Устройство для адаптивного управления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 иззо 119 5 В 13/02 АБО И),1 и ф ф ПА 1.Т 1 Е,О 4 аааЛКОТЩЛ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ специальтяжелых и ль,.Ермаков тво СССР 8, 1977,(54) УСТРОЙС РАВЛЕНИЯ (57) Изобрет автоматическ рования, в ч управлению м Целью изобре ВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО лас гул ие сится ния и го уп а ивному анками вьппень к адапт ущими с яется и ос таллоре ения яв ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ульяновское головконое конструкторское бюрофрезерных станков(56) Авторское свидетель9 684513, кл. С 05 В 19/ производительности обработки, уменьшение динамических нагрузок в системе станок-приспособление-инструментдеталь (СПИД). Устройство содержитзадатчик 1 мощности, элементы 2, 15,16, 18 сравнения, релейно-дискретныйрегулятор 3 (мощности), блок 4 ограничения подачи, привод 5 подачи, объект 6 управления (процесс резания настанке совместно с системой СПИД),датчик 7 мощности, усилители 8 сигнала датчика мощности, датчик 9 вибраций, усилитель 10 сигнала датчикавибраций, полосовые фильтры 11, 12,детекторы 13, 14, задатчик 17 уровнейамплитуды колебаний, интегральныйрегулятор 19 и релейный регулятор 20амплитуды вибраций, сумматор 21,ограничитель 22, 2 ил.Изобретение относится к области автоматического управления и регулирования, н частности к адаптивному управлению металлорежущими станками, в особенности для ограничения вибраций системы станок-приспособлециеинструмент-деталь (СПИД).ель изобретения - повышение производительности обработки, уменьшение динамических нагрузок в системе СПИ. 10 а фиг. 1 показаны временные диаграммы работы устройства; на фиг.215функциональная схема устройства дляосуществления адаптивного управления.Суццость принципа управления состоит в следующем,1 ос; нрезашя инструмента в заготовку (момент С ) подача уменьшается20ос максимального значения Кс, до текущего уровня Я, При переходе на виброцеустойчивый участок резания и возникновения вибраций с амплитудой Абольше допустимого уровня Луставкамощности 11 начинает снижаться по лицейцому интегральному закону в функции Разности А -Л (момент ). Вслед 3ствие лавнообразного нарастания виб-,30раций амплитуда последних может превысить преде:ьцый уровень А(момент), тогда уставка мощности И устаоц;:вливается равной нулю до тех пор,ока Л-А штерна; . -Т ) . Этим обесэ:е пвается форсированное снижениеподачи Б и, как следствие, интенсивное га.ение вибраций.Ка голько Л станет меньше А,уставка мощности возвращается к ис 40ходцому уровню М за вычетом значения ЬМ, накопленного за интервалвремени ,-С по Интегральному закону1ЛХ =;,(Л-А )д45где Т - постоянная интегрирования,Если этого снижения уставки мощности и, как следствие, подачи недостаточно и вибрации вновь превышают 50предельный уровень А , то указанныйпроцесс повторяется (интервал - ),Если же амплитуда вибраций А непревышает уровень А , но превышаетуровень Л , то дальнейшее снижениеуставкц моности осуществляется поинтегральному закону (интервал СЗ-То)до тех пор, пока А не станет меньше А,Пбсле прохождения вибронеустойчивого участка резания накопленное по интегральному закону значение дИ, уменьшается тем интенсивнее, чем АфА, и вследствие этого обеспечивается возврат к исходному значению уставки мощности И (момент 1, ).Устройство содержит последовательно соединенные задатчик 1 мощности, первый элемент 2 сравнения, релейно- дискретный регулятор 3 мощности, к второму входу которого подключен выход блока 4 ограничения подачи, привод 5 подачи, объект 6 управления(процесс резания на станке совместнос системой СПИД), датчик 7 мощности, первый усилитель 8 сигнала датчика мощности, подсоединенный выходом к второму входу первого элемента сравнения, последовательно соединенные с вторым выходом объекта регулирования датчик 9 вибраций, второй усилитель 10 сигнала датчика вибраций, полосовые фильтры 11 и 12, детекторы 13 и 14, второй 15 и третий 16 элементы сравнения и задатчик 17 уровней амплитуды колебаний - допустимых уровней амплитуды колебаний, первым выходом подсоединенный к второму входу третьего элемента 16 сравнения. Четвертый элемент 18 сравнения подключен первым входом к выходувторого элемента 15 сравнения, вторым входом - к второму выходу эадатчика 17, интегральный регулятор 19 ирепейный регулятор 20 амплитуды вибраций подключены входами к выходамтретьего и четвертого элементов сравнения, а выходами - к входам сумматора 21, соединенного через ограничитель 22 с входом задатчика мощности.Устройство работает следующим образом,При вреэании инструмента в деталь(момент ,) регулятор 3 уменьшает подачу Я, ограниченную до этого на,максимальном уровне Я д при помощи блока 4, до тех пор, пока И не станет равной Н,.В момент возникновения вибраций АА на резонансных частотах системы СПИД, выделяемых при помощи полосовых фильтров 11 и 12, интегральный регулятор 19 через ограничитель 22 уменьшает постепенно уставку мощносО оПри АА(момент С ) релейный регулятор 20 подает на вход ограничи 1343390теля 22 отрицательный сигнал, в результате чего его выходной сигнал становится равным -К а выход задатчика мощности 1 устанавливается равным нулю.После прохождения виброустойчивого участка АА интегральный регулятор 19 уменьшает накопленную отрицательную разность А -А вследствие действия на входе положительного сигнала, чем обеспечивается .возврат уставки мощности к исходному значению ИФормула изобретенияУстройство для адаптивного управления, содержащее регулятор мощности, привод подачи и объект управления, первый выход которого соединен через последовательно соединенные датчик мощности и усилитель с первым входом первого элемента сравнения, второй вход которого подключен к выходу эадатчика мощности, а выход - к первому входу регулятора мощности, подключенного вторым входом к выходу блока ограничения подачи, второй выход объекта управления через последовательно соединенные датчик вибрацийи второй усилитель соединен с входамиполосовых фильтров, соединенных выходами через соответствующие выпрямители с первым и вторым входами второгоэлемента сравнения, подключенного выходом к первому входу трез.,его эле 10 мента сравнения, второй вход которого соединен с первым выходом эадатчика уровня амплитуды колебаний, а выход - с входом релейно-дискретногорегулятора, о т л и ч а ю щ е е с я15 тем,что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержитчетвертый элемент сравнения, сумматор, интегральный регулятор и ограничитель, первый и второй входы чет 20 вертого элемента сравнения подключенысоответственно к выходу второго элемента сравнения и второму выходу задатчика уровней амплитуды колебаний,а выход через интегральный регуля 25 тор - к первому входу сумматора, подключенного вторым входом к выходурелейно-дискретного регулятора, а вы.ходом через ограничитель - с входомзадатчика мощности,1343390 оставитель А.Лаще Редакто ко авчу ректор Л. Пилип хр акаэ 4821 НИИ но етении -35, Р кая наб., д. изводственно-полиграфическое предприятие, г.У ул.Проектная, 4 Тираж 863ПИ Государстпо делам иэоб035, Москва,Подписноекомитета СССРи открытий