 6 оставшееся рассогласование не дол жно превышать заданную точностьЕззд, то с учетом (5) получим соотношения или1+ч (зе зад7 У 4, Ещщ5- Ед 7 етом выражений (2) и (8) интенси менения напряжения генератораизменяющегося напряжения рав -л Ч " "(9)б - Езад яжение на выходе фазочувствител лителя 7 до начала движения ра1049863 Составитель Техред И, В Тираж 874 Государственн елам изобретен сква, Ж - 35, Патент, г. У Г. Нерес а Редактор О.Ю Заказ 8424/44 орректор ГПодписноеСССРийд. 4/5роектная,овецка Решетни НИИ го комитета ий и открыт аушская наб жгород, ул. П 113035,лиал ПП( 7 (-/7) Для каждого конкретного привода ч сопз, Л = сопз 1, 73 = сопз, ЕЗад = = сопз 1, тогда выражение (13) примет видЬ=/1, И 4)СгДе с = К 7 Ч да (ЧГз +Е 330) = сопз 1 Таким образом, в предлагаемом приводе любое напряжение задания будет отрабатывать бся с максимальной скоростью и с заданной точностью при,. соблюдении условия (14).Условие (14) реализуется блоком 10 задания интенсивности линейно изменяющегося напряжения, в котором в сумматоре 11 на пряжение с выхода блока 17 выделения модуля, равное абсолютной величине напряжения 1./7, алгебраически суммируется с постоянным по величине напряжением, равным 61.17 и задаваемым источником 13 постоянного напряжения, Постоянное напряжение, равное С и задаваемое источником 14 постоянного напряжения, делится в делителе 12 на напряжение, пропорциональное разности 1.17 - Ь 1.)т.Изобретение позволяет повысить точностьи быстродействие следящего привода примерно в два с половиной раза.