Двухканальный электропривод Советский патент 1989 года по МПК H02P5/06 

4

00

О5

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании систем управления прецизионными перемещениями.

Цель изобретения - повьшение надежности и точности.

На чертеже представлена блок-схема двухканального электропривода.

Двухканальный электропривод содержит исполнительный ррган 1, электродвигатель 2, сочлененный с подвижной платформой 3 и подключенный к выходу преобразователя Д последовательно соединенные блок 5 задания перемещения исполнительного органа 1, первый сумматор 6f интегратор 7, усилитель 8 и пьезодвигатель 9, сочлененный одним кондом с исполнительным органом 1, а другим концом закрепленный на подвижной платформе 3, датчик 10 деформации пьезодвигателя 9, выход которого включен на второй вход первого сумматора 6, датчик 11 перемещения подвижной платформы, выход которого включен на третий, вход первого сумматора 6. Кроме того, двухка- нальный электропривод содержит блок 12 задания перемещения подвижной платформы, второй сумматор 13, фильт 14 низкой частоты, третий сумматор 15. Вход фильтра 14 низкой частоты соединен с выходом второго сумматора 13, первый вход которого соединен с выходом интегратора 7, а второй подключен к выходу датчика ГО деформаци пьезодвигателя-. Выход фильтра 14 низкой частоты соединен с преобразова- телем 4 через третий сумматор 15, . второй вход которого подключен к выходу блока 12 задания перемещения подвижной платформы, а третий вход соединен -с выходом датчика 11 перемещения подвижной платформы.

Двухканальный электропривод работает следующим образом.

Задающий сигнал по положению исполнительного органа 1J соответствующий сумме заданяп.их воздействий по перемещению подвижной платфоргуы 3 и деформации пьезодвигателя 9, с выхода блока 5 задания перемещения,исполнительного органа поступает на вход первого сумматора 6, где сравнивается с суммой сигналов датчика 10 деформации пьезодвигателя и датчика 11 перемещения подвижной агхатформы, пропорциональной действительному положению исполнительного органа 1 Ошибки

o

5

0

5

0

5

0

5

O

по положению исполнительного органа 1 с выхода первого сумматора 6 поступает на вход интегратора 7, выходное напряжение которого усиливается усилителем 8. Напряжение с выхода усилителя 8 поступает на пьезодвигатель 9 Последний деформируется и перемещает исполнительный орган на расстояние , пропорциональное изменению напряжения на выходе усилителя 8.

Задающий сигнал, соответствующий требуемому перемещению подвижной платформы 3, поступает с выхода блока 12 задания перемещения подвижной платформы на второй вход третьего сумматора 15 и далее на преобразователь 4, который подает питание на электродвигатель 2. Последний перемещает подвижную платформу 3 до тех пор, пока напряжение с выхода датчика 11 перемещения подвижной платформы не сравняется на третьем сумматоре- 15 с сигналом задания перемещения подвижной платформы. В результате сигналы, поступагацие на первьш и третий входы первого сумматора 6, образуют сигнал рассогласования, пропорциональный только требуемой деформации пьезодвигателя 9.

При деформации пьезодвигателя 9 на заданную величину напряжения с выхода датчика 10 деформации пьезодвигателя и интегратора 7 на втором сумматоре 13 взаимно компенсируются и воздействие на преобразователь 4 со стороны точного канала н.е поступает,

С появлением на исполнительном органе 1 возмущающих усилий, вь{зываю- щих деформацию пьезодвигателя 9, изменяется н апр}йкение на выходе датчика 10 деформации, на входе интегратора 7 появляется ошибка, которая интегрируется интегратором 7 и усиливается усилителем 8, Пьезодвигатель 9 деформируется, возвращая исполнительный орган 1 в исходное состояние,

Кратковремен11ые сигналы рассогласования, возникающие на выходе второго сумматора 15 при отработке пье- зодвигателем 9 сигналов ошибки, не пропускаются фильтром 14 низкой частоты на вход преобразователя 4, При появлении на исполнительном органе 1 медленно меняющегося-возмущающего усилия после отрйботки ошибки пьезо- двигателем 9 напряжение на выходе датчика 10 деформации ( исходному значению, в то время как напряжение на выходе интегратора 7 приобретает новое значение. В результате на выходе второго сумматора 13 появляет ся сигнал рассогласования, поступающий на вход фильтра 14 низкой частоты. Управляющее напряжение с выхода фильтра 14 низкой частоты поступает

