Способ компенсации люфта в механической передаче

 

и

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (11) 533, 1 27 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.07.74 (21) 2046992/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.10.76.Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания17.01.77 (51) М. Кл.-"

Q05 В 5/01

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (53) УДК 621 З (088,8) (72) Авторы изобретения В. Б. Житков, Н, А. Лакота, Б. B. Никанчиков и В. А. Челышев

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. З, Баумана (71) Заявитель (S4) СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ЛЮФТА В

МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕ

Изобретение относится к области систем автоматического управления и может найти применение в системах автоматического управ ления с люфтом в механической передаче.

Известен способ компенсации люфта в механической передаче (1) заключающийся в том, что сигнал управления суммируют с сигналом коррекции, который формируют путем суммирования сигналов, пропорциональных углам поворота входного и выход- 1р ного валов и усиленных соответственно с коэффициентами, пропорциональными моментам инерции вращающихся частей на входном и выходном валах. Однако указанный способ дает хорошие результаты лишь при постоянных параметрах механической передачи и нагрузки и отсутствии моментов

=опоотивлений на входном и выходном валах.

Известен также способ компенсации люф- 20

ra в механической передаче 121, заключающийся в том, что оценивают знак скорости входного вала,. формируют из сигнала, пропорционального углу поворота входного вала, вне зависимости от его величи 25 ны ступенчатый сигнал коррекции, аплитуда которого постоянна и равна половине зоны люфта, а полярность совпадает с полярностью скорости входного вала, и смешают угол поворота входного вала на вепичину сигнала коррекции. Однако этот способ имеет ограниченную область применения, так как предназначен для компенсации люфта в ненагруженных абсолютно жестких механических передачах (передачах приборного типа).

Для широкого класса систем автоматического управления нагруженные механические передачи от вала двигателя к объекту движения (входной вал) имеют люфты, упругие звенья, а объект движения может подвергаться воздействию внешнего момента. передачи приборного типа являются частотНым случаем нагруженных механических передач.

В случае .применения второго известного способа компенсации люфта при действии внешнего момента на объект движения или пои колебательных перемещениях объекта движения выходной вал совершает неконтро5311 лируемые движения в зоне люфта, при этом сигнал коррекции равен нулю, что приводит к появлению ошибки в передаче движения от входного вала к выходному, вызванной аофтоЬ1.

Целью изобретения является компенсация люфта в нагруженных механических передачах.

По Предложенному способу сигнал управления суммируют с сигналом коррекции, который формируют путем преобразования сигнала, пропорционального разности углов поворота входного и выходного валов механической передачи, в сигнал с тем же знаком и с постоянной амплитудой, равной половине зоны люфта.

Схема, иллюстрирующая предложенный способ компенсации, показана на чертеже,, где обозначено: 1 — нелинейный элемент типа "зона нечувствительности" — модель люфта; 2-объект движения; 3 — нелинейный корректирующий элемент типа "насыщение", 4-6 — сумматоры; d.„(ô) — сигнал управления, определяющий заданное положение механическойпередачи; *» (4) и 4,„(+}— сигналы, определяющие углы поворота входного и выходного валов; Ккор (g) оррекции М (t) — внешний момент.

Сигнал (, . „-,«„,„) преобразуется нелинейным корректируют им элементом 3 в сигнал коррекции 4<ор. Элемент 3 включен в цепь положительной обратной связи, поэтому при выборе коэффициента усиления на линейном участке элемента 3, равном обратной величине коэффициента усиления линейного звена, которое элемент 3 охватывает, и соответствующем выборе величины зоны насыщения сигнал коррекции 4.Хор имеет постоянную амплитуду, равную половине зоны люфта, и знак, совпадающий со зна27

4 ком сигнала А- -д,„„, Сумма сигналов х управления y H Koppекции Акор подается на вход механической передачи. При соответствующем выборе параметров элемента

3 люфт скомпенсирован и поведение скорректированной механической передачи с люфтом полностью совпадает с поведением аналогичной механической передачи без люфта, р В современных системах автоматического управления точность их работы обычно ограничивается параметрами механической передачи и объекта управления, Предлагаемый способ позволяет компенсировать люфт в любых режимах механической пере дачи. Это цовьш ает эффективность работы системы автоматического управления и расширяет их функциональные возможности, щ Формула изобретения

Способ компенсации люфта в механической передаче, заключающийся в суммироввнии сигнала управления с сигналом корреку ции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности компенсации люфта, сигнал коррекции формируют путем преобразования сигнала, пропорционального разности углов поворота входного и выходЗр ного валов механической передачи, в сигнал с тем же знаком и с постоянной амплИ тудой, равной половине зоны люфта, Источники информации, принятые во вни мание при эспертизе:

1, Кулешов В. С., дакота Н, А. Динамика систем управления манипуляторами .

М., "Энергия", 1971 г., стр. 165.

2,Авгорское свидетельство № 243010 кл. Q 05 Ь 5/00, 18.0б,1968 r. (про » тотип), ЦНИИПИ Заказ 5390/146 Тираж 1029 Подписное филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4