Следящий электропривод с переменным моментом инерции Советский патент 1983 года по МПК G05B11/01 

Изобретение относится к автоматизированному электроприводу и может быть использовано в приводах опрокидывателей, роботов-манипуляторов, подъемно-качающихся столов, кузнечно-прессовьк машин, опорно-поворотных механизмов экскаваторов и других устройств с изменяющимся приведенным моментом инерции. Известен электропривод, выполненный по системе управляемый преобразователь двигатель с двухкоитурной системой подчиненного регулирования, содержащий регу ляторы тока и скорости, датчики тока и скорости 1 . Недостатком указанного электропривода являются значительное влияние изменяющегося приведенного переменного мо- г.шнта инерции на переходные п ганессы в электртприводе и, как следствие этого, значительное недоиспользование его динамических возможностей. Наиболее близким по техничос:кой ;yui- .ти является следящий электропривод с пероменным MONtftnTOM инерции, IM пoл tonный по системе управляемый преобг ззователь-двигатель с трехконтурной системой подчиненного регулирования. Электропривод содержит регуляторы тока, положения и самонастраивающийся регулятор скорости, датчики тока, скорости и положения. Причем управляющий вход самонастраивающегося регулятора скорости подклмчен к выходу наблюдателя параметра- - , который содерж1 т два блока перемножения, три сумматора и два интегратора С 21 . Недостатком данного электропривода является его сложность. Цель изобретения - упрощение электропривода. Поставленная цель достигается тем, что в следящем электроприводе, содержаuteM последовательно соединенные регулятор положения, самонастр1а 11 аюшийся регулятор скорости, регулятор тока, преобразователь, .двигатель с датчиком скорости и редуктор с датчиком по-южения, выход которого подключен к входу регулятора положения, выход датчика скорости подключен к второму входу самонастраивающегося регулятора скорос и к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, выход датчика тока двигателя соединен со вторым в содом ре гулятора тока и с первым входом второго сумматора, второй вход которого под- кяючен к источнику опорного напряжения а выход - к первому входу блока умнож ния, второй вход которого объединен со входом подстройки самонастраивающегося регулйтора скорости, выход первого сумматора соединен со вторым входом блока умножения, выход которого подютючен ко входу интегратора. На чертеже приведена структурная схема след5пцего электропривода с переменным моментом инерции; Электропривод включает управляемый преобразователь 1, двигатель 2 постоянного тока, редуктор 3, объект 4 управле ния, датчик 5 скорости, датчик 6 положения, датчик 7 тока, регулятор 8 тока, сАмонастраиваюшийся регулятор 9 скорос ти, включающий динамическое звено 10, блок 11 умножения, функциональный преобразователь 12, регулятор 13 положения, источник 14 опорного напряжения сумматоры 15 и 16, блок 17 умножения интегратор 18. Электропривод работает следующим образом. На управляю1ций вход самонастраиваю щегося регулятора 9 скорости поступает сигнал, пропорциональный обратной велич не суммарного приведенного момента с выхода сумматора 16 и инерции преобразованный функциональным преобразователем 12 поступает на первый вход блока 11 перемножения регулятора 9 скорости. На второй вход поступает сигнал -ошибки по скорости. При изменении момента инерции.привода изменяется вели .чина сигнала- - , в результате чего . .t . Происходит изменение сигнала с выхода 41 унш1ионального преобразователя 12, что эквивалентно изменению параметров самонастраивающегося регулятора 9 ско{хюти. Сигнал источника 14 опорного напряжения, пропорциональный статическому току J электропривода, и датчика 7 гока якоря электродвигателя 2 « 1ц, 1 644 просуммированные сумматором 15, формируют на его выходе сигнал динам ичесКО1Х момента электропривода Мд| « C(lj) ), где С - KOHCTpykTHBHaH постоянная электродвигателя, устанавливающая связь между его током и развиваемым моментом. Сигналы с выходов сумматоров 15 и 16 йоступают на входы блока 17 перемножения, который в совокупности с сумматором 16, интегратором 18, датчиком 5 скорости образует обратную связь по скорости двигателя. Постоянная времени интегратора 18 Ьпределяется из условия более высокого быстродействия следящей системы, чем скоростного контура следящего электропривода. На входе интегратора 18 сигнал би; пропорционален величине следовательно, выходная величина сумматора 16 является оценкой парг1метра: как из уравнения движения электропривода следует Idu/ Мд 1 aiuMt Таким образом, за счет исключения одного сумматора, одного блока йеремножения и одного интегратора из электропривода и соединения выхода первого сумматора со вторым входом блока перемно жения и подключения его выхода ко входу интегратора упрощается «звестиый следящий электропривод с переменным моментом инеричи. По сравнению с базовым объектом (следящим электроприводом с переменным моментом инерции етторно-поворотного механизма) предлагаемый следящий электропривод не зависит от изменения приведенного момента инерции электропривода. Этим самым достигается стабилизация его динамических свойств и, как следствие, более полное использование энергетических возможностей. Полученный эффект обеспечивается за счет изменения параметров самонастраивающегося регулятора скорости в функции выходной . величины адаптивного наблюдателя, который представляет собой след5паую замкнутую систему по сигналу датчика скорости электропривода. Формула изобретени След1Ш1ий электропривод с переменным моментом инерции, содержащий последовательно сое;)иненные регулятор положе- кия, самонастраивающийся регулятор скорости, регулятор тока, преобразователь Д а1гатель с Датчиком скорости, и редуктор с датчиком положения, выход которого подключен к входу регулятора положения, выход датчика скорости подключен к второму ВХОДУ самонастраивающегося регулятора скорости и к первому входу первог сумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, выход датчика тока двигателя соединен со вторым входом регулятора тока и с первым входом второго сумматора, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход - к первому входу блока умножения, второй вход которого объединен со входом подстройки самонастраивающегося регулятора скорости, отличающийся тем, что, с; целью упрощения электропривода, выход перврго сумматора соединен со вторым, входом блока умножения, выход которого подк ючен ко входу интегратора. Источники информацщ, принятые во внимание при экспертизе 1. Автоматизация производственных процессов. Сб., Новосибирск, 1977, с. 7,2. 2. Электромеханическое обеспечение автоматических комплексов. Сб., Новосибирск, 1977, с. 28 (прототип).