Способ управления линейным шаговым двигателем
Изобретение относится к линейным шаговым двигателям со стрикцяонными движущими элементаг1и и может быть использовано в станках и оптических приборах. Целью изобретения является повышение эффективности работы привода на упругую нагрузку в системах с обратной связью. Поставленная цель достигается тем, что в движущем элементе накапливается стрик1щонная деформация при зафиксированных зажимах, а затем освобожпается соответствующий зажим и производится перемещение нагрузки. На последнем шаге вводится корректировка управляющего воздействия по предварительно определенной нагрузочной характеристике стрикционного элемента .Шагание с максимальным шагом и точной отработкой последнего шага позволяет добиться высокого быстродействия при отработке заданного перемещения . 2 з.п.ф-лы, 5 ил. СЛ
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
09) (I И (51)5 Н 02 N 2/00 Н 01 L 41/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ П(НТ СССР (46) 30.06.93, Г>юл. У 24 (21) 4249435/25 (22) 26.05.87 (72) С.Т. 1<Усимов, A.З. Тлянлин, П.А. Грахов, В.А. Лебедев, A.Ì. Прохоров и С.В. Любарский (56) Авторское свидетельство СССР
У 739672, кл. Н 01 L 41/08, 1980. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЛИНЕЙНЬ1М ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к линейныи шаговым двигателям со стрикггггонными движущими элементами и может быть использовано в станках и оптическихх приборах. Целью и зобрете ния является повышение эффективности ра"
Изобретение относится к линейным шаговым двигателям со стрикциенггыми движущими элементами и может быть использовано в станках и оптических приборах.
Целью иэобретегвгя является повышение эффективности работы привода на упругую нагрузку в системах с обратной связью.
Такой способ управления линейным шаговым двигателеи с упругой нагрузкой позволяет устранить обраTный ход стрикционного элемента и тем самым повыситЪ точность и плавнссть перемещения, а введение корректировки управляющего воздействия ио предварительно определенной нагрузочной характеристике стрикционного элемента позволяет отработать последний
IB8 Г с вы с О к о и т о ч и ос т ь ю и е p e ме flip HH R °, 24
"РОботы привода на упругую нагрузку в системах с обратной связью. Поставленная цель достигается тем, что в движущем элементе накапливается стрикционная дефориация при зафиксированных зажимах, а затем освобождается соответствующий зажим и производится перемещение нагрузки. На последнем шаге вводится корректировка управляющего воздействия по предварительно определенной нагрузочной характеристике стрикционного элемента.-Шагание с максимальным шагом и точной отработкой последнего шага позволяет добиться высокого быстродействия при отработке заданного перемещения. 2 3 п.ф-лы, 5 ил.
Высокая точность перемещения обеспеWaL чивается также конструктивныи выполнением зажимов, усилия эажатия которых не влияли бы на точность отработки шаra перемещения. 1Пяraние с максимальныи шагом перемещения и гточной отработки последнего шага позволяет добиться высокого быстродействия двигателя при отработке заданного перемещения.
На фиг.1 изображен линейный шаговый двигатель с магнитострикгргонным движущии элементом и с упругой нагрузкой; на фиг.2 и 3 показаны временные диаграммы управляющих сигналов на зажимы и магиитострикционный элемент при перемещегсии нагруз. ки вправо (три шага) влс во (два шага) соответственног на фиг.4 показаны нагрузочные характеристики Д=
f Jt9 1 )(<9
1 11 1 л<; и «: « ii i тт-««<н!» «Ji< )<с нтл, и:1 фиг. 5 <Л) р; «;; (: ря тгрИСтнКИ >11=1 (1) I< Ili i< ж« . («.
