Система управления электромагнитным подвесом
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 163 14 А 05 В 11/01, Р 16 С 32/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ЮКЮЗЫ ПА 1 ВТКР- ТБ:.ЧОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ ние систесхема сисхема элекатчик 1 по, первый ик 5 опорно(21) 4396062/24(71) Специальное конструкторское бюроэкспериментального аэрокосмическогоприборостроения и Ташкентский политехнический институт им, А,Р.Бируни(56) Авторское свидетельство СССРМ 1180573, кл, Р 16 С 32/04, 1984,Осокоин Ю.А. и др, Теория и применение электромагнитных подвесов. М.: Машиностроение, 1980, с. 268.3 а я вка Ф Р Г ЬЬ 3208133,кл, Г 16 С 32/04, опублик. 1985,(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОДВЕСОМ(57) Изобретение относится к приборостроению и станкостроению и может найти применение при управлении положениемротора в активных электромагнитных опорах, Цель изобретения - упрощение системы при сохранении ее высоких Изобретение относится к приборостронию и станкостроению и может найти приенение при управлении положением отора в активных электромагнитных опоЦель изобретения - упрощ мы и повышение ее надежностиНа фиг. 1 представлена блок темы; на фиг. 2- конструктивная тромагнитного подвеса,Система (фиг, 1) содержит д ложения, регулирующий блок 2 второй сумматоры 3 и 4, источни динамических качеств и повышение ее надежности. Система содержит датчик и задатчик положения, регулирующий блок с ПИД-законом регулирования и два канала линеаризации, каждый из которых содержит сумматор, первые входы сумматоров соединены с выходом регулирующего блока, а вторые - с выходами источника опорногосигнала. При этом сумматор в каждом канале последовательно соединен с блоком возведения в третью степень, блоком извлечения корня, широтно-импульсным усилителем мощности и исполнительным механизмом (электромагнитом), который воздействует на объект управления. Положение обьекта определяется датчиком.Датчик вырабатывает сигнал, пропорцио- Б нальный смещению объекта от положения равновесия, который через регулирующий блок, каналы линеаризации воздействует на объект и возвращает его в исходное состояние, Источник опорного сигнала задает значение исходного зазора между объектом и исполнительными механизмами. 2 ил.(Ь го сигнала, первый и второй умножители 6 и 7, первый и второй усилители 8 и 9 мощности, первый и второй исполнительные механизмы 10 и 1.1, объект 12 управления, задатчик 13, первый и второй блоки И и 15 извлечения корня.На фиг. 2 обозначено, обмотки 16, 17 исполнительных механизмов;11, 2 - токи первого и второго исполнйтельных механизмов 10 и 11; Е 1. Г 2 - силы взаимодействия исполнительных механизмов 10 и 11 и объекта 12 управления; 01 и д 2 - зазоры между исполнительными механизмами 10 и11 и объектом 12 управления; Л Е - результирующая сила; е - смещение объекта 12 управления относительно положения равновесия,Объектом 12 управления является подвешивэемое тело, а исполнительными механизмами 10 и 11 - электромагниты. В качестве усилителей мощности применяются широтно-импульсные усилители - модуляторы,Специфика рассматриваемого управления электромагнитным подвесом тела (фиг.2) состоит в том, что объект 12 управления - подвешиваемое тело - располагается между верхним и нижним (правым и левым) исполнительными механизмами 10 и 11 - электромагнитами, и результирующая сила Л Е, определяющая движение (положение) тела, формируется в каждый момент времени как разность Л Е = Е 1 - Е 2 сил двух электромагнитов, расположенных на одной оси, Каждая из этих сил воздействует на подвешиваемое тело по известному закону:Е= Кр 1 /д 2; (1)о=до - е,где д - зазор между электромагнитом и телом;е - смещение тела относительно положения равновесия;д, - исходный зазор.Как видно из(1), статическая характеристика связи Е = т(д) существенно нелинейна, и для улучшения динамических качеств системы подвеса в нее необходимо ввести нелинейную коррекцию.Из указанной специфики управления подвесом с помощью двух электромагнитов по одной оси вытекает необходимость линеаризации характеристики (1) для каждого электромагнита, поэтому введены отдельные нелинейные корректирующие устройства и исполнительные механизмы. Как видно из изложенного, рассматриваемая система поддерживает подвешиваемое тело в положении0 (фиг, 1), т,е. является следящей с нулевым сигналом задания, формируемым на выходе задатчика 13.Регулирующий блок 2 является звеном последовательной коррекции динамической характеристики системы, в котором реализован, например, ПИД-закон регулирования.