Устройство для программирования скорости позиционного электропривода

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК М 5 Н 02 Р 5/О А итут и вмаш" П,Кор- блин ропри в Е.Д ИРО- НОГО ект- про 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗОБРЕ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Донецкий политехнический инсПроизводственное объединение "Аз(56) Управление вентильными электводами постоянного тока, Лебедеи др, - МЭнергия, 1970, 199 с.Авторское свидетельство СССРМ 1425275, кл. Е 02 Р 3/26, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАМВАНИЯ СКОРОСТИ ПОЗИЦИОНЭЛЕКТРОПРИВОДА(57) Использование: в позиционныхроприводах. Сущность; устройство д граммирования скорости позиционного электропривода содержит задатчик 1 положения и датчик 4 пути. Выход задатчика 1 положения соединен с силовым входом ключа 2 и через масштабный блок 3 с первым входом элемента 5 сравнения, ко второму входу которого подключен датчик 4 пути, Выход элемента 5 сравнения соединен через пороговый элемент 6 с управляющим входом ключа 2, выход которого через задатчик 7 интенсивности подключен к входу звена 8 ограничения. Выход последнего предназначен для подключения к входу регулятора скорости электропривоДа. Данное устройство обеспечивает повышение качества управления за счетподключениявыхода датчика 9 скорости к третьему входу элемента 5 сравнения. 3 ил,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к устройствам управления автоматизированным электроприводом и может быть использовано для формирования сигналов задания в системах управления позиционными электроприводами, например, роторных экскаваторов, шахтных подъемных установок и т.д.Известно устройство для программирования скорости позиционного электропривода, содержащее задатчик положения и датчик пути, включенные навход нелинейного регулятора положения, выход которого предназначен для подключения ко входу регулятора скорости,Основным недостатком описанного устройства является необходимость реализации сложной нелинейной зависимости в регуляторе положения, что существенно усложняет систему и снижает ее надежность,Известно устройство для программирования скорости позиционного электропривода, содержащее задатчик положения, даТчик пути, ключ, задатчик интенсивности, звено ограничения, масштабный блок, пороговый элемент, элемент сравнения, Выход задатчика положения соединен с силовым входом ключа и через масштабный блок с первым входом элемента сравнения, ко второму входу которого подключен датчик пути. Выход элемента сравнения соединен через пороговый элемент с управляющим входом ключа, выход которого через задатчик интенсивности подключен к входу звена ограничения. Выход последнего предназначен для подключения ко входу регулятора скорости электропривода. Описанное устройство обеспечивает прохождение заданного пути по треугольной или трапецеидальной тахограмме благодаря тому, что обеспечивается снятие задания со входа задатчика ровно в середине пути.Однако известное устройство имеет ограниченную область применения - только в системах с пропорционально-интегральным или пропорционально-интегрально- дифференциальным регулятором скорости, так как при этом контур регулирования скорости отрабатывает постоянный или линейно изменяющийся сигнал задания без ошибки в установившихся режимах движения. Но из-за большой колебательности переходных процессов при использовании ПИ- и ПИД-регуляторов скорости, особенно при наличии упругих звеньев в механической системе привода, часто приходится отказываться от ПИ- и ПИД-регуляторов и переходить к П-регуляторам скорости. В этом случае на участках разгона и замедления имеет место установившаяся ошибка по скорости; кроме того на протяжении всего времени движения может присутствовать статическая ошибка, связанная с действием статического момента, В результате происходит накопление ошибки в пути, и снятие задающего сигнала со входа задатчика ровно в середине пути оказывается запоздалым и приводит к значительной ошибке в отработке приводом требуемого перемещения, Следовательно, при работе с пропорциональным регулятором скорости известное устройство работает с низкой точностью.Целью изобретения является повышение точности работы устройства и расширение области его применения,С этой целью в устройство для программирования скорости позиционного электро- привода, содержащее задатчик положения, датчик пути, ключ, задатчик интенсивности,звено ограничения, масштабный блок, пороговый элемент, элемент сравнения, дополнительно введены датчик скорости электропривода и второй масштабный блок, а элемент сравнения имеет третий вход, на который через второй масштабный блок подключен выход датчика скорости.На фиг, 1 показана функциональная блок-схема устройства, на фиг, 2 - диаграмма его работы. при "больших" перемещениях, на фиг, 3 - диаграмма его работы при "малых" перемещениях.