родвигатель, сочлененный с ПОДЕТЕЖНОЙ платформой и подключенный к выходу преобразователя, последовательно соединенные блок задания перемещения исполнительного органа, первый сумматор, интегратор, усилитель и пьезо - двигатель, сочлененный одаим концом с исполнительным органом, а другим

фИЛЪ 1 р d J Ч Пг1О -TtAv-iv iui i--. -

на третий сумматор 15, на выходе по- Q концом закрепленный на подвижной следнего появляется сигнал ошибки, платформе, датчик деформации пьезо поступающий на вход преобразователя двигателя, выход которого включен на 4 управляющего электродвигателем 2. второй вход первого сумматора, дат- Электродвигатель 2 перемещает плат- чик перемещения подвижной платформы, форму 3 вместе с закрепленным на ней is выход которого включен на третий вход пьезодвигателем 9 с исполнительным органом 1, при этом изменяется напряжение на выходе датчика 11 перемещения подвижной платформы, вызывая по20

явление ошибки на выходе первого сумматора 6, которая вызывает изменение напряжения на выходе интегратора 7 и усилителя 8, возвращая пьезодви- гатель 9 в исходное состояние. Изменяется также напряжение на выходе датчика 10 деформации пьезодвигателя, так -что сигнал рассогласования на выходе второго сумматора 13 не изменяется. Когда ошибка на выходе третьего сумматора 15 становится равной .нулю, движение подвижной платформы 3 прекращается. Формула изобретения,

Двухканальный электропривод, содержащий исполнительный орган, электпервого сумматора, отличающийся тем, что, с целью повьщ1е- ния надежности и точности двухканаль- ного электропривода, в него дополнительно введены блок задания перемещения подвижной платформы, второй сумматор, фильтр низкой частоты, третий сумматор, причем вход фильтра низкой частоты соединен с выходом второго

25 сумматора, первьй вход которого соединен с выходом интегратора, а второй вход подключен к выходу датчика деформации, выход фильтра низкой частоты соединен с преобразователем че30 рез третий сумматор, второй вход которого подключен к выходу блока задания перемещения подвижной платформы, а третий вход соединен с выходом датчика перемещения подвижной платформы.

3060

родвигатель, сочлененный с ПОДЕТЕЖНОЙ платформой и подключенный к выходу преобразователя, последовательно соединенные блок задания перемещения исполнительного органа, первый сумматор, интегратор, усилитель и пьезо - двигатель, сочлененный одаим концом с исполнительным органом, а другим

- -

концом закрепленный на подвижной платформе, датчик деформации пьезо двигателя, выход которого включен на второй вход первого сумматора, дат- чик перемещения подвижной платформы, выход которого включен на третий вход

первого сумматора, отличающийся тем, что, с целью повьщ1е- ния надежности и точности двухканаль- ного электропривода, в него дополнительно введены блок задания перемещения подвижной платформы, второй сумматор, фильтр низкой частоты, третий сумматор, причем вход фильтра низкой частоты соединен с выходом второго

сумматора, первьй вход которого соединен с выходом интегратора, а второй вход подключен к выходу датчика деформации, выход фильтра низкой частоты соединен с преобразователем через третий сумматор, второй вход которого подключен к выходу блока задания перемещения подвижной платформы, а третий вход соединен с выходом датчика перемещения подвижной платформы.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение для создания систем управления прецизионными перемещениями. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит блок 12 задания перемещения подвижной платформы 3, выход которого через сумматор 15 подключен ко входу преобразователя 4. Два входа сумматора 15 подключены соответственно к выходу фильтра 14 и датчику 11 перемещения подвижной платформы 3. В электроприводе достигается разделение каналов управления по задающему воздействию и организация между ними связи. Это позволяет электродвигателю отрабатывать медленные возмущающие воздействия на исполнительный орган и не пропускать на него высокочастотные сигналы. 1 ил.