Задающее устройство для электропривода

(19) 51)4 Н 02 Р 5/ОЪВФъФ;.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 13 дЙИЬЖ ";.ЧЕКт ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Донецкое наладочное управлениТреста "Донецкуглеавтоматика"(56) Авторское свидетельство СССРИф 606195, кл. Н 02 Р 5/00, 1975.(54) ЗАДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА а (57) Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в области управления электроприводами и является дополнительным к авт. св. У 606195. Цель изобретения - повышение быстродействия путем обес печения оптимального закона изменения выходного сигнала при небольших приращениях входного сигнала задающего устр-ва. Устр-во содержит усилитель 1, опорный элемент 4 в цепи обратной связи, промежуточный.инвеличина рывка устанавЛивается резистором 3 благодаря его механической связи с резистором 13, оптимальный закон измененчя скорости ускоЭ рения и рывка не нарушается. Сигналы заданных ускорения и рывка подключены к цепям управления электропривода 9 для компенсации пропорциональных им ошибок регулирования. При этом закон изменения действительной скорости совпадает с законом изме-, нения сигнала заданной скорости.2 ил. 1248021тегратор 5, выходной .интегратор 7,электропривод 9, опорный элемент 10,усилител. 11, В устр-во введены ключевой элемент 14, компаратор 15,развязывающий вентиль 16, сумматор17, выпрямитель 18, блок 19 памятис ключом 20 сброса и нуль-компаратор21, Изобретение обеспечивает формирование оптимального закона изменения сигнала заданной скорости и егопервой и второй производных - заданных ускорения и рывка. НеобходимаяИзобретение относится к электро-. технике, а именно к управлению электроприводами механизмов, пуск и замедление которых должны производиться плавно, с ограничением ускорения 5 и рывка (например, рудничных подъемных установок, скоростных лифтов, маятниковых пассажирских канатных дорог)Цель изобретения - повышение быс тродействия путем обеспечения оптимального закона изменения выходного сигнала при небольших приращениях входного сигнала задающего устройства, 15На фиг. 1 приведена схема задающего устройства; на фиг. 2 - харак тер изменения формируемых в задающем устройстве сигналов управления для случаев, когда сигнал заданного ускорения не достигает максимальной величины (сплошные линии) и когда он ее достигает (штриховые линии),Задающее устройство для электро- привода (фиг. 1) содержит последовательно соединенные усилитель 1 с резистором 2 на входе, переменным резистором 3 на выходе и опорным элементом 4 в цепи обратной связи, промежуточный интегратор 5, нагружен- ЗО ный переменным резистором 6, и выходной интегратор 7, выход которого подключен к входу усилителя 1 через резистор 8 и к цепям управления электропривода 9. Усилитель 1 и интегра-З тор 5 охвачены нелинейной обратной %связью через опорный элемент 10 и линейной обратной связью, состоящей из инвертирующего усилителя 11 с .переменным резистором 12 на выходе и резистора 13. Подвижные контакты переменных резисторов 3 и 12 механически соединены и также подключены к цепям управления электропривода 9.Устройство содержит также управляемый ключевой элемент 14, компара" тор 15, развязывающий вентиль 16 и последовательно соединенные сумматор 17, выпрямитель 18, блок 19 памяти с ключом 20 сброса и нуль-компаратор 21, выход которого соединенгс управляющим входом ключевого элемента 14, включенного в цепь линейной обратной связи, при этом входы сумматора 17 подключены к входу и выходу устройства, выход выпрямителя 18 непосредственно соединен с вторым входом нуль-компаратора 21 и через компаратор 15 - с управляющим входом ключа 20 сброса блока 19 памяти, а выход компаратора 15 через развязывающий вентиль 16 подключен к третьему входу нуль-компаратора 21. На фиг. 1-2 обозначены действительная скорость ч механизма, сигналы управления: входной Пустройства, заданного рывка 0, заданного ускорения Н, заданной скорости Б выходной ьБ сумматора, выходной Н выпрямителя, выходной Ц, узла памяти, выходной Н нуль-компаратора, выход-, ной 0 компаратора и фиксированныемоменты времени СовввУстройство работает следующим образом.В исходном состоянии (те. в установившемся режиме работы задающего устройства) сигналы О 0,40, 0, 0 равны нулю, сигнал 0положителен, а сигнал 0 отрица-телен. Ключ 20 замыкается положительным и размыкается отрицательнымсигналом 0, а управляемый ключевойэлемент 14 замыкается отрицательными размыкается положительным сигналом Ю . Поэтому в исходном состоянии они замкнуты. Если в момент времени С произошло ступенчатое изме 15кение сигнала 0 к, то мгновенно появляются сигналы 0 40 = 0 к Оу0. Так как компаратор 15 имеет высокую чувствительность к сигналу 0,то даже при малой его величине полярность сигнала 0 меняется с положительной на отрицательную и ключ20 размыкается. Поэтому на выходеблока 19 памяти устанавливается постоянный сигнал 0, равный по величине максимальному значению сигнала 0 и противоположный ему по знаку. Чувствительность нуль-компаратора 21 к сигналу 0 ь вдвое выше, чем к сигналу 0 . Поэтому полярность сигнала30 0 меняется с отрицательной на положительную и ключевой элемент 14 размыкаетсяПод действием сигнала 0 