Устройство управления гальванометрическим приводом Советский патент 1990 года по МПК G05D29/00 

и„ (t) 1и„ (t) Vu,(t)-u(t).

(6)

При нахождении ротора гальванометра 2 в исходном состоянии (I (t) 0) исполнительным термоэлементом А вьщеляется тепловая мощность

УлШ yjfli)

RH м

Ug(t) - Ui-(t)

где b - коэффициент преобразования

.перемножителя 12, В- . С учетом (8) имеем

15

U,,(t)

(10)

2j,(t).

Выходное напряжение U,, (t) второго сумматора 10 при этом уменьшается 2Q на величину ), что срответствен- но приводит к уменьшению тепловой мощности, выделяемой исполнительным термоэлементом А:

Изобретение относится к системам управления или регулирования неэлектрических величин и может быть использовано в прецизионных термостатированных электромеханических приводах, в частности в гальванометрических устройствах позиционирования лазерного луча. Цель изобретения - повышение точности позиционирования углового положения ротора гальванометра. Гальванометрический привод 1 состоит из гальванометра 2, преобразователя 3 угла положения ротора гальванометра в напряжение, исполнительного термоэлемента 4 и преобразователя 5 температуры внутри корпуса привода в напряжение. Задатчик 6 положения, сумматор 7, преобразователь 8 напряжения в ток, гальванометр 2 и преобразователь 3 образуют контур регулирования углового положения ротора гальванометра 2, а задатчик 9 температуры, второй сумматор 10 и блок 11 извлечения квадратного корня - контур регулирования температуры привода 1. Стабильность температуры привода 1 в процессе позиционирования обеспечивается формированием на выходе перемножителя 12 сигнала с тепловой мощности гальванометра 2 и уменьшением мощности исполнительного термоэлемента 4 на текущее значение тепловой мощности гальванометра 2. 1 ил.

где RU - сопротивление нагревателя

исполнительного термоэлемента 4.

В процессе функционирования привода, когда осуществляется изменение положения ротора гальванометра 2 в ,соответствии с сигналом задатчика 6 положения, через гальванометр 2 с активньм сопротивлением Rp протекает ток I(t). При этом гальванометр 2 становится источником тепла с мощностью

Pr(t) I(t) R а2 u (t) Rr

a tU(t) - UjCt) R, (8)

де a

U,(t) U(t)

U.(t)

-коэффициент преобразования преобразователя 8;

-выходное напряжение сумматора 7;

-напряжение с задатчика 6 положения, пропорциональное заданному углу отклонения ротора гальванометра 2 от начального положения;

-выходное напряжение преобразователя 3, пропорциональное действительному отклонению углового положения ротора гальванометра 2 от начального положения .

гз

UuLCt i

и«

Р..(0)

Ли

P(0)--b.p(0.

(11)

jQ Полная тепловая мощность привода Р. в процессе функционирования определяется суммой тепловой мощности P(t) гальванометра 2 и тепловой мощности РТ.3 исполнительного термоэле- ,мента 4:

35

Р Pr(t) + ., Pr(t) + РТ.З(О)

(t).

(12)

При выборе значений параметров а, b и R и так, чтобы соблюдалось равен1, уравнение (12) приство

а-К„

обретает вид

5

Р,., (0).

(13)

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает в процессе функционирования привода уменьшение тепловой мощности, выделяемой исполнительным термоэлементом 4, на текущее значение тепловой мощности, выделяемой обмоткой гальванометра 2. Тем самым обеспечивается поддержание постоянства полной тепловой мощности привода при изменениях значения тепловой мощности гальванометра в усло- (виях постоянства внешних условий.

Поскольку в условиях теплового равновесия при нахождении ротора гальванометра в исходном состоянии Р о РТ ,(0).уравнение, соответствующее уравнению (4) известного устройства может быть представлено в виде д

Т т P i -i-Si.a((t)

3 к.

Тз Рг.аСО) , к.

т . а

3 к/

(14)

15

Сравнение уравнений (4) и (14) позволяет сделать вывод, что вьщеление тепла гальванометром при позициониро- ваЬии в отличии от известного устрой-2о ства не приводит в предлагаемом устройстве к изменению средней темпера- , туры элементов привода и колебаниям их температуры относительно этого среднего значения в соответствии с изменениями мощности P(t).

Формула изобретения

Устройство управления гальванометрическим приводом, содержащее задатчик положения, задатчик температуры, первый и второй сумматоры, преобразователь напряжения в ток, причем гальванометрический привод

15978668

включает гальванометр, преобразова- тель угла положения ротора гальванометра в напряжение, исполнительный термоэлемент, размещенный на внешней поверхности корпуса привода, и преобразователь температуры внутри корпуса в напряжение, а выход задатчика положения соединен с входом суммирования первого сумматора, вход вычитания которого подключен к преобразователю угла положения ротора гальванометра в напряжение,, а выход подключен к входу преобразователя напряжения в ток, выход которого подсоединен к входу гальванометра, выход задатчика температуры соединен с входом суммирования второго сумматора, первый вход вычитания которого подключен к преобразователю температуры внутри корпуса привода в напряжение, отличающееся тем, что, с целью повышения точности позиционирования углового положения ротора гальванометра, в него введены блок извлечения квадратного корня и перемножитель, причем первый и второй входы перемножителя подключены соответственно к входу и выходу преобразователя напряжения в ток, а выход - к второму входу вычитания второго сумматора, выход которого подключен к входу блока извлечения квадратного корня, выход которого соединен с входом исполнительного термоэлемента.

25

30