Устройство для управления электроприводом Советский патент 1985 года по МПК G05B13/02 

;О 3

эо

«

Изобретение предназначено для использования в системах электропривода постоянного тока, характеризующихся высокими требованиями к стабильности динамических свойств системы при существенно нестационарных параметрах объекта управления и исполнительнЪгЬ устройства.

; ЦелЬ-изобретения - повьшение по1 ехозащищенности .при сохранении инвариант рс, свойств электропривода в условиях аддитивных и napaMetpH4eCKHX возмущений.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для управления электроприводом на фиг.2 принципиальная схема устройства для управления электроприводом; на фиг.3 - диаграммы динамических процессов в электроприводе при отработке, возмущения.

. Устройство содержит эталонную модель 1, сумматор 2, звено 3 с пропорционально-интегральной ха.рактеристикой, масштабный усилитель 4 и фильтр 5 с переменной структурой.

Устройство для управления электроприводом работает следующим образом.

Задающий сигнал подается на первый вход устройства. Одновременно на второй вход устройства подается сигнал с выхода датчика частоты вращения двигателя. При совпадении динамических свойств системы электропривода и эталонной модели сигналы поступающие на первый и второй входы сумматора, равны и противоположны по знаку. Поэтому на выходе сумматора 2 среднее значение сигнала равно нулю. Кроме этого, так как с датчика частоты вращения поступает на второй вход сумматора 2 вместе с полезным сигналом еще и помеха, она присутствует на выходе сумматора 2 и на выходе звена 3 с пропорционально-интегральной характеристикой. Однако эта помеха не проходит через фильтр 5 с переменной структурой.

Наличие диода с его вольт-амперной характеристикой в фильтре переменной структуры устанавливает такую зону нечувствительности 1 величина которой больше, чем величина помехи и

(фиг. Зо(). Поэтому

паи помеха н.е проходит через фильтр с.

1968112

переменной структурой. Зона нечувствительности практически определяет зону заданной точности стабилизации системой электропривода частоты

3 вращения двигателя.

Функционирование полной схемы фильтра с переменной структурой показано на фиг,38,

Предположим, что вследствие ка0 ких-либо причин (например, аддитивных или параметрических возмущений) динамические свойства системь электропривода и эталонной модели 1 перестали совпадать. При этом на

15 вькоде сумматора 2, а затем и звена 3 с пропорционально-интегральной характеристикой появляется динами-. чески обработанный разностный сигнал ошибки, величина которого боль-

20 ше, чем зона нечувствительности, и поэтому этот сигнал ошибки проходит через фильтр 5, усиливается масштабным усилителем 4, поступает на вы-, ход устройства, на вход регулятора

25 скорости (в систему управления электропривода).

Система начинает обрабатывать данный, сигнал. В результате наступает момент времени;, когда сигнал ошибки начинает уменьшаться. Этот момент характеризуется тем, что в фильтре переменной структуры изменяется постоянная времени с малой величины (постоянная времени заряда- емкости) на. значительно большую величину (постоянная времени разряда емкости), так как заряд емкости происходит с выхода усилителя через диод, представляющий собой сопротивление малой величины, а разряды через диод осуществиться не могут, а идут по входной цепи сумматора с большим входным сопротивлением. В результате сигнал

45 с выхода фильтра существенно отстает от действительного сигнала ошибки. Это приводит к тому, что в системе ошибка отрабатывается не до величины, равной границе зоны, а

50 до любой заданной вeJШчины внутри зоны. Изменяя постоянную времени фильтра cf/ можно получить различное перерегулирование кривой частоты вращения двигателя при отраJ5 ботке возмущения, т.е,-чем больше Тт тем больше перерегулирование. Таким образом., фильтр с .переменной структурой исключает про

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, содержащее последовательно соединенные эталонную модель, сумматор, звено с пропорционально-интегральной характеристикой, причем вход эталонной модели является первым входом устройства, второй вход сумматора - вторым входом устройства, а также масштабный усилитель, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повьшения помехозащищенности при сохранении высоких инвариантных свойств электропривода в условиях аддитивных и параметрических возмущений, в него введен фильтр с переменной структурой, (f) вход которого соединен с выходом звена с пропорционально-интегральной характеристикой, а выход соединен с масштабным усилителем.