Способ компенсации люфта в механической передаче Советский патент 1976 года по МПК G05B5/01 

(54) СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ЛЮФТА В МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕ

Изобретение относится к области систем автоматического управления и может найти применение в системах автомат1-1ческого управ ления с люфтом в механической передаче.

Известен способ компенсации люфта в

механической передаче ) заключающийся в том, что сигнал управления суммируют с сигналом коррекпии, который формируют путем суммирования сигналов, пропорциональных углам поворота входного и выход- ного валов и усиленных соответственно с коэффициентами, пропорциональными моментам инерции вращающихся частей на входном и выходном валах. Однако указанный способ дает хорощие результаты лишь при постоянных параметрах механической передачи и нагрузки и отсутствии моментов сопоотивлений на входном и выходном валах.

Известен также способ компенсации люфта в механической передаче 2., заключающийся в том, что оценивают знак скорости входного вала, формируют из сигнала, пропорционального углу поворота входного вала, вне зависимости от его величины ступенчатый сигнал коррекции, аплитуда которого постоянна и равна половине зоны люфта, а полярность совпадает с полярностью скорости входного вала, и смещают угол поворота входного вала на величину сигнала коррекции. Однако этот способ имеет ограниченную область применения, так как предназначен для компенсации люфта в ненагруженных абсолютно жестких механических передачах (передачах приборного типа).

Для щирокого класса систем автоматического управления нагруженные механические передачи от вала двигателя к объекту движения (входной вал) имеют люфты, упругие звенья, а объект движения может подвергаться воздействию внеашего момента. Передачи приборного типа являются частотным случаем нагруженных механических передач.

В случае.применения второго известного способа компенсации люфта при действии внешнего момента на объект движения или ппи колебательных перемещениях объекта движения выходной вал соверщает неконтро3

лируемые движения в зоне люфта, при этом; ригнап коррекции равен нулю, что приводит к появлению ошибки в передаче движения от входного вала к выходному, вызванной

дгцофто(м.

Целью изобретения является компенсация люфта в нагруженных механических передачах.

По предложенному способу сигнал управления суммируют с сигналом коррекции, который формируют путем преобразования сигнала, пропорционального разности углов поворота входного и выход ojo валов механической передачи, в сигнал с тем же знаком и с постоянной амплитудой, равной половине зоны люфта.

Схема, иллюстрирующая предложенный способ компенсации, показана на чертеже, где обозначено: 1 - нелинейный элемент типа зона нечувствительности - модель люфта; 2-объект движения; 3 - нелинейный корректирующий элемент типа насыщение, 4-6 - сумматоры; Яу (t) - сигнал управления, определяющий заданное положение механической передачи; g (t)иc6в|,(fc/ сигналы, определяющие углы поворота входного и выходного валов; (t) - сигнал коррекции; Mj (t) - внещний момент.

Сигнал преобразуется нелиненым корректирующим элементом 3 в сигнал коррекции ко| Элемент 3 включен в цепь положительной обратной связи, поэтому при выборе коэффициента усиления на линейном участке элемента 3, равном обратной величине коэффициента усиления линейного звена, которое элемент 3 охватывает, и соответствующем выборе величины зоны насыщения сигнал коррекции (.ор «ме постоянную амплитуду, равную половине зоны люфта, и знак, совпадающий со зна531127

ом сигнала Сумма сигналов управленияс у и коррекции подается а вход механической передачи. При соответствующем выборе параметров элемента 3 люфт скомпенсирован и поведение скорьректированной механической передачи с люфтом полностью совпадает с поведением аналогичной механической передачи без люфта.

В современных системах автоматического управления точность их работы обычно ограничивается параметрами механической передачи и объекта управления. Предлагаемый способ позволяет компенсировать люфт в любых режимах механической пере дачи. Это повышает эффективность работы системы автоматического управления и расширяет их функциональные возможности.

Формула изобретения

Способ компенсации люфта в механичесой передаче, заключающийся в суммироваии сигнала управления с сигналом коррекции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности компенсации люфта, сигнал коррекции формируют путем преобразования сигнала, пропорционального разности углов поворота входного и выходного валов механической передачи, в сигнал с тем же знаком и с постоянной амплитудой, равной половине зоны люфта.

Источники информации, принятые во вни«мание при эспертизе:

1, Кулешов В. С., Лакота Н. А, Динамика систем управления манипуляторами . М., Энергия. 1971 г., стр. 165.

2,Авторское свидетельство № 243010. кл. G 05 Ь 5/00, 18.06.1968 г, (прототип) .

п

Г