сигнал 0,1 начинает возрастать во времени по линейному закону, а сигнал 0 - по параболическому закону с возрастающей интенсивностью. В результате начинают уменьшаться сиг; калы в 0 и 0 . К моменту временисигнал 0 уменьшается вдвое, сигнал 4 О 0, сохраняющийся постоянным,начинает преобладать на входе нуль-компаратора 2 1 и на его выходе вновь устанавливается отрицательный сигнал. Поэтому ключевой элемент 14 замыка ется и на вход усилителя 1 через резистор 13 подается сигнал обратной связи, который арифметически суммируется с сигналом обратной связи через резистор 8. Сигналы обратных связей через резисторы 8 и 13 соразмерены между собой и по отношению к входному сигналу через резистор 2 из условия получения оптимального переходного процесса. Поэтому, если 55 ,ступенчатое изменение сигнала 0относительно невелико и к моменту ,времени С сигнал 0 не успевает достичь определяемого опорным элементом 10 максимального значения, то вмомент замыкания ключа 14 суммарныйсигнал обратных .связей больше входного сигнала. В результате знак сигнала 0 изменяется на противоположный и сигнал 0 начинает уменьшаться во времени по линейному закону, а сигнал 0 продолжает возрастать по параболическому закону, но с убывающей интенсивностью. Так как в процессе увеличения сигнала 0 по линейному закону сигналы а 0 и 0 уменьшаются наполовину, то в процессе уменьшения сигнала 0 также по линейному закону сигналы 0 , й 0 и 0 одновременно становятся равными нулю в момент времени й . Посколь ку соотношение сигналов 0 .и 0 на входах сумматора 17 и усилителя 1 принято одинаковым, то в момент вре-. мени 1 становится равным нулю сиг 2нал 0. В результате переходный про-. цесс в устройстве прекращается и наступает установившийся режим. Впроцессе уменьшения сигнала 0 при достаточно малой его величине в момент времени 141 вновь устанавлива 2ется положительный сигнал 0, ключ 20 замыкается, н сигнал 0 я сбрасывается на нуль. Однако сигнал 0 по- прежнему остается отрицательным благодаря поступлению на вход нуль-компаратора 21 положительного сигнала 0 к через развязывающий вентиль 16.Если ступенчатое изменение сигнала 0 в момент времени й значивк а тельно и сигнал 0 успевает достичьмаксимального значения, то замыкание ключевого элемента 14 (момент времени С ) не вызывает каких-либо изменений в работе задающего устройства и процессы в нем протекают такк как если бы этот ключ был постоянно замкнут, В этом случае в момент времени С вступает в работу обратная связь через опорный элемент 10 и сигнал 0.обращается в нуль, а в .момент времени С благодаря возрастанию сигнала 0 сумма токов обратных связей через резисторы 8 и 13 превосходит по величине входной ток через резистор 2 и сигнал Ог появляется вновь, но противоположнойполярности. В результате сигнал 0 дначинает уменьшаться по линейномузакону и в момент времени С 6 сигна 1248021лы 0., 0, 10, 0 обращаются в нуль, а сигнал 0 достигает заданной величины. Подобная согласованность в работе задающего устройства достига- ется благодаря соразмерности сигналов обратных связей через резисторы 8 и 13.Таким образом, независимо от величины .и знака приращения входного сигнала 0в задающем устройстве обеспечивается формирование оптимального закона изменения сигнала заданной скорости и его первой и второй производных - заданных ускорения и рывка.Необходимая величина рывка устанавливается переменным резистором 3. При этом благодаря его механической связи с переменным резистором 13 оптимальный закон изменения скорости, ускОрения и рывка не нарушается.Необходимая величина ускорения устанавливается переменнымрезистором 6. Так как он является общим для прямо-, го канала регулирования и цепи линейной обратной связи, то оптимальный закон изменения скорости, ускорения и рывка в этом случае также не нарушается, Сигналы заданных ускоре ния и рывка подключены к цепям управления электропривода 9. для компенсации пропорциональных им ошибок регулирования. В результате закон изменения действительной скорости ч совпадает с законом изменения сигна ла заданнои скорости 0Формула изобретенияЗадающее устройство для элеКтро- Ю привода по авт. св. У 606195, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения быстродействия путем,обеспечения оптимального закона изменения выходного сигнала при. не больших приращениях входного сигнала, в него введены управляемай ключевой элемент, компаратор, развяэывающий вентиль и последовательносоединенные сумматор, выпрямитель, 20 блок памяти с .ключом сброса и нуль-"компаратор, выход которого соединенс управляющим входом. ключевого элемента, включенного в цепь линейнойобратной связи, при этом входы сум матора подключены к входу и выходуустройства, выход выпрямителя непосредственно соединен с вторым входом нуль-компаратора и через компаратор - с управляющим входом ключа 30 сброса блока памяти, а выход кфмпаратора через развязывающий вентильподключен к .третьему входу нуль-ком" .паратора.1248021 Э в У фи Составитель В. КузнецоваТехред Л,Сердюкова Корректор И,Муска актор А.Лежнин 138/56 Тираж 631ВНИИПИ Государственпо делам изобрете 113035, Москва, Ж"35,Подписноетета СССР Заказ го к и от рытии наб д. 4/ ушска изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная," 4