Система управления приводом планшайбы ротационной машины

Авторы патента:

Изобретение относительно к автоматическому управлению и регулированию и может быть использовано при создании систем управления приводами ротационных испытательных машин. Целью изобретения является повышение точности воспроизведения заданной траектории движения планшайбы в динамических режимах. Система управления содержит задатчик программного углового движения планшайбы, сумматор, усилитель, привод планшайбы в виде двигателя постоянного тока, задатчик и датчик углового положения планшайбы, задатчик и датчик угловой скорости планшайбы. Применение системы управления позволяет уменьшить величину динамических ошибок приблизительно в 2 раза. 2 ил.

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию и может быть использовано при создании систем управления приводами ротационных испытательных машин.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения заданной траектории движения планшайбы в динамических режимах.

На фиг.1 показана ротационная машина, вид сбоку; на фиг.2 - система управления приводом планшайбы ротационной машины.

Ротационный стенд содержит платформу 1 с противовесом 2, приводимую во вращение приводом 3, установленную на периферии платформы 1 планшайбу 4, ось вращения которой параллельная оси вращения платформы, снабженная индивидуальным приводом в виде двигателя 5 постоянного тока, закрепленного на платформе 1 и связанного с планшайбой посредством редуктора 6.

На одном плече планшайбы установлен поворотный стол 7 для закрепления испытуемого изделия 8, а на другом - противовес 9. Съем и передача измерительной и управляющей информации осуществляются посредством токосъемника 10.

Стенд работает следующим образом.

Платформа 1 раскручивается приводом 3 до расчетной угловой скорости, которая в дальнейшем поддерживается постоянной. Приводом 5 программно изменяют угловое положение планшайбы 4, при этом по заранее рассчитанному закону от 0 до максимального значения изменяется радиус вращения изделия, на которое воздействует заданное линейное ускорение.

Система управления приводом планшайбы 4 размещена на неподвижном основании и включает задатчик 11 программного углового движения планшайбы 4, сумматор 12, усилитель 13, привод планшайбы в виде двигателя постоянного тока 5, задатчик 14 и датчик 15 углового положения планшайбы, задатчик 16 и датчик 17 угловой скорости планшайбы.

Воспроизводимое в расчетной точке изделия 8 абсолютное ускорение W_a(t) определяется параметрами движения платформы и планшайбы W_a= F(

₂,

), (1) где

- угловая скорость платформы,

= const;

₂,

- угловые перемещения, скорость и ускорения планшайбы 4.

По заданному закону изменения абсолютного ускорения из кинематической модели (1) определяют параметры движения планшайбы

₂(t),

(t),

(t).

Движение планшайбы описывается дифференциальным уравнением следующего вида:

J₂+G(

₂,

=U, (2) где I₂ - момент инерции планшайбы; G - некоторая функция; U - управление;

₂,

- параметры движения планшайбы (угол, скорость, ускорение).

Подставляя полученные из (1) параметры движения в (2), определяют управление U(t), электрический аналог которого заносится в задатчик 11 программного движения планшайбы. В задатчики 14 и 16 заносится информация об угловых перемещениях и скорости планшайбы соответственно.

Система управления приводом планшайбы работает следующим образом.

При отсутствии в реальной системе диссипативных сил разомкнутая подсистема, состоящая из задатчика 11, усилителя 13 и двигателя 5, точно воспроизводит расчетные параметры движения планшайбы, так как расчет управления производится по полной динамической модели стенда.

Вследствие наличия в реальной системе диссипативных сил, вентиляторных нагрузок и помех воспроизводимый закон движения планшайбы отличается от расчетного.

При этом на выходе сумматора 12 появляются сигналы, пропорциональные ошибкам отработки угла и угловой скорости планшайбы, которые складываются с основным задающим воздействием задатчика 11, что позволяет уменьшить динамические ошибки движения планшайбы.

Применение подобной системы управления позволило уменьшить величину динамических ошибок приблизительно в 2 раза по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ ПЛАНШАЙБЫ РОТАЦИОННОЙ МАШИНЫ, содержащая последовательно соединенные задатчик программного углового движения планшайбы, сумматор, усилитель, привод планшайбы, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения заданной траектории движения планшайбы в динамических режимах, в систему введены задатчик и датчик углового положения планшайбы и задатчик и датчик угловой скорости планшайбы, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, а входы датчиков углового положения и угловой скорости планшайбы соединены с выходами привода планшайбы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

Изобретение относится к электрогидравлическим следящим приводам общего назначения и может быть использовано в следящих быстродействующих приводах для управления любым высокоинерционным объектом

Регулятор // 2015520

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию и может быть использовано для построения систем управления с большими запаздываниями, подверженных влиянию неконтролируемых параметрических возмущений

Следящий электропривод // 2015519

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано в электроприводах станков и манипуляционных роботов

Следящая система с компенсацией инерционности // 2013796

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и управления, в частности к электрическим следящим системам

Способ управления двухкаскадным объектом с запаздыванием // 2012032

Изобретение относится к методам управления объектами, состоящими из двух последовательных апериодических звеньев с запаздыванием, при дискретном запаздывающем контроле выходной координаты

Способ позиционного управления стрикционным механизмом // 2012031

Изобретение относится к электротехнике и автоматике и может быть использовано в оптико-механических, электромеханических и электронных приборах

Устройство управления исполнительным механизмом технологического агрегата // 2011210

Изобретение относится к технике автоматического управления и может быть использовано в разных областях техники для управления технологическими процессами с раздельным осуществлением оперативных режимов настройки и автоматического

Устройство наведения направленной антенны // 2010288

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам для дистанционного наведения направленных антенн спутникового телевидения на спутники, расположенные на геостационарной орбите

Система управления нестационарным объектом с восстановлением вектора состояния // 2003165

Изобретение относится к системам управления нестационарным объектом с восстановлением вектора состояния Целью изобретения является повышение точности и быстродействия упрощение системы управления нестационарным объектом при неполностью измеряемом векторе состояния объекта

Система управления нестационарным нелинейным объектом // 2003159

Способ управления и система для его осуществления // 2103713

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано в образцах техники, работающих в условиях воздействия помех и пропадании информационных сигналов, а также в установках для научных исследований

Способ автоматического регулирования астатического объекта // 2103714

Изобретение относится к автоматическому регулированию астатических объектов с нелинейными корректирующими устройствами

Автоматический электрический регулятор // 2105339

Изобретение относится к области регулирования и может быть использовано в каналах управления летательного аппарата, электропривода робота и при автоматизации различных технологических процессов

Система регулирования объектов, например, прокатного производства // 2113003

Изобретение относится к области автоматического управления и регулирования и может быть использовано при построении систем регулирования объектами с несколькими управляющими и одним выходным воздействиями

Релейный регулятор // 2113004

Способ автоматического управления в системе с люфтом и следящая система для его осуществления // 2114455

Изобретение относится к области систем автоматического управления, в частности к технике формирования управляющих сигналов в системе с люфтом

Релейный регулятор // 2115150

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах управления различными инерционными объектами, например, поворотными платформами, промышленными роботами, летательными аппаратами

Система управления регистрацией статических характеристик магнитотвердых материалов // 2130634

Изобретение относится к автоматическим системам управления для магнитных измерений и исследования характеристик магнитотвердых материалов

Способ автоматического управления в системе с люфтом и следящая система для его осуществления // 2143719

Следящий привод // 2145724

Изобретение относится к области автоматического регулирования, а конкретно к приводам подъемных механизмов, работающих в условиях значительной неуравновешенности нагрузки, например, электрогидравлические приводы стрелового оборудования экскаваторов, кранов, подъемников и т.п