Устройство для программирования скорости позиционного электропривода содержит задатчик положения 1, который своим выходом подключен ко входу управляемого ключа 2 и входу масштабного блока 3, Выходы блока 3 и датчика 4 пути подключены к двум входам элемента 5 сравнения, Выход последнего соединен со входом порогового элемента 6, выход которого подключен к управляющему входу ключа 2, Выход ключа 2 соединен со входом задатчика интенсивности 7, выход которого подключен ко входу звена 8 ограничения. Выход звена 8 является выходом устройства и предназначен для подключения ко входу регулятора скорости электропривода, В устройство входит также датчик 9 скорости электропривода. выход которого через второй масштабный блок 10 подключен к третьему входу элемента 5 сравнения,Устройство работает следующим образом. Сигнал заданного перемещения с задатчика 1 положения поступает на масштабный блок 3, который выполняет функции усилителя с коэффициентам передачи 0,5 и выделения модуля, Однополярный сигнал с выхода блока 3 поступает на вход элемента сравнения, Поскольку в начальный момент времени сигналы фактического перемещения и фактической скорости1767677 50 55 и ри вода (выходы датчиков соответствен но 4 и 9) равны нулю, происходит срабатывание порогового устройства 6, ключ 2 замыкается, и на вход задатчика 7 интенсивности поступает сигнал задания, На выходе задатчика 7 формируется линейно нарастающий сигнал йьи (фиг, 2), который через звено ограничения 8 поступает на регулятор скорости привода. Сигнал задатчика интенсивности имеет достаточно большой запас по амплитуде выходного сигнала, поэтому при отработке больших перемещений ограничение максимальной скорости электро- привода вмакс осуществляется звеном ограничения 8.Если бы привод обеспечивал близкую к идеальной отработку заданной скорости, то, как видно из фиг. 2, следовало бы обеспечить снятие сигнала со входа задатчика 7 интенсивности (размыкание ключа 2) ровно в середине пути, как это делается в прототипе, В случае пропорционального регулятора скорости, как видно из фиг. 2, график фактической скорости щ смещен относительно желаемого на участках разгона йзамедления на величину Тс (Т, - постоянная интегрирования разомкнутого контура скорости), Снятие сигнала со входа задатчика при прохождении половины заданного перемещения рз (момент времени т 1), как показано на фиг, 2, приведет к тому, что реальное перемещение будет на величину Ь фс = 2 ймаксТс (или Л у 7 с = 2 сд 1 Тс на фиг, 3) больше заданного, что и составит ошибку отработки,Поэтому на вход элемента сравнения, наряду с сигналом половины модуля заданного пути рз с выхода 3, подан сигнал модуля фактического перемещения р с датчика 4 и сигнал, пропорциональный щТс, Последний формируется на выходе второго масштабного блока 10, на вход которого подан сигнал модуля фактической скорости с датчика 9. Коэффициент передачи блока 10 устанавливается равным Тс. На выходе элемента сравнения 5 вычисляется алгебраическая сумма Ь о =р+вТ, -- - 1,2 Как только Лср становится равной О,5 срабатывает пороговый элемент 6, которыйдает команду на отключение ключа 2. Задатчик интенсивности 7 начинает уменьшатьсигнал на своем выходе. При этом, если отрабатывается "большое" перемещение, то10 есть привод достигает имаком, сигнал на торможение привода начнет поступать толькопосле снижения сигнала на выходе задатчика 7 до уровня, обеспечивающего выход звена ограничения из насыщения, В этом15 случае сигнал заданной скорости имеет видравнобедренной трапеции, В случае отработки "малых" перемещений ( им не допускается) заданная тахограмма имеет видравнобедренного треугольника, И в этом20 случае алгоритм (1) также обеспечивает компенсацию ошибки пути на участках разгона,и замедления,Формула изобретенияУстройство для программирования ско 25 рости позиционного электропривода, содержащее задатчик положения, датчикпути, элемент сравнения, масштабный блок,пороговый элемент, управляемый ключ, задатчик интенсивности и звено ограничения,30 причем задатчик положения соединен с силовым входом ключа и через масштабныйблок - с первым входом элемента сравнения, к второму входу которого подключендатчик пути, выход элемента сравнения со 35 единен через пороговый элемент с управляющим входом ключа, выход последнегоподключен через датчик интенсивности квходу звена ограничения, выход которогопредназначен для подключения к регулято 40 ру скорости электропривода, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы и расширения области применения, в него введены датчик скорости ивторой масштабный блок. а элемент сравне 45 ния снабжен третьим входом, к которомучерез второй масштабный блок подключенвыход датчика скорости,1767677 6- зх г,2 Составитель Ю.ИванченкоТехред М,Моргентал Реда рректор кова аказ 3558 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент агарина, 101