Способ синхронизации исполнительных органов

и 1920272 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет Государственный комитет СССРло делам изобретений и открытийОпубликовано 15,0482, Бюллетень Мо 14 Дата опубликования описания 30,08,82(72) Авторы изобретения А.А.Храмцов, М.И.Цыркин 3 Заявител Специальное конструкто е бю 4) СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ ИСПОЛНИТЕЛЬНЬОРГАНОВ У бще-,Изобретение относится к системам, управления и регулирования, обеспечивающих синхронизацию движения не-, скольких исполнительных органов.Известны гидравлические системы синхронизации движения. Синхронизация движения исполнительных органов осуществляется подводом к каждому из. них одинакового давления жидкости, что осуществляется дросселированием потока на делителях, установленных на линии питания каждого исполнительного органа 1.Однако эти системы поддерживают лишь одинаковое давление жидкости в управляющих полостях исполнительных органов, не контролируя синхронизацию движения штоков и, как следствие, не обеспечивают необходимой синхронности их движения.Известен способ синхронизации, осуществляемый в устройстве для синхронизации гидроцилиндров, В нем производится измерение положения каж дого гидроцилиндра относительно базовой точки. Выходы измерительных элементов соединены с общим элементом выделения минимального сигнала рассогласования и одним из выходов суммирующих элементов, на второй вход которых подается сигнал от о го элемента выделения минимальногосигнала рассогласования. Подачарабочей жидкости в гидроцилиндрыосуществляется через электрогидрав 5 лические регуляторы, открытием рег -лирующего органа которых управляютсуммирующие элементы. На последнихпроисходит формирование сигнала,равного разности положения данногр 10 гидроцилиндра и наиболее отставшего.Если при своем движении гидроцилиндры опережают базовую точку, то электрогидравлические регуляторы уменьшают подачу рабочей жидкости чтоприводит к торможению опережающихгидроцилиндров. Если при движенииони отстают, то электрогидравлические регуляторы увеличивают подачурабочей жидкости, Кроме того, в 2 О рассматриваемом устройстве с выхо. да измерительных элементов черездиоды проходит сигнал, способствующий разгону двигателей гидронасосовот заданной им первоначальной скорости. Последнее приводит к болееинтенсивному втягиванию в синхрониэмвсех отставших гидроцилиндров 2.Однако синхронизация гидроцилиндров по описанной схеме являетсясложной, так как ее осуществлениетребует последовательнот сравненияположения гидроцилиндров относительно базовой точки; выделения наиболее отставшего гидроцилиндра и формирования на сумматоре регулирующего воз.- действия, пропорционального величине рассогласования положений данного гидроцилиндра и наиболее отставшего. Такая сложная схема выработки регулирующего воздействия уменьшает надежность устройства и его быстродействие, 1 ОЦель изобретения - повышение быстродействия синхронизации движения йсполнительных органов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу синхрони зации исполнительных органов подачу рабочей среды в остальные исполнительные органы изменяют пропорционально полученному управляющему сигналу.На чертеже изображена схема синхронизации исполнительных органов по предлагаемому способу, вариант.На исполнительных органах 1 и 2 установлены датчики 3 и 4 положения На выходе последних включены переменные дроссели 5 и б, служащие для регулировки скорости движения исполнительныхорганов 1 и 2. Управление исполнительными органами осуществляется от элементов 7 и 8 сравнения, включенных по схеме алгебраического сложения, Выходы элемента 7 сравнения соединены: надмембранные полости - с выходом задатчика 9, служащего для задания общего управляющего сигнала на перемещение исполнительных органов,З 5 и с выходом датчика 4 положения, подмембранная полость - с выходом датчика положения 3, Выход элемента 7 сравнения соединен с управляемой полостью исполнительного органа 1. Вы ходы элемента 8 сравнения соединены надмембранные полости - с выходом задатчика 9 и датчика положения 3, подмембранная - с выходом датчика положения 4. Выход элемента сравнения 8 45 соединен с управляющей полостью исполнительного органа 2. В схему синхронизации по предлагаемому способу может входить и большее число испол" нительных органов, 50На схеме тонкой линией показано подключение третьего исполнительного органа 10 с датчиком 11 положения, переменным дросселем 12 и элементом сраанения 13.55Для пояснения структуры схемы рассмотрим по отдельности варианты синхронизации исполнительных органов 1 и 2, 1 и 10,2 и 10.