Устройство для формирования диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением четвертой производной скорости

Авторы патента:

7 H02P7/80 -

Полезная модель относится к электротехнике и может использоваться для формирования рациональной диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом с ограничением четвертой производной скорости. Сущность полезной модели заключается в том, что в известное устройство для формирования диаграмм изменения скорости исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением ее четвертой производной, содержащее первый и второй задатчики, первый и второй суммирующие блоки, пропорциональный блок, блок ограничения, первый, второй и третий блоки произведения, первый, второй, третий, четвертый интегральные блоки, блок, формирующий на выходе абсолютное значение своего входного сигнала, введены второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый пропорциональные блоки, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый шестнадцатый, семнадцатый и восемнадцатый блоки произведения, блок, формирующий на выходе значение корня пятой степени своего входного сигнала, блок, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), первый, второй и третий блоки, выходной сигнал которых при подаче на их вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю). Технический результат: устройство, формирующее рациональную диаграмму перемещения электропривода с упругим валопроводом с ограничением четвертой производной скорости, позволяющее совместно с системой автоматического регулирования положения электропривода достичь необходимой интенсивности перемещения, и как следствие, увеличение производительности промышленных установок, которым по техническим требованиям необходимо ограничение четвертой производной скорости исполнительного органа механизма. 7 ил.

Наиболее близким к заявляемому устройству для формирования диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением четвертой производной скорости является устройство для формирования диаграмм изменения скорости исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением ее четвертой производной (см. пат. на полезную модель. 34045, МПК 7 Н 02 Р 7/80. Устройство для формирования диаграмм изменения скорости исполнительного органа механизма. упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением ее четвертой производной /Ю.П.Добробаба, В.А.Мурлина, Г.А.Кошкин, С.В.Добробаба, О.П.Соловей, О.В.Акулов// от 04.08.03, бюл. №32.), которое принимается за прототип.

Прототип содержит: первый задатчик, выход которого соединен с входом первого суммирующего блока, выход первого суммирующего блока соединен с входом первого пропорционального блока, выход первого пропорционального блока соединен с входом блока, ограничивающего значение своего входного сигнала. выход которого соединен с входом первого интегрального блока, выход первого интегрального блока соединен с входом второго интегрального блока, выход второго интегрального блока соединен с входом третьего интегрального блока, выход которого соединен с входом четвертого интегрального блока, первый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом первого интегрального блока. а выход которого соединен с третьим входом первого суммирующею блока, второй блок произведения, первый вход которого соединен с выходом второго интегрального блока, а выход которого соединен с четвертым входом первою суммирующего блока, третий блок произведения, первый вход которого соединен с выходом третьего интегрального блока, а выход которою соединен; с пятым входом первого суммирующего блока, второй задатчик, выходной сигнал которого пропорционален величине приращения заданного перемещения исполнительного органа механизма, выход второго задатчика соединен с входом блока:, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала, второй суммирующий блок.

Существующий прототип не позволяет реализовать диаграмму перемещения электропривода с упругим валопроводом с ограничением четвертой производной скорости.

Задача, решаемая полезной моделью, заключается в формировании рациональной диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом с ограничением четвертой производной скорости исполнительного органа механизма. что позволяет совместно с системой автоматического регулирования положения электропривода достичь необходимой интенсивности перемещения, и как следствие, увеличить производительность промышленных установок, которым по техническим

требованиям необходимо ограничение четвертой производной скорости исполнительного органа механизма.

Техническим результатом от использования полезной модели является устройство, формирующее рациональную диаграмму перемещения электропривода с упругим валопроводом с ограничением четвертой производной скорости.

