Способ управления линейным шаговым двигателем

(54) СПОСОБ УПРАВЛГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ(57) Изобретение оным шаговым двигатными движущими элебыт ь ис пол ь зо ва ноческих приборах. Ця вля етс я повыше ни е н тносится к елям с о стрик пионментами и может в станках и оптиелью изобретения эффективности ра" шагСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМИ П(НТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТ,05.87Т. Кусимов, А.З. Тлянлинахов, В.А. Лебедев,охоров и С.В. Любарский Изобретение относится к линейным шаговым двигателям со стрикциенными двиаущими элементами и может быть использовано в станках и оптических приборах.Целью изобретения является повышение эффективности работы привода на упругую нагрузку в системах с обратной связью.Такой способ управления линейным шаговым двигателем с упругой нагрузкой позволяет устранить обратный ход стрикционного элемента и тем самым повыситЪ точность и плавность перемещения, а введение корректировки управляющего воздействия но предварительно определенной нагрузочной характеристике стрикционного элемента позволяет отработать последнийс высокой точностью перемещения. боты привода на упругую нагрузку в системах с обратной связью. Поставленная цель достигается тем, что вдвижущем элементе накапливается стрикционная деформация при зафиксированных зажимах, а затем освобождается соответствующий зажим и производится перемещение нагрузки. На последнем шаге вводится корректировка управляющего воздействия по предварит ел ьно определенной на грузоч ной характеристике стрикционного элемента. Шагание с максимальным шагом и точной отработкой последнего шага позволяет добиться высокого быстродействия при отработке заданного перемещения. 2 з.п.ф-лы, 5 ил. Высокая точность перемещения обеспечивается также конструктивным выполнением зажимов, усилия эажатия которых не влияли бы на точность отработки шага перемещения. 1 Пагание с максимальным шагом перемещения и точной отработки последнего шага позволяет добиться высокого быстродействия двигателя при отработке заданного перемещения.На фиг.1 иэобрааен линейный ваговый двигатель с магнитострикционным движущим элементом и с упругой нагрузкой; на фиг.2 и 3 показаны временные диаграммы управляющих сигналов на зажимы и магиитострикционный элемент при перемещении нагрузки вправо (три шага) влево (два шага) соответственно 1 на фиг.4 показаны нагрузочные характеристики Д=1( 912 с 91 ) ),1 с; ц ); .э тт дтп и -с т );))11 ста, иФиг.)дус:г)Исти кт 1 1=( 1)т У . , 1)ЧтсДХ ИМСЮЦПХ РДЭ5ц)с ж.э", ) . 1 О)) Ь. 1 ) вуст )с т тО рдб тает следующим 20 Обрд эс)м,уст, ало Отрдботдть заданное 25 111)и сжтии упругой царуэки,т.е.три псрсмсщсции ес влево, подают уирдтлян по нозгсйстоие (импульс тока) н Обмотку днижуцсго элемсцтд, просходит цдкоилсцие магцитострикцтоццой усформдции рдстяжетия о ссп жУЦЕМ ЭЛЕМЕЦтС МЕЖДУ ЗсэжИМаЛИ. КаК только уп 1 дн)тяющее воздействие н обмотке днижущс го )лемецта достигает 40 45 Формула иэобрет ения 50)лсмс э т, цсрс лсдюцот) упру.ую тд -В РУК Ут)т ЦЦ) ОбМОТКЧ ЦДМс т 1 Ц ЧИНдццц ., 11 д фИГс 2 И 3 ПОЭИИИЛМИ С) и 7 цокд эдны упранляюпие воздействия иэ зджитлн, д Оисией 8 - управляюпес оо:дейст ни. Ия лнижупсий элемент.Такой способ ,црд)ленин стрикциоццым яясоны )т дтечсм Отнсчдет трсбона)и 1:, Г 1).НЦСЦ 1 И Ибь;.), )т. ) т; т ),бс) ки зддццого и 1)СМСПС 1)С 1;тс )ССКОЛЬСО Псз Он Иднижуццтй .лс мс цт олцец из материдлд с саж)ге тым магцитостриктооццттт 11 с.ктотл. И ИСходцом состоят)т Обд зсиля и днижуп%й элементОбсс.точ цы, при этом обя зажима фик"сирунт днижуций элелецт. устдцониншсгосл эцдчеция, при этомСЧцтаЕМ, Чтс) т упрусая дЕФОрмдццярс О тяже ци)т дон жуве го эле мецтд дос 1 игдет уст;тцстчтншегося зцачеция,зстттиттт 1,1 г ближний к дгрузке зажим.ИР)т ЗГсм 1 ДГРУЭ, ИЕРЕЛЕЩДЕтСЦ ЦаОдиНдб 1 ОбИ тт ) Ого Х)дд дн) тжчЦС С)С) Э 1 Г 1 С.Ц Г а ЦДЭС)Е ФИКГИРЧН)Тдн)т),;ттй):.)