Электрогидравлический следящий привод Советский патент 1985 года по МПК F15B9/03 

I n Изобретение относится к гидроавт матике и может быть использовано в следящих системах промьппленных роботов и манипуляторов. Целью изобретения является повышение точности и устойчивости. На чертеже изображена схема элек рогидравлического следящего привода Привод содержит измеритель 1. рас согласования, блок 2 умножения, пос ледовательно соединенные усилитель и привод 4 регулируюптего органа (на чертеже не изображен) насоса 5, свя занного гидролиниями 6 и 7 с гидромотором 8, вал 9 которого соединен редуктором (на чертеже не изображен с объектом 10 регулирования, датчиком 11 положения, датчиком 12 скорости и датчиком момента /на чертеж не изображен), последовательно соединенные датчик 13 перепада давления, первый сумматор 14 и блок 15 деления, а также второй сумматор 16 причем датчик момента соединен с отрицательным входом сумматора 14, дат чик 12 - с входом делителя блока 15 а датчик 11 - с отрицательным входом измерителя 1. Привод рнабжен интегратором 17, апериодическим звеном 18 второгопорядка и последовательно связанными дифференцирующими звеньями 19 и 20 с замедлением, при этом выход измерителя 1 через звено 18 соединен с одним из входов сумматора 16, а через звенья 19 и 20 и один из входов блока 2 -.с другим входом сум матора 16, выход которого соединен с усилителем 3.Выход сумматора 14 связан с входом делимого блока 15 через интегратора 17, а выход блока 15 соединен с вторым входом блока 2. На чертеже обозначены параметры: ОС в - задающий сигнал; cd - сигнал датчика 11; W- сигнал датчика 12; М - момент на валу 9; Р - сигнал датчика момента; Р - сигнал датчика 13; 8 - величина рассогласования измерителя 1. Электрогидравлический i следящий привод работает следующим образом. Сигнал S через усилитель 3 поступает на привод 4 регулирующего органа насоса 5, который, создавая поток рабочей жидкости в гидролиниях 6 и 7, воздействует на гидромотор 8, 1зменяющий положение объекта 10 ре2ия и рассогласование 5 . дными сигналами ci , я 1 рассогласования. При устранения отрицательного еременного момента инерции 0 регулирования на качестказатели работы привода в жит коректирующее устройючающее апериодическое зверого порядка и два дифферензвена 19 и 20 с замедлением. точная функция электрогидого . следящего привода в рапо положению состоянии.имеP)y(Pl(,iP)WH,M(P)-WjP, Л1) P) передаточная функция привода; (P)передаточная функция корректирующего устройства; (P соответственно цосто- янные передаточные функции усилителя 3, регулирующего органа насоса 3; (P)передаточная функция гидропередачи, состоящей из насоса 5 и гидромотора 8, которая представляется в виде К т:711 О.ОШдКЕ ), эквивалентный коэффициент утечек рабочей жидкости; угол поворота регулирующего органа насоса 5; передаточное отношение редуктора; характерные объемы - насоса 5 и гидромотора 8; у-коэффициенты пропорциональности;скорость вращения насоса 5; V объем рабочей жидкости в гидролинии нагнетания 6 (или 7) и полости нагнетания насоса 5, 3 3 - общий момент инерции вращающихся частей гидромотора 8 и объекта 10 регулирования; г-- символ дифференцирова ния. Параметры передаточной функции ЛЛ/ц|. (р) являются переменньми, есл переменным является момент инердииЯ В результате значительно изменяются и динамические свойства электрогид равлического следящего привода при изменении 3 в широких пределах, возможна потеря устойчивости его работы. Для сохранения неизменными динамических свойств электрогидравлическаго следящего привода необходим стабилизировать все параметры передаточной функции Wfiu (р). Для этого в цепь привода введено корректирующее- устройство с передаточной функциейWJPl (T,PtiUT,pH) где Т) и Т - некоторые неизменные постоянные времени, которые выбирают исходя из требований к динамическим свойствам привода. Параметры передаточной функции Wf,(P) необходимо непрерывно подстраивать с учетом текущего значения момента инерции Д. Передаточная функция Wf,ц (Р) с учетом выражений (1) - (3) имеет вид пц(Р))р1Р нгА1Р1 К (WMi Из выражения (4) видно, что параметры передаточной функции W(,{P) остаются постоянными, а значит постоянными сохраняются динамические свойства и качественные показатели всего электрогидравлического следящего привода в целом, т.е. точность и устойчивость привода не зависят от изменений MOMeHfa инерции I. Коррекция W j,(P) осуществляется с помощью апериодического звена 1 § 764 второго порядка с передаточной функцией 8 (Т,Р + l)(T,jP + I). и двух дифференцирующих звеньев 19 и 20 с замедлением, причем W (Р) и W iq (Р) И1&ют вид W fP) , 1; . (Т,Р + ) и (Р) /9 ( +1) где - К/К„ . Апериодическое звено 18 второго порядка и последовательно соединенные дифференцирующие звенья 19 и 20 с замедлением включены параллельно. Для настройки постоянной времени коррекции по текущему значению момента инерции О служит блок 2 умножения, на второй вход которого подается сигнал, пропорциональный величине текущего момента инерции привода 3 .В результате корректирующее устройство имеет передаточную функцию, точно соответствующую выражению (3) . Сигнал, пропорциональный величине I, который подается на второй вход блока 2 умножения, формируется следующим образом. Угловая скорость (О гидромотора 8 определяется выражением 0,)Сигнал датчика момента имеет вид 100 М а передаточная функция интегратора 17 меет вид .г (Р ,00 Р В результате сигнал на выходе интегратора 17 определяется выражением (0,01WP - М) .. Этот сигнал делится блоком 15 деления на сигнал датчика 12 скорости, определяемый

5 .11950766

выражением (5), на выходе блока 15ность привода к нему, что направледеления, а следовательно,- и на второмно на повьгаенйе точности и устойчивовходе блока 2 умножения сигнал соот-сти привода в целом в широком диаветствует величине текущего момента 5пазоне изменения момента инерции. Исинерци привода J .пользование предлагаемого изобретения

Таким образом, в приводе осуществ-ботов и манипуляторов позволяет поляется точный контроль текущего зна-высить их точность и устойчивость

чения момента инерции 3 и,-следова- . Ои,тем самым повысить эффективность

тельно, обеспечивается инвариант-их использования.

в Следящих системах промьшшенных ро

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩ1Й ПРИВОД, содержащий измеритель рассогласования, блок умножения, последовательно соединенные усилитель и привод регулирующего органа насоса, связанного гидролиниями с гидромотором, вал которого соединен с объектом регулирования и датчикам момента, положения и скорости, последовательно соединеннь1е датчик перепада давления, первый сумматор и блок деления, а также второй сумматор, причем датчик момента сое динен с отрицательным входом первого сумматора, датчик -скорости - с входом делителя блока деления, а датчик положения - с отрицательным входом измерителя рассогласования, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и устойчивости, он снабжен интегратором, : апериодическим звеном второго порядка и двумя последовательно соеди ненными дифферейцирующими звеньями, при этом выход измерителя рассогласования через апериодическое звено соединен с одним из входов второго сумматора, а через дифференцирующие звенья и один из входов блока умножения - с другим входом второго сум матора, выход которого соединен с усилителем, выход первого сумматора связан с входом делимого блока де- ления через интегратор, а выход деления соединен с другим входом блока умножения. .