Задающее устройство для электропривода

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0 114 Н 02 Р 5/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТ ТОРСК тся к электро- вано для оптиктроприводом. ппение быстро- вход устройционального выходах бло- ассогласоваГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Авторское свидетельство СССРКф 917290, кл. Н 02 Р 5/06, 1982.Авторское свидетельство СССРУ 1248021, кл. Н 02 Р 5/00, 1984.(54) ЗАДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА(57) Изобретение относитехнике и м.б. использомального управления элеЦель изобретения - повьдействия. При подаче наства напряжения, пропорзаданному положению, нака 4 выделения модуля р ния и сумматора 5 появляется напряжение, пропорциональное заданному перемещению. С выхода блока 4 напряжениепоступает на входы усилителя 3 с ограничением и блока 9 нелинейноститипа "насыщение", на выходах которыхпри этом появляются напряжения, пропорциональные соответственно расстоянию до точки останова в момент начала торможения максимальной скорости,достигаемой в ходе оптимального переходного процесса отработки данногоконкретного перемещения. Работа устройства различна при отработке "больших", средних и малых перемещений,Устройство обеспечивает формированиеоптимальных по быстродействию законов изменения сигнала заданного положения и его первой, второй и третьейпроизводных - заданной скорости, ускорения и рывка при отработке перехода в заданное положение, 4 ил,4пФ В ЦоС выхода блока 4 выделраСсогласования напряжна входы усилителя Э 55 ния модуля ние поступаетограничением Изобретение относится к электрот хинке и может быть использовано д я оптимального управления электроп иводом.5Цель изобретения - повышение быстр действия,На фиг. 1 приведена структурная с ема задающего устройства; на фиг. 2- 4 диаграммы напряжений, характеризуюе работу устройства при отработке с ответственно больших, средних и м лых перемещений.Задающее устройство для электроивода содержит последовательно 15 с единенные первый и второй интеграт ы 1 и 2, а также усилитель 3 с о аничением, блок 4 выделения модусумматор 5, три ограничителя 6, 7, 8. Первый блок 9 нелинейности ти п "насыщение" и второй блок 10 нел нейности типа парабола и третий и тегратор 11. Выход блока 4 выделемодуля через первый блок 9 ненейности типа "насыщение", первый 25 в орой и третий ограничители 6, 7, 8 с единен с входом первого интегратор 1. Третий интегратор 11 входом с единен с выходом второго интегратор 2 и с вторым входом второго ограни еля 7, третий вход которого через вт рой блок 10 нелинейности типарабола" соединен с входом второго и егратора 2 и с вторым входом третьег ограничителя 8. Выход третьего и егратора 11 является выходом уст" ро ства и соединен с вторым входом блока 4 выделения модуля и инверсным входом сумматора 5, второй вход которого является входом устройства и соуединен с входом блока 4 выделения . мо уля, выход Которого через усилитепь 3 с ограничением соединен со вторым входом первого ограничителя 6, третий вход которого соединен с выходом сумматора 5.Устройство работает следующим образом.При подаче на вход устройствами, пропорционального заданному положенио, на выходах блока 4 выделения50 модуля рассогласования и сумматора 5 появляется напряжение 0 я , проопорциональное заданному перемещению блока 9, на выходах которых при этомпоявляются напряжения, пропорциональные соответственно расстоянию до точки останова в момент начала торможения и максимальной скорости, достигаемой в ходе оптимального переходногопроцесса отработки данного конкретного перемещения, пропорциональногоЦпРабота устройства различна приотработке больших, средних и малыхперемещений.Рассмотрим режим отработки большихперемещений. Напряжения У, У, 0,поступая соответственно на вход задания величины зоны нечувствительности, вход задания величины ограничения выходного сигнала и информационный вход ограничителя 6 с регулируемой нечувствительности вызывают появление на его выходе напряженияЦб = БРПри этом на выходах ограничителей7 и 8 напряжения будут положительныи равны соответственноФф фНапряжение Б, .на выходе интегратора 1 начнет возрастать по линейному закону, напряжение 1 на выходеинтегратора 2 - по параболе, а напряжение Ц на выходе интегратора11 - по крйвой третьего порядкафиг.2),В момент времени С = С, величинанапряжения Б, станет равной О, = Уаи скомпенсирует напряжение Б = Цдна входе ограничителя 8, вследствиечего напряжение на его выходе станетравным нулю. При этом напряжение Бостается на прежнем уровне Б, = Б,напряжение Ц будет возрастать полинейному закону, а напряжение Уцпо параболе.В момент времени 1: = с +на 1 2пряжения Б и У, скомпенсируют на"пряжение 0 = Б на входе ограничибтеля 7, напряжение на выходе которого станет равным нули. При этом сумма напряжений на входе ограничителя8 станет отрицательной, напряжениеУ на его выходе также станет отрицательным, напряжение на выходе интегратора 1 начнет уменьшаться по линейному закону, оставаясь положительным,а напряжения 0 , У будут возрастатьсоответственно по кривым второго итретьего порядков, При этом характе 1410251В момент времени С = С, + С + + С+ С + С сумма напряжений на5выходе ограничителя 7 станет равной нулю, а сумма напряжений на входе ограничителя 8 станет положительной, При этом напряжение Б, будет возрастать по линейному закону, напряжение Б будет уменьшаться по параболе, а напряжение Б - возрастать по кривой1155 третьего порядка. За счет характеристики блока 10 сумма напряжений на входе ограничителя 7 будет оставаться равной нулю. 50 ристика блока 10 обеспечивает поддержание на нулевом уровне суммы сигналов на входе ограничителя 7. В момент времени С = С, + С + С , когда напряжения У Цо достигнут нулевого уровня, напряжение У выйдет на на уровень П .