Адаптивный следящий электропривод
Изобретение относится к управлению электроприводами с упругими связями и может быть использовано в тех случаях, когда момент инерции исполнительного механизма переменен. Цель изобретения - повышение точности электропривода. Электропривод содержит элементы 1, 3, 5, 16, 20 сравнения , регуляторы положения 2 и тока 6, адаптивный пропорционапьно-интегральный регулятор 4 скорости, управляемый преобразователь 7, электродвигатель 8, датчики тока 9, скорости 10 и положения 11, исполнительный механизм 12, адаптивный наблюдатель 13 переменных параметров объекта управления, дифференцирующие блоки 14 и 18, масштабные блоки 15, 17, 19, блоки 21, 24, 28, 29 и 32 умножения, блок 22 деления , интеграторы 23 и 30, элементы 27 и 31 сравнения, апериодическое звено 26, сумматор 25. 1 ил. S (Л
„„SU„„1647514 А 2 (5g) 5 С 05 В 13/02
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ВЛЮ3НМ
@дуЛН -!ПОИ%3И6
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHflM
ПРИ ГКНТ СССР (61) 1500991 (21) 4604351/24 (22) 10. 11. 88 (46) 07.05,91. Бюл, К - 17 (71) Днепропетровский горный институт им. Артема (72) С.М.Довгань, И.П.Казачковский и А.А,Мусиенко (53) 62-50(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1500991, кл. Г, 05 В 11/01, 1988. (54) АДАПТИВНО СЛВДЯЩИЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к управлению электроприводами с упругими связями и может быть использовано в тех случаях, когда момент инерции исполнительного механизма переменен.
Цель изобретения - повьш ение точности злектропривода. Электропривод содержит элементы 1, 3, 5, 16, 20 сравнения, регуляторы положения 2 и тока 6, адаптивный пропорционально-интегральный регулятор 4 скорости, управляемьпr преобразователь 7, электродвигатель
8, датчики тока 9, скорости 10 и поло.жения 11, исполнительный механизм 12, адаптивный наблюдатель 13 переменных параметров объекта управления, дифференцирующие блоки 14 и 18, масштабные блоки 15, 17, 19, блоки 21, 24, 28, 29 и 32 умножения, блок 22 деления, интеграторы 23 и 30, элементы
27 и 31 сравнения, апериодическое звено 26 сумматор 25, 1 ил, е
1647514
Изобретение относится к области управления электроприводами с упругими связями, может быть использовано в тех случаях, когда момент инерции исполнительного механизма переменен, в частности в электроприводах промышленных роботов, и является усовершенствованием изобретения по авт. св.
Р 1500991. 1Î
Цель изобретения — повьппение точности злектропривода. .. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого электропривода.
Адаптивный следящий электропривод содержит первый элемент 1 сравнения, регулятор 2 положения, второй элемент
3 сравнения, адаптивный пропорциональ-. но-интегральный регулятор 4 скорости, третий элемент 5 сравнения, регулятор 20
6 тока, управляемый преобразователь
7, электродвигатель 8 с датчиком тока
9, скорости 10 и положения 11, исполнительный механизм .12, адаптивный наблюдатель 13 переменных параметров объекта управления, первый цифференцирующий блок 14, первый масштабный блок 15, четвертый элемент 16 сравне-. ния, второй масштабный блок 17, второй дифференцирующий блок 18, третий .масштабный блок 19 и пятый элемент 20 сравнения, первый блок 21 умножения, блок 22 деления, на вход делимого которого подается постоянный сигнал "1" первый интегратор 23
Э 9 второй блок 24 умножения, сумматор
25, апериодическое звено 26, шестой элемент 27 сравнения, третий 28 и четвертый 29 блоки умножения, второй интегратор 30, седьмой элемент-31 сравнения, на один из входов которого подается постоянный сигнал ф пятый блок 32 умножения.
Структура предлагаемого электропривода следующая.
При наличии упругой связи между электродвигателем и исполнительным механизмом и переменном моменте инер-.. ции последнего при пренебрежении тре-; нием в опорах электродвигателя и механизма данная двухмассовая система
50 описывается уравнениями
М-М, Л, "
1Я 1дt У (1) Таким образом, при изменении мо мента инерции исполнительного механизма производится изменение настроек регулятора и тем самым обеспечивается инвариантность злектропривода к изменению параметров объекта управления. (2) (3) ДМа ((Э
- — — =С (w -w<);
d dw2 dJ, M = — (J w )=3 — — + « -=-
У. 2
rpe M=C Ф, — момент двигателя;
1 — ток двигателя;
СЯ вЂ” конструктивный коэффициент; — поток двигателя;
М, - упругий момент;.
w ..w: — скорости двигателя и исполнительного механизма соответственно;
J1 Jg — моменты инерции двигателя и механизма соответственно;
С вЂ” коэффициент жесткости упругой передачи.
Для восстановления переменного момента инерции механизма в соответствии с уравнением (3) входными координатами адаптивного наблюдателя должны быть упругий момент М и скорость которые определяются по уравненйям (1) и (2) на основании сигналов датчиков тока и скорости w двигателя.
На выходе адаптивного наблюдателя формируются сигналы 3 и J
Адаптивный следящий злектропривод работает следующим образом.
По сигналам тока i с датчика 9 тока и производной скорости двигате"; ля w, с выхода первого дифференцирующего блока 14 на выходе четвертого элемента 16 сравнения формируется сигнал упругого момента, который подается на первый вход адаптивного наблюдателя 13 переменных параметров об ьекта управления. Кроме того сигнал упругого момента через второй дифференцирующий блок 18 и третий масштабный блок 19 подается на второй вход пятого элемента 20 сравнения, на первый вход которого подается сигнал датчика 10 скорости, На выходе пятого элемента 20 сравнения формируется сигнал скорости исполнительного механизма «,, который подается на второй вход адаптивного наблюда- теля 13 на выходе которого формируются сигналы З и Ю, подаваемые на второй и третий входы адаптивного пропорционально-интегрального регулятора 4 скорости.
Составитель В,Пилишкин
Техред Ji.Ñåðäîêoâà Корректор С.Шекмар
Редактор И,Шулла
Заказ 1398 Тираж 479.. Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР
113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101
5 1647514 6
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я четвертого элемента сравнения, выход датчика тока подключен к входу
Адаптивный следящий электропривод второго масштабного блока, выход копо авт. св. Â 1500991, о т л и ч а- 5, торого соединен с вторым входом ю шийся тем, что, с целью повы- четвертого элемента сравнения, выход шения точности электропривода, вве- которого соединен с первым входом дены первый, второй и третий мас- адаптивного наблюдателя переменных штабные блоки, первый и второй диф- параметров объекта управления и вхофереицирующие блоки, четвертый и пя- 10 дом второго диЬЬеренцирующего блока, тый элементы сравнения, причем выход выход которого подключен к входу датчика скорости соединен с первым третьего масштабного блока, выход ко входом пятого элемента сравнения и торого подключен к второму входу пявходом первого дифференцирующего того элемента сравнения,, выход котоблока, выход которого подключен к вхо-15 poro соединен с вторым входом адапду первого масштабного блока, выход .,тивного наблюдателя переменных пакоторого подключен к первому входу раметров объекта управления.
