Следящая система с переменным моментом инерции

 

ИзоРретение предназначено для использования в автоматическом электроприводе промышленного оборудования , например манипуляционных роботов. Цель изобретения состоит в расширении области применения путем повьш1ения точности определения момента инерции нагрузки двигателя вращения . Следящая система состоит из совместно работаю1цих приводов радиального и вращательного движения и общего блока задания программы.В нее введены последовательно соединенные первый и второй блоки умножения, сумматор и блок деления, включенный в контур управления приводом вращения , последовательно соединенные первый источник постоянного сигнала, блок разности, третий блок умножения и усилитель с регулируемым коэффициентом передачи, управляющий вход которого соединен с выходом второго источника постоянного сигнала,а выход - с вторым входом сумматора. Вторые входы первого и третьего блоков умножения объединены с их первыми входами соответственно. Второй вход второго блока умножения подключен к выходу источника сигнала о массе сменного элемента. Входы первого блока умножения и второй вход блока разности подключены к второму выходу датчика обратной связи привода радиального движения. 1 ил. i (Л оо ьо ю ND N9 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SUÄÄ1322228 А1 (58 4 С 05 В 11/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

3, Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЬКЬ, 1!, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

lIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4010548/24-24 (22) 21. 01. 86 (46) 07.07.87. Бюл. И 25 (72) В.А.Долбежкин и И.Л.Туккель (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

HI 1Q04964, кл . G 05 В 11/01, 1983.

Промышленная робототехника./Под ред. Я.А.Шифрина. — М.: Машиностроение, 1982, с. 145-147, рис. 3.24. (54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА С IIEPEMEHHblN

МОМЕНТОМ ИНЕРЦИИ (57) Изобретение предназначено для использования в автоматическом электроприводе промышленного оборудования, например манипуляционных роботов. Цель изобретения состоит в расширении области применения путем повьппения точности определения момента инерции нагрузки двигателя вращения. Следящая система состоит из совместно работающих приводов радиального и вращательного движения и общего блока задания программы.В нее введены последовательно соединенные первый и второй блоки умножения, сумматор и блок деления, включенный в контур управления приводом вращения, последовательно соединенные первый источник постоянного сигнала, блок разности, третий блок умножения и усилитель с регулируемым коэффициентом передачи, управляющий вход которого соединен с выходом второго источника постоянного сигнала,а выход — с вторым входом сумматора.

Вторые входы первого и третьего блоков умножения объединены с их первыми входами соответственно. Второй вход второго блока умножения подключен к выходу источника сигнала о массе сменного элемента. Входы первого блока умножения и второй вход блока разности подключены к второму выходу датчика обратной связи привода радиального движения. 1 ил.

1 13222

Изобретение относится к автоматике, в частности к автоматизированному электромеханическому приводу,и может быть использовано для управления механизмами с изменяющимся приведенным моментом инерции, например, манипуляционными роботами и многокоординатными станками.

Целью изобретения является расширение области применения путем поны- 10 шения точности оценки переменного момента инерции нагрузки привода.

На чертеже представлена блок-схема следящей системы.

Система содержит блок 1 задания 15 программы, первый блок 2 разности, первый усилитель 3, двигатель 4 радиального перемещения, датчик 5 перемещения, второй блок 6 разности, блок

7 деления, второй усилитель 8, днига- 20 тель 9 вращения, датчик 10 вращения, блок 11 управления схнатом, привод

12 схвата, первый 13 и второй 14 блоки умножения, сумматор 15, третий блок 16 разности, третий блок 17 ум- 25 ножения, усилитель !8 с регулируемым коэффициентом передачи, первый !9 и второй 20 источники постоянного сигнала.

Блок 1 задания программы представ- 30 ляет собой устройство, формирующее сигналы управления приводами отдельных координат в соответствии с имеющейся в данном блоке программой.

Следящая система с переменным моментом инерции работает следующим образом.

Блок 1 задания программы выдает сигналы управления приводами 4 и 9, радиального перемещения и вращения 40

9 на входы первого 2 и второго 6 блоков разности соответственно. Совместная работа двух приводов 4 и 9 обеспечивает движение схната по пространственной траектории задаваемой прог- 45 раммой.

В процессе отработки заданного перемещения сигналы от блока задания программы и датчика !О вращения поступают на соответствующие входы второго блока 6 разности, где вырабатывается сигнал U, пропорциональный текущему рассогласованию сигналов заданного и реального положения по оси вращения. С выхода второго блока 6 разности сигнал U поступает на пер вый вход блока 7 деления. На второй вход его поступает сигнал U, кото28 рый формируется вновь введенными блоками следующим образом.

