Следящий привод Советский патент 1983 года по МПК G05B11/01 

Изобретение, отнсоится к системам автоматического управления и может быть использовано в следящих электропневматических или электроги равлических уст ройствах. Известен сл.едясиш привод, содержащий регулятор, силовой двигатель с блоком цилиндров и распределитель ным валиком, имеющим свободное вращ ние относительно блока цилиндров и выходного .вала l , Наиболее близким по технической сущности к предлагаег эму является следящий привод, содержащий последовательно соединенные чувствительный элемент, усилитель, управляющий . двигатель с тахогенератором, силово двигатель с блоком цилиндров и распределительным валиком, имекядим сво бодное вращение относительно блока цилиндров и выходного веша, а также регулятор давления, связанный с распределительным валиком 23 . В известных устройствах величина подаваемого давления постоянна, а действие момента нагрузки и изменение требуемой угловой скорости выхо ного вала компенсируется углом рассогласования между положением распределительного валика и выходным в лом. При этом угол рассогласования является ошибкой слежения выходного вала за распределительным валиком. Устройство ограничения угла рассогласовс1ния только предотйращает образование проскока - потери сог ласованного положения между распределительным валиком и выходным валом силового двигателя - при увеличении момента нагрузки или скорости вращения распределительного валика больше допустимого значения, т.еь ограничивает значение максимальной сииибки. Целью изобретения йвляется повышение точности. Указанная цель достигается тем, что в следящий привод введен индукционный датчик, ротор которого жестко соединен с распределительным ва ликом, а статор индукционного датчика соединен с выходным бгшом силового двигателя, электрические выходы индукционного датчика к тахогенерато ра связаны с соответствующими входами регулятора давления. На чертеже изображена функциональ нал схема следящего привода. Выход чувствительного элемента 1 соединен с входом усилителя 2, нагрузкой которого является обмотка управления управляющего двигателя 3 с встроенным тахогенератором 4. Распределительный валик 5, расположенный йнутри блока цилиндров 6, с одно стороны жестко;,соединен с валом управляющего двигателя 3, ас другой с ротором индукционного датчика 7. Статор 8 индукционного датчика жестко соединен с выходным валом 9 силового двигателя , который соединен с нагрузкой 10,(силовой двигатель обвег ден пунктирной линией). При наличии передаточного отношения от поворота распределительного валика 5 к выходному валу 9 (например за счет зубчатой волновой передачи) статор 8 индукционного датчика связан с выходным валом 9 через мультипликатор , передаточное отношение которого равно передаточному отношению от распределительного валика 5 к выходг ному валу 9. Электрический выход с индукционного датчика через корректирующее устройство 11, а электрический выход с тахогенератора 4 через корректирующее устройство 12 подключены к соответствуквдим входам регулятора давления 13. Силовой двигатель содержит гибкое колесо, внутри которого соосно расположены два волнообразователя: плунжерный и механический. Плунжерный волнообразователь выполнен в виде блока цилиндров, в центральном отверг стии которого расположен распределительный валик, имеющий свободное вращение относительно блока цилиндров и выходного вала. Механический волнообразователь, являющийся выходным валом, выполнен в виде эллиптического кулачка.с гибким подшипником. Развиваемый момент силового двигателя определяется моментом нагрузки и зависит от параметров волнообразователя , величины подаваемого давления и угла рассогласования между по,ложейием оси симметрии окон подачи ; высокого давления распределительного валика (положения вектора суммарного УСИЛИЯ, создаваемого плунжерным волнообразователем) и положением большой оси симметрии кулачка механического волнообразователя (вершины волны деформации гибкого колеса). Статор индукционного датчика жестко соединен с выходным валом, вь1хЬдной вал имеет связь с блоком цилиндров через гибкое колесо. Характеристика изменения угла рассогласования определяется: характером изменения момента нагрузки и скорости управляющего Двигателя. В следящем приводе при гармоническом входном сигнале привода сигнал на выходе индукционного датчика имеет синусоидальный характер. Используемый регулятор 1авления состоит из переменного дросселя, управление которым осуществляется электромеханическим преобразователем, Передаточная функция самого регулятора т.е. зависимость подаваемого расЗсода рабочего тела от величины подаваемого напряжения может быть описана как произведение трех стандартных звеньев: коэффициента усиления, колебательною звена второго порядка и апериодического звена. Следящий привод работает следующим образом. При подаче начального давления с регулятора давления 13 в блок цилиндров 6 и отсутствии входного сигнала и момента нагрузки выходной вал 9 со статором 8 индукционного датчика занимает такое положение относительно неподвижного ротора 7, что электрический сигнал с индукционного датчика отсутствует. При наличии момента нагрузки и отсутствии входного сигнала выходной вал совместно со статором индукционного датчика смещается относитель но неподвижного ротора. В результат появляются сигнал рассогласования, величина которого пропорциональна действующему моменту. Этот сигнал, преобразованный, корректи1 уюйр1м устройством 11, поступает на регулятор Давления 13, и соответственно ему изменяется величина подаваемого давления в блок цилиндию в 6. При отсутствии моментанагрузки и наличии входного сигнала на выход чувствительного элемента 1 последни усиливается усилителем 2, и управпяюаяЛ двигател 3 развивает | юмент под действием котороговращается распределительный валик 5. При этой tшходной вал 9 синхронно отслеживае полсмкение 5аспрёделительного- йалика I5, и чём больше входной сигнал тем ваше cieopocTb распределительного ва« лика 5. С увеличением скорости распределительного валика 5 увеличйвается потребляемой расход рабочего тела, а следовательно, уменьшается величина.рабочего давления. Пропорциональный скорости сигнал с тахогенератора 4 через корректирующее устройство 12 додается на соответствующий вход регулятора давления 13 и компенсирует величину изменяющегося давления. При работе следящего привода пропорционсшьно сигналам с индукционного датчика и тахогенератора, амплитуда и фазовый сдвиг которых преобразованы в соответствии с передаточными функциями корректирующих уст-. ройств, изменяется величина подаваемого давления. Корректирующие устройства представляют собой интегродифференцирующие звенья, коьшенсйругацие запаздывания регулятора давления, согласующие усилители. Максимальная величина подаваекюго давления имеет место только при максимально допустикых значениях момеита нагрузки и УГЛОВОЙ скорости выходного вала. 1, . ., - , . Таким образом, в предлагаемом сле дящем приводе за счет регулирования величины подаваемого давления в функ- ции угла рассогласования и угловой скорости распределительного валика обеспечивается требуемое постоянное значение угла рассогласования, которое характеризует точность слежения выходного вала за распределительным валиком. Введение связи по скорости управляющего двигателя позволяет увеличить число регулируемых параметров, а следовательно, улучшить точность работы силового двигателя.

СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД, содержащий последовательно соединенные чувствительный элемент, усилитель, управляющий двигатель с тахогенератором, силовой двигатель с блоком цилиндров и распределительным валиком, имеющим свободное вращение относительно блока цилиндров и выходного вала, а также регулятор давления, связанный с распределительным валиком. отличающий ся тем, что с целью повышения точности, введен индукционный датчик, ротор которого жестко соединен с распределительным валиком, а статор индукционного датг чика соединен с выходным валом силового двигателя, электрические выходы индукционного датчика и тахогенера- & тора свяэаны с .соотв етствующими ® входами регулятора давления. (Л У)