Следящая система позиционирования Советский патент 1984 года по МПК G05B13/02 

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано в качестве исполни т- льных систем промышленных роботов, металлорежущих станков и другого обо рудования, требующих обеспечения тор можения вала исполнительного электро двигателя . Известны системы автоматического управления, содержащие специализированные узлы для торможения вала исполнитёльного двигателя. Так, в следящей по положению системе может использоваться специальный тиристор динамического торможения для переход на малую скорость, а в момент полной остан овки привода вал электродвигате ля фиксируется электромагнитным тормозом l . Однако таким системам свойственна невысокая надежность в режиме частых остановок вследствие ограниченного ресурса электромагнитного тормоза. Известны системы позиционирования в которых используются устройства изменения демпфирования в зависимоети от величины ошибки по положению 2 Указанным системам свойственно длительное время позиционирования, что резко снижает их производительность. Наиболее близкой к изобретению яв ляется следящая система позиционирования, содержащая последовательно со диненные первый сумматор, усилитель мощности, двигатель, датчик положения , второй сумматор и регулятор положения, выход двигателя через последовательно соединенные датчик ско рости, третий сумматор и регулятор скорости соединен с входом усилителя з . Известная система характеризуется невысокими надежностью и повторяемостью в точке позиционирования. Целью изобретения является повышение надежности и повторяе :ости работы системы позиционирования. Поставленная цель достигается тем что система, содержащая последователь но соединенные первый сумматор, усилитель мощности, двигатель, датчик положения, второй сумматор и регулятор 1грложеНИН, выход двигателя через последовательно соединенные датчик скорости, третий сумматор и регулятор скорости соединен с входом усилителя, содержит также псе.адолинейное корректирующее устройство, пороговый элемент, первый, второй и третий ключи, входы ключей соединены с выходом порогового элемента, вход которого соединен с входом регулятора положения, выходом подключенного к второму входу третьего сумматора, выход усилителя через последовательно соединенные псевдолинейное корректирующее устройство и третий ключ соединен с первым входом первого сумматора, а выход регулятора скорости через второй ключ соединен с вторым входом первого сумматора. На чертеже изображена блок-схема следящей системы позиционирования. Следящая система позиционирования, состоит из сумматора 1, регулятора положения 2, ключа 3, сумматора 4, регулятора скорости 5, ключа 6, сумматора 7, усилителя мощности 8, двигателя 9, формирователя порогового сигнала 10, ключа 11, усилителя 12, псевдолинейного корректирующего устройства 13, датчика скорости 14. Система работает следующим образом, В автоматическом режиме рассогласование выявляется вторым сумматором . 1, который подает его на регулятор положения 2, формирующий сигнал задания скорости и подающий его на первый вход третьего сумматора 4, на второй вход которого поступает сигнал с датчика скорости 14. Сигнал с сумматора 4 поступает на вход регулятора скорости 5, с выхода которого сигнал подается через второй ключ б на первый вход первого сумматора 7 и далее, на вход усилителя мощности 8, выход- ной сигнал с которого поступает на двигатель 9. Данная система в автоматическом режиме функционирует как обычная двухконтурная система подчиненного регулирования. В момент прихода вала двигателя 9 в точку позиционирования, сраб атывает формирователь порогового сигнала 10. При этом срабслтывают ключи 3, б, 11 и прерывается прохождение сигнала с . регулятора положения 2 на вход тре- тьего сумматора 4, т,е. изолируется скоростной контур системы. Кроме того, последовательно с регулятором скорости подключается усилитель 12 и псевдолинейное корректирующее устройство 13, которые обеспечивают получение большого коэффициента усиления скоростного контура, не уменьшая его запасов устойчивости. При этом жесткость системы резко возрастает. Это становится возможным за счет то го, что данное псевдолинейное корректирующее устройство - нелинейный фильтр с амплитудным ослаблением, обеспечивает ослабление амплитуды с ростом частоты без изменения фазы. Связь входного X и выходного Y сигналов такого устройства описывается уравнениями: р. X, sign(X) - X, где Р - оператор дифференцирования; Т - постоянная, времени, выбираемая из условия обеспечения устойчивости системы. Дополнительно введенные элементы просты в реализации, надежны в рабо310951324

те и практически не приводят к удоро-ряемости работы за счет исключения

жанию системы.электрического взаимовлияния систем

Изобретение позволит повысить на-через регуляторы положения, дежность оборудования, оснащенногоЗа базовый образец принят электроподобными системами, за счет облегче-привод ЭПТ6-М. Использо.рание предлания режима торможения без электроме- 5гаемого комплекта систем в ПР РПМ-25 ханических тормозов, имеющих ограни-позволит увеличить его производительченный ресурс. Кроме того, при исполь-ность на 30% и срок службы на 40%, зовании таких систем может быть дос-что даст экономический эффект 500 руб. тигну о существенное повышение повто-в год на один робот.

СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ , содержащая последовательно соединенные первый сумматор, усилитель мощности, двигатель, датчик по.ложения, второй сумматор и регулятор положения, выход двигателя через последовательно соединенные датчик скорости, третий сумматор, и регулятор скорости соединен с входом усили.теля, отличающая ся тем, что, с целью повышения надежности и повторяемости работы системы, она содержит псевдолинейное корректирующее устройство,пороговый элемент, первый, второй и третий ключи, входы ключей соединены с выходом порогового элемента, вход которого соединен с входом регулятора положения, выходом подключенного к второму входу третьего сумматора, выход усилителя через последовательно, соединенные псевдолинейное корректирующее устройство и третий ключ соединен с первым входом первого сумматора, а g выход регулятора скорости через второй ключ соединен с вторым входом первого сумматора.