Сумма напряжений на входе ограничителя 7 станет равной нулю, и напряжение на его выходе тоже станет равным нулю. Процесс разгона до ско" рости установившегося движения завершится.С момента времени С = С, + С + 15г + С напряжение У г, пропорциональное скорости, остается на уровне Б = Ц.В момент времени С = С + С + С +з + С величина напряжения Б ,пропорционального расстоянию до точки останова, уменьшится до значения /О/ = П , т.е. величина напряжения на информационном входе блока 6 войдет в зону нечувствительности. Напряже- ние на его выходе станет равным нулю, 25 задавая тем самым торможение от скорости, соответствующей,Б = Бг = Пд, до Б = О. При этом сумма напряжений на входах ограничителей 7, 8 станет отрицательной, напряжение да также станет отрицательным и равным Б = = - П , напряжение Б,( 0 будет уменьшаться по линейному закону, напряжение П будет уменьшаться по параболе, а напряжение И 1, будет возрастать по35 кривой третьего порядка.В момент времени С = С + С + Сг + С + С напряжение Б 1 скомпенсирует на входе ограничителя 8 напряжение ПИ 7 и напряжение на его Вы 40 ходе станет равным нулю. НапряжениеЦ, останется на уровне Ц, = - Ц, напряжение О будет уменьшаться по линейному закону, а напряжение Б - возрастать по параболе.45 В момент времени С = С, + Сг + + С 1. + С + С + С 7 напряжения Б 1 и П достигнут нулевого уровня, а2напряжение У станет равным У = Б,Рабочий цикл отработки большого перемещения завершится.Работа устройства при величинах напряжений, соответствующих средним перемещениям, отличается от описанной выше тем, что в момент времени С = - + С + С напряжение У достига 2 3 5 ет величины /Б/ = Б , соответствующей моменту начала торможения, и напряжение на выходе блока 6 становится равным нулю. Таким образом, в рабочем цикле отсутствует участок движения с постоянной скоростью. При величинах напряжений, соответствующих малым перемещениям, до момента С = С работа устройства аналогична описанной выше. В момент времени С = С, (Фиг,4) сумма напряжений на входе ограничителя 7 становится равной нулю, вследствее чего напряжение У на его выходе также становит 7ся равным нулю, а напряжение на выходе ограничителя 8 становится отрицательным, Напряжение Б начинает уменьшаться по линейному закону, а напряжения Б и Б продолжают воз.-. растать соответственно по параболе и по кривой третьего порядка, Характеристика блока 10 обеспечивает поддержание суммы сигналов на входе ограничителя 7 на нулевом уровне. В момент времени С = С, + С напряжение Б, станет равным нулю, напряжение Ц выйдет на уровень, соответствующий максимальной скорости, а напряжениедостигнет значения /У/ соответствующего моменту начала торможения по оптимальному закону, При этом напряжение на выходе блока 6 станет равным нулю, И станет отрицательным, а Ьз останется отрицательным, в результате чего Ц, будет продолжать уменьшаться по линейному закону, напряжение У начинает уменьшаться, а напряжение У возрастать по кривым соответственно-второго и третьего порядковВ момент времени+ С + С сумма сигналов наг 3входе ограничителя 7 станет равной нулю, напряжение 0 з станет положительным, напряжение У 1 начинает возрастать по линейному закону, напряжение Бг будет уменьшаться, а У -возрастать соответственно по кривым второго и третьего порядков,, В момент времени й = 1, + й + + Сз + е а напряжения УВ Цг достигнут н левого уровня, У выйдет на уро 5 в нь Би У станет равным нулю. При э ом рабочий цикл завершится.Таким образом устройство обеспечив ет формирование оптимальных по бь тродействию законов изменения сиги а заданного положения и его перв й и третьей производных-данной с орости, ускорения и рывка при отр ботке перехода в заданное положее.Формула изобретения Задающее устройство для электровода, содержащее последовательно единенные первый и второй интеграы, а также усилитель с ограничем, блок выделения модуля, сумма три ограничителя о т л и ч а ю 25е с я тем, что, с целью повыше- быстродействия, в него введены 1410251 6первый блок нелинейности типа "насыщение" и второй блок нелинейноститипа "парабола" и третий интегратор,при этом выход блока выделения модуля через первый блок нелинейноститипа "насыщение", первый, второй,итретий ограничители соединен с входом первого интегратора, третий интегратор входом соединен с выходомвторого интегратора и с вторым входом второго ограничителя, третийвход которого через второй блок нелинейности типа "парабола" соединенс входом второго интегратора и свторым входом третьего ограничителя,выход третьего интегратора являетсявыходом устройства и соединен с вторым входом блока выделения модуля иинверсным входом сумматора, второйвход которого является входом устройства и соединен с входом блока выделения модуля, выход которого черезусилитель с ограничением соединен свторым входом первого ограничителя,третий вход которого соединен с выходом сумматора.14 0251 2,гг Составитель Ю,ВоробьевТехред Л.Сердюкова рректор Г,Решетни Редактор М.Товт Тираж 583 В 11 ИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушскаяказ 3494 писное тета СССкрытийнаб д 4/5 оизводственно-полиграфическое предприят Ужгород, ул, Проектная, 4