Система управления электрогидравлическим вибратором Советский патент 1987 года по МПК G05D19/02 

Изобретение относится к вибрационным испытательным машинам.

Цель изобретения - повышение динамической точности в режиме следяш,его управления и надежности устройства.

На чертеже изображена схема предлага- емой системы.

Предложенная система содержит зада- юший генератор колебаний 1, первый управляемый усилитель 2, первый блок 3 сравнения, электрогидравлический преобразователь 4, гидравлический исполнительный механизм 5, первый датчик 6 положения, преобразователь 7 частота - напряжение, второй управляемый усилитель 8, второй датчик 9 положения, датчик 10 ускорения, выпрямитель 11, пороговый элемент 12, второй блок 13 сравнения, регулятор 14 колебаний, третий блок 15 сравнения, регулятор смещения 16, первый задатчик смешения 17, второй задатчик 18 смепхения, узел 19 управления переключением, фильтр 20 низких частот, коммутатор 21, фильтр 22 верхних частот.

Система управления электрогидравлическим вибратором работает следующим образом.

Изменяющийся по периодическому за- кону сигнал задания с первого выхода задающего генератора 1 через первый управляемый усилитель 2 поступает на первый блок 3 сравнения главного контура регулирования системы, где сравнивается с переменной составляющей сигнала обратной связи по положению подвижной массы гидравлического исполнительного механизма 5, поступающей через второй управляемый усилитель 8 с первого выхода узла управления переключением датчиков 19 положения, где он выделяется в фильтре верх- них частот 22. Вход этого фильтра через коммутатор 21 связан с одним из датчиков 6 или 8 положения меньшей или большей чувствительности. Коммутатор переключается, когда амплитуда колебаний, изменяясь, пересекает заданный порог. При больших амплитудах (на малых частотах) подключается датчик 6 меньшей чувствительности, на малых (больших часотах) наборот - датчик большей чувствительности 9.

С первого блока сравнения результи- рующий сигнал поступает на регулятор 14 колебаний. Преобразованный в нем сигнал задания поступает на второй блок 13 сравнения, куда одновременно приходит постоянная составляющая общего сигна ла обратной связи с второго выхода узла 19, где она выде- ляется фильтром 20 низких частот из общего сигнала, формируемого первым датчиком б положения, и сигнал задания смещения от задатчика 17.

Результирующий сигнал задания с второго узла сравнения поступает в регулятор 16 смещения, где он соответствующим образом преобразуется и затем поступает

на вход электрогидравлического преобразователя и далее на вход гидравлического исполнительного механизма 5.

Управляющие входы управляемых усилителей связаны с выходом преобразователя 7 частота - напряжение (второй усилитель непосредственно, а первый - через третий блок 15 сравнения). По мере увеличения частоты задаваемых колебаний пропорционально уменьшается коэффициент усиления первого усилителя 2 и увеличивается - второго 8.

В результате амплитуда колебаний исполнительного механизма уменьшается в обратной квадратичной зависимости от частоты. На третий блок сравнения поступают также сигналы от задатчика начального усиления (второго датчика 18 смещения), который подключается коммутатором при малых амплитудах, меньших определенного порога, а также от порогового устройства 12 цепи датчика 10 ускорения. Скачкообразное изменение управляющего сигнала с помощью задатчика начального усиления необходимо для плавного изменения амплитуды колебаний и моменты срабатывания ком.му- татора при переключении датчиков.

Пороговое устройство 12 пропускает сигнал датчика ускорения лишь в случае,если он превышает допустимый предел, что свидетельствует о недопустимо большой для данной частоты амплитуде колебаний подвижной массы гидравлического исполнительного механизма. Этот сигнал вызывает снижение коэффициента усиления первого управляемого усилителя и соответственно снижение амплитуды колебаний.

Таким образом, благодаря использованию двух или более датчиков положения разной чувствительности с автоматическим переключением расширяется частотный диапазон режима с; едящего управления. Регулятор смещения при работе датчика большей чувствительности поддерживает подвижную массу гидравлического исполнительного механизма в его рабочей зоне. В итоге повышается динамическая точность системы, одновременно благодаря использованию контура ускорения, уменьшающего коэффициент усиления первого усилителя, когда недопустимо большой окажется амплитуда колебаний подвижной массы, повышается надежность системы.

Формула изобретения

Система управления электрогидравлическим вибраторо.м, содержащая последовательно соединенные задаюпдий генератор колебаний, первый управляе.мый усилитель и блок сравнения, последовательно соединенные электрогидравлический преобразователь, гидравлический исполнительный механизм и первый датчик положения, а

также последовательно соединенные преобразователь частота - напряжение и второй управляемый усилитель, причем второй выход задающего генератора колебаний соединен с входом преобразователя частота - напряжение, отличающаяся тем, что, с целью повышения динамической точности и надежности системы, в нее введены второй датчик положения большей чувствительности, чем у основного, а также последовательно соединенные датчик ускорения, выпрямитель, пороговый элемент и второй блок сравнения, последовательно соединенные регулятор колебаний, третий блок сравнения и регулятор смеш,ения, а также два за- датчика смещения и узел управления переключением, состоящий из фильтра низких частот и последовательно соединенных порогового коммутатора и фильтра верхних частот, выход которого является первым выходом узла управления переключением и соединен с вторым входом второго управляемого усилителя, выход которого соединен с вторым входом первого блока сравнения, выход которого подключен к входу регулятора колебаний, вторым выходом узла управления переключением является выход фильтра низких частот, который подключен к второму

входу третьего блока сравнения, третий вход которого соединен с первым задатчиком смещения, третьим выходом узла управления переключением является второй выход коммутатора, который подключен к второму входу второго блока сравнения, к третьему входу которого подключен выход преобразователя частота - напряжение, выход третьего блока сравнения соединен с вторым входом первого управляемого усилителя, первый датчик положения подключен к первому входу узла управления переключением, который одновременно является первым входом коммутатора, входом порогового устройства и входом фильтра низких частот, второй вход узла управления переключением соединен с выходом второго датчика положения и является вторым входом коммутатора, третий вход узла управления переключением соединен с выходом второго задатчика смещения и является третьим вхоQ дом коммутатора, вход второго датчика положения соединен с выходом гидравлического исполнительного механизма, с входом датчика ускорения и является выходом системы, выход регулятора смещения соединен с входом электрогидравлического

5 преобразователя.

5

Изобретение относится к вибрационным испытательным машинам. Целью изобретения является повышение динамической точности и надежности системы. Система управления электрогидравлическим вибратором содержит задающий генератор 1, преобразователь 7 частота - напряжение, первый управляемый усилитель 2, узлы 3, 13 сравнения, узел 19 управления переключением, включающий фильтр 22 верхних частот, коммутатор 21, фильтр 20 низких частот, пороговый элемент 12, узел 15 сравнения, выпрямитель 11, регулятор 14 колебаний, регулятор 16 смещения, электрогидравлический преобразователь 4, датчик 10 ускорения, гидравлический исполнительный механизм 5, первый датчик 6 положения, второй датчик 9 положения, пороговый элемент 12, первый задатчик 17 смещения и второй задатчик 18 смещения. Наличие в системе второго датчика положения большей чувствительности, чем основной, устройства управления переключением датчиков обеспечивает автоматическое снижение амплитуды колебаний вибратора при увеличении частоты и появлении опасности возникновения кавитации. 1 ил. (С ю со оо го