Первый сумматор 3, первый умножитель 6 и первый блок 14 извлечения корня, а также второй сумматор 4, второй умножи"тель 7 и второй блок 15 извлечения корня совместно с источником 5 опорного сигнала являются звеньями последовательной нелинейной коррекции статической хэрактери 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 стики объекта 12 управления, Корректируемой нелинейной характеристикой объекта, 12 управления является указанная зависимость (1) электромагнитной силы Л Е от зазора между электромагнитом и подвешиваемым телом, характерная для каждой силы Е 1 и Е 2 (фиг. 2). Выходы исполнительных механизмов 10 и 11 являются этими силами, Сила Л Е формируется в объекте 12 управления.Система работает следующим образом, Задатчик 13 формирует сигнал задания по положению, например в частном случае, нулевой, Датчик 1 положения формирует сигнал, пропорциональный смещению объекта 12 управления от положения равновесия. Выходные сигналы задэтчика 13 и датчика 1 положения поступают на входы регулирующего блока 2, в котором они сравниваются, а результат сравнения преобразуется в соответствии с законом регулирования, реализованным в нем,Выходной сигнал регулирующего блока 2 суммируется в первом сумматоре 3 и вычитается во втором сумматоре 4 со своим знаком из выходного сигнала источника 5 опорного сигнала.Выходной сигнал источника опорного сигнала устанавливается пропорциональным исходному зазору д, между исполнительным механизмом 10 (или 11) и положением равновесия (фиг. 2).На выходах первого и второго сумматоров 3 и 4 формируются сигналы, пропорциональные истинным зазорам д 1, д 2:О = К 1 д;, (2) где д 1 (д 2) - истинные зазоры между объектом 12 управления и исполнительными механизмами 10 (или 11);К 1 - коэффициент, учитывающий статический коэффициент усиления датчика 1 положения, регулирующего блока 2 и сумматора 3 (или сумматора 4).оДалее эти сигналы поступают на входы умножителей 6 и 7 и с их выходов на входы блоков 14 и 15 извлечения корня, на выходах которых имеем02= К 2 д (3) где К 2= К 1 д3/2Следовательно, сигнал тока в обмотках 16 и 17 исполнительных механизмов 10 и 11 имеет вид 1:кз дз/2 (4) где Кз= К 2 Ку,Ку - коэффициент усиления усилителей 8 и 9 мощности,Подставив значение тока из (4) в известное выражение для вычисления силы взаи;гР=Кр (5)5 где Кр - коэффициент, определяемый конструктивными параметрами электромагнита исполнительного механизма 10 (или 11),После подстановки получимг = К 4д. (6) 10 где К 4 - КгКзАнализируя выражение (6), можно отметить, что в данной системе, как и в прототипе, регулирующее воздействие линейно зависит от сигнала рассогласования.Данное техническое решение позволяет упростить систему, сократить количество связей путем исключения блоков умножения и вычислителя зазоров, сохранить высокие динамические качества, повысить надежность системы в целом.Формула и з обре те н и яСистема управления электромагнитным подвесом, содержащая последовательно соединенные первый умножитель, первый усилитель мощности и первый исполнительный механизм и последовательно соединенные второй умножитель, второй усилитель. мощности и второй исполнительный механизм, а также объект управления, соединенный первым и вторым входами с выходами первого и второго исполнительных механизмов, а выходом - с входом датчика положения, подключенного выходом к первому входу регулирующего блока, соединенного вторым входом с выходом задатчика, а выходом - с первыми входами первого и второго сумматоров, подключенных вторыми входами к выходам источника опорного сигнала, а выходами - к входам первого и второго блоков извлечения корня, выходы которых подключены к первым входам умножителей, отличающаяся тем,что,с целью упрощения системы и повышения надежности, вторые входы умножителей соединены с выходами соответствующих сумматоров..Шароши Редактор М,Петрова рект акаэ 545 Тираж 474 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ ССС Производственно ельский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 ставитель Г,Нефедовхред М.Моргентал Ею 8иихф
СмотретьЗаявка
4396062, 21.03.1988
СПЕЦИАЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ, ТАШКЕНТСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. А. Р. БИРУНИ
ЛАСКИН ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ, СМИРНОВ ВЛАДИМИР ПАВЛОВИЧ
МПК / Метки
МПК: F16C 32/04, G05B 11/01
Метки: подвесом, электромагнитным
Опубликовано: 28.02.1991
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1631514-sistema-upravleniya-ehlektromagnitnym-podvesom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Система управления электромагнитным подвесом</a>
Предыдущий патент: Следящая система
Следующий патент: Система автоматического управления для астатических объектов с запаздыванием
Случайный патент: Прибор для проверки режущих кромок лерки