Задающее устройство системы управления электроприводом Советский патент 1982 года по МПК H02P5/06 

(5)) ЗАДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

. ..: ; , - -.

Изобретение относится к. электротехнике, а именно к технике управления автоматизированным электроприводом промышленных установок, и предназнамено для формирования изменяющихся во времени Задающих сигналов, величина которых отображает требуемый закон изменения перемещения, скорости и ускорения, например, шахтных подъемников при пуске, разгону, равномерном движении и торможении электродвигателя.

Известно устройство, формирую- щее задающее напряжение для систем управления электроприводом при ограничениях, накладываемых на ускоре- . ние и рывок, которое содержит последовательно соединенные интегратор с ограничением и второй интегратор D1.

Недостаток устройства - невозмож-. ность автоматического перехода на замедление электропривода.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является задающее устройство системы управления электроприводом, содержащее последовательно соединенные интегратор с ограничителем и второй интегратор С21.

Недостатками устройства являются: его сложность и отсутствие связи момента начала замедления с расстоя10нием до конечной точки, что необходимо для получения оптимальной диаграммы скорости, т.е. достижения минимального времени одного рабочего цикла при ограничениях скорости,

15 ускорения и рывка.

. Цель изобретения - повышение надежности и обеспечение автоматического переключения на замедление по оптимальному закону.

20

Поставленная цель,достигается тем, что в устройство дополнительно введены три пропорциональных усилителя, выходной интегратор и последователь3 9 но соединенные входной, диодный и промежуточный ограничители, а интегратор с ограничением выполнен в виде последовательно соединенных ограничителя и интегратора, выход которого соединен с вторым входом ог раничителя и через первый пропорциональный усилитель - с третьим входом промежуточного ограничителя, второй вход которюго соединен с выходом второго интегратора и через второй пропорциональный усилитель - с треть им входом входного ограничителя, ato рой вход которого соединен через тре тий пропорциональный усилитель с выходом выходного интегратора, которого соединен с выходом второго интегратора, На фиг, 1 представлена структурная схема задающего устройства; на фиг, 2 - диаграммы напряжений, характеризующие работу устройства. Устройство содержит последователь НО соединенные входной ограничитель 1, последовательно соединенные огран 3 и интеграторы -6 с коэф чители 2, фициентами передачи, равными единице. Выходинтегратора f соединён с вторым входом огранйч1Фтеля 3 и через пропорциональныйоусилитель 7 с третьим входом ограничителя 2 Выход интегратора 5 соединен с вторым входом ограничителя 2 и через пропорциональный усилитель 8 - с вторым входом ограничителя 1. Выход интегратора 6 соединен через пропорциональный усилитель 9 с третьим входом ограничителя 1, который соединен с ограничителем 2 через диодный огра ничитель 10. На диаграммах напряжений (фиг. 2) обозначено UL, - выходное напряжение i-ro функционального блока, где Щ напряжение, пропорциональное максимальной заданной величине скорости; Ui - напряжение,пропорциональное мак симальной заданной величине ускорения; Us - напряжение, пропорциональное заданной величине рывка; Ui напряжение, пропорциональное ускорению; и - напряжение, пропорциональное скорости; Ug - напряжение, пропорциональное перемещению; Ugjt - вход ное воздействие, пропорциональное заданной величине перемещения. Устройство работает следующим образом. 0 При ступенчатом входном воздействии, пропорциональном заданному перемещению, на вход ограничителя 1 подаются выходные сигналы усилителей 8 и 9, коэффициенты передачи которых выбираются в зависимости от соотношения абсолютных значений выходных , напряжений Щ, U, Ua нелинейных 3BeHtf4№f типа ограничение 1, 2 и 3Ш |ходе ограничителя 1 формируется разность UH Uux- Ufc - Uq Uey-KaUf-K U ; a на входе ограничителя 2 разность AU2 Щ-.и,- Us ид- - Us В начальный момент лУ 0 и, следовательно, на выходе ограничителя 1 будет постоянный сигнал U, на выхо- i де элемента 2 - постоянный сигнал U И на выходе ограничителя 3 - постоянный сигнал Ц. На выходе имтйгратора А увеличивается сигнал U/ по линейному закону до тех пор, пока d не достигает значения Ug., после чего U U2. const и на выходе интегратора 5 сигнал U5. увеличивается по линейному закону. Когда йУг, стает равным нучт, под действием напряжения обраТнмзв связи U изменяется знак U и сигнал U/ начинает уменьшаться до нуля. Чтобы сигнал ид стал равным нулю в .тот момент, когда Us достигает ограничиваемого значения U, коэффициент К должен быть определен из равенства )ц - Us - Ug К О в соответствующий момент времени t 1;,д 4 t;, . Так как в этот момент должно быть и - Us |-U2 - U|/2U3, где , t - Ui/Ua - (1ериод диаграм.мы напряжения, то К 2U3. При равномерном движении U4 О, Ug Ux - const и, следовательно, . сигнал и, пропорциональный перемещению, будет увеличиваться по линейному закону, коэффициент Kq выбирается в зависимости от желаемого соотношения Ug и Ug. Чтобы процесс был построен оптимально, сигнал Ug должен стать равным ив;х 3 тот иомёнт, когда Us 0. Для этого коэффициент Kg должен определиться из равенства Ufc-n-U -Uo U6.-KiU/t -Ug О в момент .времени t tx -ь t, T.e.k4(Ue.-U9)/U4 Так как Ugy,- Ug при постоянном рывке и t t.4- tg должно быть равно , то Ка , где tg tsA ta.2 taa . Периоды диаграммы напряжений Ui/Ua; t32 J )/U2 UH/UU - U2/Ud. (U/- 2 , Ut Ji2 Следовательно, tj 2 y - y , a K8 iK9(U,/U,.U2/Ua) Для исключения возможности появления колебаний в конце рабочего цикла в устройстве имеется диодный ограничитель 10, пропускающий воздействие и на ограничитель 2 только при дЦд О. Устройство может быть реализовано, с помощью серийной унифицированной блочной системы регуляторов (УБСР), что повышает его надежность Устройство обеспечивает автоматически выбор момента начала замедления электропривода в оптимальной по быст родействию системе управления в зависимости от заданного пути, примем величины скорости, ускорения и рывка ограничены предельно допустимыми по условиям технологии зна чениями. I . . Предлагаемое устройство позволяе получить сигналь не только пропорци нальные скорости и ускорению, но и сигналь, пропорциональные пути и ры ку, что дает возможность синтезировать многоканальные системы регулир вания. . , 6 формула изобретения Задающее устройство системы управления электроприводом, содержащее последовательно соединенные интегратор с ограничением и второй интегратор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения автоматического переключения на замедление по оптимальному закону, в него дополнительно введены три пропорциональных усилителя, выходной интегратор и последовательно соединенные входной, диодный и промежуточный ограничители, а интегратор с ограничением выполнен в виде последовательно соединенных ограничителя и интегратора, выход которого соединен с вторым входом ограничителя и через первый пропорциональный уситлитель - с третьим входом промежуточного ограничителя, второй вход которого соединен с выходом второго интегратора и через второй пропорциональный усилитель - с третьим входом входного ограничителя, второй вход которого соединен через третий пропорциональный усилитель с выходом выходного интегратора, вход которого соединен с выходом второго интегратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 606195, кл. Н 02 Р 5/06, 1978. ., 2.Авторское свидетельство СССР 5 +1255, кл. Н 02 Р 5/06, 1975.

Ш/€

.L ....iMi.j

аг. i