н ч г ближцил зд)юттс)мОбссто л 1 Обмотку двжутцего элс. -и цтд ; с)длрсмс)тцо здцитьтндют нгор и 1)зэм т Ф 1 с:црчют ет О при носстдцогчтсл) т )ноцдчдльцых рдэмеров Дттт)НЦс ГО Э. Л т Г,111) рдс тжс )цдгрузки, при ие 1) смсг 1 Р т т с: 1 "ноподан)т уира вя ющ с тсзэтсйс т т)тс. д движущий элемецтс Одцг)н 1 ем цц);и освобождением ддльцСО ОГ и )1)у:с) ЗджИМд И Н ЛОЛЕИТпост)тженя стансцттцпегося значениям тт)Гостг)н 1 Рй д.ФОрмд сии рдс т)жеи) фтксирунгг его. Лдлсс Обест Он нд нт Обмотку ттижчтт 1 ГО мд гцитО стриктионцог О элемента и н МО)лент достижсция устдцоцвщегося зцачеция мдгцитострикииоцттой псфос)лтдои сжатия О.нобожддют ближний к нагрузке зажим о результате чего происходит перемещение цд рузки и Фиксирунгг ближний зджим. Отработки шагов продолжаются до тех пор, пока перемещецие до эдддццого зцдчепля станет меньше величины шагаОсуществляемого движущим зле ме цт Ом. Тогда определяют цдгруэочцую хдрдктсристику и ИО цей корректируют управляющее воздействие движущего элемецта и отрабстыоают Оиисаццьпл ньнце способом иоследциц шдгТаким образом, предл 1 га емый способ управления линейным шаговым двигателем позволяет перемещать упругую нагрузку без обратного ходя стрикциоццого элемента, что поньппает точцость и плавцость отработки шага перемещеция при условии надежных зажимов, це вносящих погрешность о перемещение нагрузки, а введение корректировки управляющего воздействия по предварительно определенной цагруэочиой характеристике стрикциоицого элемента позволяет отработать последпй птаг с высокой точцостью перемещепя. Шагание с массимальтьтм шагом перемещения и точной отработкой послсдцего шага позволяет добиться высокого быстродействия двигателя при отработке заданного перемещецця. 11 ри этом двигатель экономичен в эцергопотреблепи, так как управляющие воздействия поступают ца него лишь при отработке заданного вага перемещения,1. Способ управления линейным щаговым днйгателел путем последовательной коммутации двух зажимов и подачи управляющего воздействия ца движущий стрикциоццый элемент,о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с елью пооьпцеция эФФективности работы привода ца упругую нагрузку в системах с обратной связью, при одинаковом знаке требуемой деформации нагрузки и стрикциоцной деформацИИ пнтжущего стрикциоицого элемента поддют управляющее воздействие цас14 стрикционный элемент нри зафиксированном ближнем и освобожденном дальнем от нагрузки зажмах, при достикении установившегося значеня стрикционной деформации фиксируют дальний зажим, далее с)2 мают управляющее воздействие со стрикционного элемента и в момент достижения установившегося значения деформации стрикционного элемента освобождают ближний зажим и подле перемещепя нагрузки фиксируют его вновь и освобождают дальний зажим, а при противоположных энаках требуемой деформави упругой нагрузки и стрикционной деформации движущего стрикционного элемента подают управляющее воздействие на двигающий стрикционный элемент при зафиксированных зажимах, в момент достижения установивяегося значения стрикционной деформации ос 91299вобожлают блянин к нарь с- залщм, но ле перемещения нагруи Фнкгн -руют его снова, снимакт управляющее воздействие со стрикционного элемента и одновременно ссвобождлит дальний зажим и после полстаовленяпервоначальных размеров с грнкционого элемента фиксируют его вновь.102. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности отработки заданногопере меще ни я, при дос ти же ниц перемещеня, отличающегося от заданногоменьше, чем на величину шага, вводяткорректировку управляющего воздействия по предварительно определенойнагрузочной характеристике стрикционного элемента и отрабатываютпоследний шаг скорректированной величиной управляющего воздействия,1491299 Г/ПЮ РфИ,Составитель Р. ЛитовРедактор Т, Рыбалова Техред М,дидык Корректор В. Бугренко Заказ 2829 Тираа Подписное по изобретениям и открытия -35, Раушская наб., д. 4/5 НИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, КНТ СССР оиэводственно-издательский комбинат "11 атент", г. Уагород, ул. Гагарина,