Цифровой следящий электропривод

 

- "о,, еиэе па ге н .еси ег нот

О ll

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

< 723505

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 24,03.74 (21) 2009159 /18 — 24 (51 ) М. Кл.

G 05 В 11/29 с присоединением заявки .%

Гооударстввииый комитет (28 }Приоритет по делам иэабретеиий и открытий

Опубликовано 25.03.80. Бюллетень ь 11

Дата опубликования описания 25.03.80 (53) УД К 62:50 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Я. Пистрак, О, В. Слежановский, В. Г. Фишбейн и В. M. Хуторецкий (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ СЛЕДЯЩИЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к области автоматизированного электроиривода с применением устройств цифровой вычислительной техники и может быть использовано для управления промышленными механизмами, где необходимо высокоточное регулирование как положения, так и скорости рабочих органов, например, для управления станками, летучими ножницами . и пилами прокатных станов.

Известны цифровые системы управления механизмами, н которых рабочий орган должен придти в заданное положение с заданной скоростью (1) и (21

К недостаткам указанных систем следует отнести то, что в них используются два разнотипных датчика положения и скорости, сочненяемых с одним механизмом, а также то, что измерители положения содержат счетчиии числа импульсов, которые допускают возможность сбоев при последовательном счете импульсон в условиях значительных .промышленных помех и потери накопленной н счетчике информации при перерывах питания. Эти недостатки снижают надежность работы системы и усложняют ее конструкцию.

Наиболее близким техническим решением

5 к данному изобретению является цифровой следящий электропривод, содержащий задатчик положения и задатчик скорости, подключенные к первым входам последовательно соединенных регулятора положения и регулятора скорости, регулятор тока, вход которого соединен с выходом регулятора скорости и выход — со входом исполнительного двигателя, кодер со входом, механически связанным с объектом, и выходами, поразрядно связанными с соответствующими входами преобразователя кода, выходы разрядов которого подсоедилены к соответствующим входам регулятора положения, а также анализатор знака скорости, формирователь импульсов перемещения и измеритель частоты, вход которого соответственно подключены к выходу анализатора знака скорости и выходу формирователя импульсон перемещения. а выход подключен ко второму входу рлунятора скорости (3).

8505 4

735

4О

4S

3 72

Недостаток данного устройства — использование двух разнотипных датчиков скорости и положения, а также возможность сбоев счетчика.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение электропривода.

Цель достигается тем, что выход кодера соединен с первыми входами анализатора знака скорости и форм рователя импульсов перемещения, вторые входы которых соединены свыходом преобразователя кода.

На. чертеже представлена функциональная схема цредложенного устройства.

Оно содержит цифровой задагчнк 1 положения, регулятор 2 положения, подчиненный ему регулятор 3 скорости, которомуподчиненре-гулятор 4 тока исполнительного двигателя 5, ) объект управления 6 и механически связанный с ним кодер 7, преобразователь 8 кода датчика положения, анализатор 9 знака скорости н формирователь 10 импульсов перемещения, связанные своими выходами с измерителем 11 частоты, а также задатчик 12 скорости.

Кодер 7 выполнен в одном из двоичных кодов, позволяющем устранить неоднознапгость считывания числа с кодовой шкалы, например, в коде Грея. Выходы и разрядов кодера 7 связаны со входами преобразователя кода 8 в арифметический двоичный код, выходы и разрядов которого соединены со входами регулятора 2 положения. Другие п входов регулятора по ложения связаны с задатчиком положеякя 1.Устройства 7 и 8 вместе составляют узел обратной связи по положению объекта управления.

Выход первого (младшего) разряда кодера соединен со входами анализатора 9 знака скорости и формирователя 10 импульсов, вторые входы которых связаны со вторым (младшим) разрядом преобразователя 8 кода. Младший разряд кодера и следующий за ним о порядку разряд преобразователя кода вместе с устройствами 9, 10 и 11 образуют узел обратной связи по скорости перемещения объекта

Система работает следующим образом.

Задание положения объекта управления 6 подается с выхода устройства на вход регулятора 2 положения в виде числа в двоичном коде. Обратная связь по действительному положению объекта заводится на другой вход регулятора 2 с помощью устройств 7 и 8 также в виде числа в двоичном коде. Выходной сигнал регулятора 2, соогветствукиций рассогласованию по положению в системе, подается в качестве задания на вход регулятора скорости 3 в цифровом или аналоговом виде — в зависимости от требований по точности регулирования скорости. На другой вход регулятора 3 подается сигнал задания посгоянной составляющей скорости от эадатчика !2. Обратная связь по действительной, скорости перемещения объекта управления-подается на вход регулятора 3 с выхода измерителя 11 ) в таком же, виде„что и сигналы от устройств 2 и 12. K этому виду сигнала, например, к напряжению, измеритель 11 преобразует частоту импульсов с выхода формирователя 10, пропорциональную скорости перемещения с учетом сигнала знака скорости, поступающего от анализатора 9. Знак скорости определяется по последовательности чередования единичных и нулевых сигналов в первом разряде кодера и втором разряде преобразователя кода, образующих четыре различные кодовые комбинации, циклически повторяющиеся по мере перемещения кодовой шкалы кодера.

Эти же кодовые комбинации используются н для формирования импульсов перемещения устройством 10, так что появлению каждой очередной комбинации соответствует выдача импульса на выходе формирователя !О, а частота импульсов пропорциональна скорости перемещения кодовой шкалы. Выходной сигнал регулятора 3 скорости,соответствующий рассогласованию по скорости в системе, является заданием для регулятора 4 тока, на второй вход которого подается обратная связь по току двигателя 5. Таким образом, в двигателе поддерживается ток, необходимый для отработки рассогласований в системе по скорости и по положению.

Изобретение позволяет снизить стев мость изготовления и эксплуатации высокочастотных промышленных автоматизированных электроприводов за счет повышения их надежности и упрощения конструкции.

Формула изобретения

Цифровой следящий электропривод, содер:юпций задатчик положения и задатчик скорости, подключенные к первым входам последовательно соединенных регулятора положения и регулятора скорости, регулятор тока, вход которого соединен с выходом регулятора скорости и выход — со входом исполнительного двигателя, кодер со входом, механически связанным с объектом, и выходами, поразрядно связанными с соответствующими входами преобразователя кода, выходы разрядов которого подсоединены к соответствующим входам регулятора положения, а также анализатор знака скорости, формирователь импульсов перемещения и измеритель частоты, входы которого соответственно подключены к выходу анализатора знака скорости и выходу формирователя импульсов перемещения, а выход подключен ко второму входу регулятора скорости, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью по723505

1. Авторское свидетельство СССР № 269246, кл. G 05 f,, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 203033, кл. G 05 -Р 1966.

3. Авторское свидетельство СССР № 188549, кл. В 23 аь., 1965 (прототип), ЦНИИПИ Заказ 925/12 Тираж 956 Подписное

Филиал ППП "Пзтент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вышения надежности и упрощения злектропривода, выход кодера соединен с первыми входами анализатора знака скорости и формирователя импульсов перемещения, вторые входы которых соединены с выходом преобразователя

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 !

l

l

I

1

I

t

I .I

I

l !

I ! !