Сигнал, пропорциональный текущему значению радиуса г движения схвата, с информационного выхода датчика 5 перемещения поступает на объединенные входы первого блока 13 умножения.

Сигнал с выхода блока 13 пропорциональный квадрату радиуса r поступает на второй вход второго блока

14 умножения, на первый вход которого с выхода блока 11 управления схватом поступает сигнал, пропорциональный массе переносимого груза m. Сиг" нал на выходе второго блока 14 умножения пропорционален моменту инерции mr груза, переносимого в схвате.

Сигнал с информационного выхода датчика 5 перемещения поступает также на перный вход третьего блока 16 разности, на второй вход которого поступает сигнал, пропорциональный конструктивной константе с = r - г, с выхода первого источника 19 постоянного сигнала.

Сигнал на выходе третьего блока

16 разности пропорционален r, т.е. радиусу, на котором перемещается центр масс подвижных частей руки.

Блок 17 осуществляет возведение н квадрат сигнала r а блок 18 усиливает этот сигнал с коэффициентом, пропорциональным массе m, подвижных частей руки. Коэффициент усиления блока 18 определяется величиной сигнала, поступающего на его управля-, ющий вход с выхода второго источника 20 постоянного сигнала. Сигнал с выхода блока 18, пропорциальный моменту инерции m r подвижных частей руки без груза в схвате, поступает на первый вход сумматора 15, на второй вход которого поступает сигнал

mr . Выходной сигнал блока !>, пропорциональный действительному суммарному значению момента инерции

I> нагрузки привода вращения, поступает на второй вход блока 7 деления, включенного н контур управления двигателем вращения .

Управляющий сигнал U уменьшается блоком 7 деления пропорционально получаемой оценке I (t).

Следящая система работает так, что процесс торможения днигателя

9 вращения начинается при определенном, предварительно установленном, значении сигнала на выходе блока 7

1322228

Формула деления. Это пороговое значение достигается тем дальше от точки позиционирования, чем больше величина сигнала на втором входе блока 7, т.е. чем больше переменный момент инерции I> и пропорциональный ему динамический момент, препятствующий торможению. Таким образом,в каждый цикл разгона торможения — позиционирования следящей системы торможение 10 двигателя 9 вращения автоматически начииается в момент времени>обеспечивающий полное гашение скорости в точке позиционирования.

Автоматический выбор момента нача- 5 ла торможения позволяет осуществлять перемещение исполнительного механизма на максимальной скорости, т.е. минизировать общее время движения между точками позиционирования на 20 заданной траектории.

Повышение точности определения оценки I+ обеспечивает соответствие длительности торможения реальной величине переменного момента инерции нагрузки для широкого класса кинематических схем. из.обретения

Следящая система с переменным моментом инерции, содержащая блок задания программы, последовательно соединенные первый блок разности, первый усилитель, двигатель радиального перемещения и датчик перемещения, управляющий выход которого подключен к первому входу первого блока разности, последовательно соединенные второй усилитель, двигатель 40 вращения, подключенный выходом к первому входу второго блока разности, второй вход которого соединен с вторым выходом блока задания программы, 4 третий выход которого череэ блок управления схватом соединен с приводом ехвата, второй вход первого блока разности соединен с первым выходом блока задания программы, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения области применения путем повышения точности определения момента инерции нагрузки двигателя вращения, она содержит первый и второй блоки умножения, сумматор, блок деления, первый и второй источники постоянного сигнала, третий блок разности, третий блок умножения и усилитель с регулируемым коэффициентом передачи, управляюший вход которого подключен к выходу второго источника постоянного сигнала, выход усилителя с регулируемым коэффициентом передачи подключен к первому входу сумматора, первые входы первого и третьего блоков умножения соединены с их вторыми входами, первый вход второго блока умножения подключен к второму выходу блока управления схватом, входы первого блока умножения и первый вход третьего блока разности подключены к информационному выходу датчика перемещения, первый вход блока деления соединен с выходом второго блока разности, а выход — с входом второго усилителя, выход первого блока умножения соединен с вторым входом второго блока умножения, подключенного выходом к второму входу сумматора, выход которого соединен с вторым входом блока деления, первый источник постоянного сигнала соединен с вторым входом третьего блока разности, подключенного выходом к второму входу третьего блока умножения, выход которого соединен с входом усилителя с регулируемым коэффициентом передачи °

1322228

Составитель П.Кудрявцев

Редактор О.Головач Техред Л.Олийнык

Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2863/43 Тираж 863

ВНИИПИ Государственно комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужгород, ул. Проектная, 4