;11<11< лт <:ii: <.. !ti ржттт фикса гори 1 H 2, Itf«<>, l .<7 и )< iò 1<ит о<. TPIII(tfriofiftf fit )ч< мс ii) <, пс рс i« -<т,зн)пттт!т уттр 1 f)« < к у «< if) t< « t7o:тлеi!CTI»«. Га д ижупП!й элемент.Такой с!!ос Об, прл1))тест!Гс< стр!Гк!с)тот!Пым я!Прови.т цт»!тяте»ем отвечлет требова«if. 1<;,; т (< Ii« 1«,,«,
i i t 1! i ) i ii . i < i., У("Tf < ii(гi«l рлб <тает следующим 20 обрл a<»f. !!уст i, ii(löo отрл ботлть зада нное и ffc)t Обе(.точ< ни, при этом оба зажима фикс!трун<т дт<1!жут)П111 элелтент. +I!If $ !<,< 1. О >
l1р11 рл,- 11ри (жлтии упругой на! рузки,т. е. т<РИ ПСРЕМЕЩОНИИ ЕЕ ВЛЕВО, ПОДЛЮт УИт)<11<<1!!Н !<те< НОЗГГЕйетВИЕ (ИМПУ7!! (. тОКа) в Обмотку движущего элемента, 1!poiIc ходит нлкопл ение магHtf Toc TpttK ;1ifoiIiloiI деформлттии pHcTHpertttfr в дви- 35 жутпем элементе между зажт!Мами. Как только упрлвляющее воздействие в Обмотке n»riff(ytft(ro -элемента достигает уст! lновивt!J<)гоcн значеHHя> при этом счнта ем, чт(»t упругая деформация рлстяжения дннжуптего элемента достигает уст;тн(вившегося значения, злпигттвл .г ближний к 1!Лгрузке элжим. 1lf)lf зг тм ))лгрузн;1 пе на од 111
lтт(1 <7(!i э I o), !1 1 <1, Г1Я Jie e фттк(llpчн) г дl»тж",лпт f 1:-)1« I г ближтн1лт заж!1) то!4 > Обест о<111! .t I « НтЛ
fit и < < i <. t I <1 11; i:f fr)QI<)T ет О I!riff иос 50 CTOНОГ<.1Е iilil I1 f<»(lt!;lЧ IJIbHhfX РЛЗМЕРОВ тттжетттт< фттксирунсг егo. JI171E e обест< !н вл н т or<мотку jt!Iff)f(vfit< .гo мл гнитострикттионног о элемента и в момент дос Tlt)f(E Ill tfi уст ли Ови вше гос я значения Ю МЛГНИтоетРИКЦИОННой ЦЕфОРМЛтттт!т Сжатия О< нобождлют ближний к нагрузке зажттм> в результлте чего происходит перемещение нагрузки > и фиксттруксг ближний зажим ° Отрлботки ша гов продолжаются до тех пор, пока перемещение ДО заданного знлчеттття станет меньше величины шагл, Осуществляемого движущим элементом. Тогда определяют нлгруэочную хлрлктеристику и по ней корректируют управляющее воздействие движущего э ПОСЛЕДНИЙ П)ЛГ ° Таким образом, предлагаемый способ управления mr!left!ibm шаговым двигателем позволяет перемещать упругуюю нагрузку без обратного ходя стрикционного элемента, что повьппает точность и плавность отработки шага перемещения при условии надеж-. ных зажимов, не вносящих погрешность в перемещение нагрузки, а введение корректировки управляющего воздействия по предварительно определенной нагрузочной характеристике стрикционпого элемента позволяет отработать послед!пт!! птаг с высокой точностью перемещетп!я. Шагание с максимальным шагом перемещения и точной отработкой последнего шага позволяет добиться высокого быстродействия двигателя при отработке заданного перемещения. При этом двигатель экономичен в энергопотреблеttrrH> так как управляющие воздействия поступают на него лишь при отработке злдапного шага перемещения, Формула изобретения 1. Способ управления линейным шаговым двйгателелт путем последовательной коммутации двух злмилтов и подачи управляющег0 воздействия на движущий стрикционный элемент,о тл и ч а ю пт и и с я тем, что, с !!елью повьппения эффективности работы привода на упругую нагрузку в системах с обратной связью, при одинаковом знаке требуемой деформации нагрузки и стрикционной деформацни пвижущего стрикционного элемента подлют управляющее воздействие на с 14 стрикционшлй элемент ttри зафиксированном ближнем и освобожденном дальнем от нагрузки зажимах, при достикении установившегося значения стрикционной деформации фиксируют дальний эажим, далее снимают управляющее воздействие со стрикционного элемента и в момент достижения установившегося значения деформации стрикционного элемента освобождают ближний зажим и подле перемещения нагрузки фиксируют его вновь и освобождают дальний зажим, а при противоположных энаках требуемой деформации упругой нагрузки и стритсционной деформации движущего стрикционного элемента подают управляющее воздействие на двигающий стрикционный элемент при зафиксированных зажимах, в момент достижения установившегося значения стрикционной деформации ос91299 нобожлают ближний к нат р кf залим, но ле перемеш ния нагру1кч фнкгн— руют его с нона, с нимак т уtlptt вня vl шее воздействие сп стрикционного элемента и с дн овреме нно nr вобождл и т дальний зажим и после во становления первоначальных размеров с грнкционного элемента фиксируют его вновь. ТО 2. Способ по и.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повып ения точности отработки заданного пере меще ни я, при достижении перемещения, отличающегося от заданного меньше, чем на величину шага, вводят корректировку управляющего воздействия по предварительно определенной нагрузочной характеристике стрикционного элемента и отрабатывают последний шаг скорректированной величиной управляющего воздействия. 1491299 6 бкг/пи2 Составитель P. Литов Редактор Т. Рыбалова Техред H.яндык Корректор В. Бугренкова Подписное Тирам Заказ 2829 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r Уагород, ул. Гагарина, )Ol