Для схемы синхронизации исполнительных органов 1 и 2 можно составить 60 уравнений, определяющие давления иа выходе элементов сравнения 7 и 8Р Р + (Р.,- Р)РЧ. 0 ( Ъ 4)ф65 где Р и Р - сигналы, поступающие1на исполнительные органы 1 и 2;Ро сигнал от задатчика 9Р 3 и Р - сигналы на выходе датчиков положения 3 и 4.Аналогично для схем синхронизации исполнительных органов 1 и 10, 2 и 10 можно записать 1 о (Ря Р) кР=Р, +(Р -Р),Рг " Ро + (Р 11 - Р)10 0 (Р 4 Р 11)где Р сигнал, поступающий на исполнительный орган 10,Р- сигнал на выходе датчика 11положения.Суммируя попарно выражения для сигналов, поступающих на одни и те же исполнительные органы, и, учитывая, что на каждый исполнительныйорган сигнал поступает от одного эле. мента сравнейия, получим выражения для суммарных сигналов, поступаЮщих на исполнительные органы 1, 2 и 10аР Ро + (Р Р) .+ (Р 1 РЗ)Ро + Р 1 + Р 11 2 РЗЧ. 0 ( 3 Ф) (11 )- Ро + РЭ + Р 11 гр 4Р 10 = ро + (РЗ Р 11) + (Р 11)РЗ+ Р 4" 211Согласно трем последним выражениям и построена схема синхронизации трех исполнительных органов,Нетрудно видеть, что для и исполнительных органов суммарное воздействие на каждый исполнительный орган имеет видр 1 РО Р 4 Р 1+ Рп(й)Р. итд,1Синхронизация исполнительных органов происходит следующим образом.При синхронной работе исполнительных органов 1 и 2 сигналы на выходедатчиков 3 и 4 положения равны ина выходе элементов 7 и 8 сравненияформируются выходные сигналы, равныезадающему управляющему сигналу, поступающему от задатчика 9,При отставании или опережении одного из исполнительных органов происходит следующее.Пусть исполнительный орган 1 опережает исполнительный орган 2. Приэтом давление иа выходе датчика 3 положения увеличивается. Тогда в подмембранную полость элемента 7 сравнения подается увеличивающийся сигнал Р, а на его выходе формируетсясигнал, направленный на уменьшениерегулирующего воздействия на исполнительный орган 1. Последнее приводит к заземлению его перемещения, а в общем случае, и к его движению в обратную сторону, которое, в свою очередь,вызывает уменьшение сигнала РЗ . Одновременно сигнал Р подается в надмембранную полость элемента 8 сравнения, на выходе которого формируется сигнал, направленный на увеличение регулирующего воздействия на исполнительный орган 2. Перемещение последнего приводит к возрастанию сигнала Р . Формирование сигналов Р и Рд приводит к встречному движейию исполнительных органов, которые оканчиваются тогда, когда выравниваются сигналы РЕ и Р датчиков положения. Переменные дроссели 5 и б предварительно регулируются таким образом, чтобы процесс синхронизации исполнительных органов протекал плавно, без перерегулирования.Синхронизация трех и более исполнительных органов протекает анало,гичноЗа счет встречного движения ис-. полнительных органов к синхронизи-. рованному положению, быстродействие способа высокое. Это можно пояснить расчетом быстродействия синхрониэа" ции исполнительных органов 1 и 2 при введении внешнего возмущения.Принудительно отклоним исполни 1 тельный орган 1 на а единиц от синхронизированного положения,.а орган 2 - наединиц, 0 - положение обоих исполнительных органов до введения возмущения (поло" жение базовой точки Для прототипа); 0 - отклонение исполнительного органа 1, 0 - отклонение йсполнительного органа 2. Пути, проходимые исполнительнымиорганами 1 и 2 для восстановлениясинхронизации, в случае прототипаЯа Я,Ь, а в описанном спосоУЪ-аЬ а, Ь-а5Ъ " 7" 7 ф 2Ь й7 7Учитывая, что при работе величи ны а и Ь близки по абсолютной величине, 8,1 и Я 4 Б и 8 Ввидуизложенного, при прочих равных условиях быстродействие по приведенному способу существенно вы ше.Формула изобретенияСпособ синхронизации исполнительных органов путем изменения подачирабочей среды в один из них пропорционально управляющему сигналу, равному сумме задающего сигнала и коррек тирующего сигнала, пропорциональногоразности сигналов положения регулирующих органов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия способа, подачу рабочей 30 среды в остальные исполнительныеорганы изменяют пропорционально полученному управляющему сигналу.35 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гамынин Г.С. и др. Гидравлический следящий привод . М., "Ма шиностроение", 1968, с. 303,920272 Составитель О.ГудковаТехреду.Кастелевич, Кор ектор А. ференц Редактор М.Банду сное лиал ППП фПатент", г; Ужгород, ул, Проектная Закаэ 6817ВНИИПИ Госупо делам113035, Москв Тираж 735рственного комиобретений и откЖ, Рауюская Подлта СССРтийб., д, 4/