Указанный технический результата достигается тем, что в известное устройство введены пятый интегральный блок, вход которого соединен с выходом четвертого интегрального блока, а выход которого соединен со вторым входом первого суммирующего блока и с первым входом второго суммирующего блока, второй вход второго суммирующего блока соединен с выходом первого задатчика, второй пропорциональный блок. вход которого соединен с выходом блока, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала, а выход которого соединен с входом блока, формирующего на выходе значение корня пятой степени своего входного сигнала, выход блока, формирующего на выходе значение корня пятой степени своего входного сигнала соединен с первыми входами пятого и шестого блоков произведения, с входом третьего пропорционального блока, с первым и вторым входами четвертого блока произведения, выход четвертого блока произведения соединен с входом четвертого пропорционального блока и со вторым входом пятого блока произведения, выход пятого блока произведения соединен со вторым входом шестого блока произведения, и с входами пятого, шестого, седьмого, восьмого пропорциональных блоков, выход шестого блока произведения соединен с входами девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого пропорциональных блоков, тринадцатый пропорциональный блок, вход которого соединен с выходом второго задатчика, третий суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом тринадцатого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом второго суммирующего блока, четырнадцатый пропорциональный блок. вход которого соединен с выходом второго задатчика, четвертый суммирующий блок. первый вход которого соединен с выходом четырнадцатого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом второго суммирующего блока, пятнадцатый пропорциональный блок, вход которого соединен с выходом второго задатчика, пятый суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом пятнадцатого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом второго суммирующего блока, седьмой блок произведения, первый вход которого соединен с выходом второго задатчика, а второй вход которого соединен с выходом третьего суммирующего блока, восьмой блок произведения, первый вход которого соединен с выходом второго задатчика, а второй вход которого соединен с выходом четвертого суммирующего блока, девятый блок произведения. первый вход которого соединен с выходом второго задатчика, а второй вход которого соединен с выходом пятого суммирующего блока, блок, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), вход которого соединен с выходом седьмого блока произведения. первый блок, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), вход которого соединен с выходом седьмого блока произведения, третий блок, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), вход которого соединен с выходом восьмого блока произведения, третий блок, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), вход которого соединен с выходом девятого

блока произведения, шестой суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом первого блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), а второй вход которого соединен с выходом второго блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), седьмой суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом второго блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), а второй вход-которого соединен с выходом третьего блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), десятый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом пятого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), одиннадцатый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом шестого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом шестого суммирующего блока, двенадцатый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом седьмого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом седьмого суммирующего блока, тринадцатый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом восьмого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом третьего блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), четырнадцатый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом девятого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), пятнадцатый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом десятого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом шестого суммирующего блока, шестнадцатый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом одиннадцатого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом седьмого суммирующего блока, семнадцатый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом третьего блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), восьмой суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом десятого блока произведения, а второй вход которого соединен с выходом одиннадцатого блока произведения, девятый суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого блока произведения, а второй вход которого соединен с выходом тринадцатого блока произведения десятый суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом четырнадцатого блока произведения, а второй вход которого соединен с выходом пятнадцатого блока произведения, одиннадцатый суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом шестнадцатого блока произведения, а второй вход которого соединен с выходом семнадцатого блока произведения, двенадцатый суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом восьмого суммирующего блока, а второй вход которого соединен с выходом девятого суммирующего блока, тринадцатый суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом десятого суммирующего блока, а второй вход которого соединен с выходом одиннадцатого суммирующего блока, восемнадцатый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом

третьего пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом четвертого интегрального блока, выход восемнадцатого блока произведения соединен с шестым входом первого суммирующего блока, второй вход третьего блока произведения соединен с выходом четвертого пропорционального блока, второй вход второго блока произведения соединен с выходом двенадцатого суммирующего блока, второй вход первого блока произведения соединен с выходом тринадцатого суммирующего блока.

Перемещение электропривода осуществляют, с рациональным законом при ограничении четвертой производной скорости, обусловленном технологическими требованиями промышленных установок.

Рациональный закон перемещения электропривода с упругим валопроводом с ограничением четвертой производной скорости состоит из одиннадцати этапов.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для формирования диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением четвертой производной скорости.

Диаграмма перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением скорости и ее первой и четвертой производных представлена на фиг.2.1-2.6, где соответственно приведены: зависимость угла поворота электропривода от времени (t), зависимость скорости электропривода от времени (t), зависимость первой производной скорости электропривода от времени ⁽¹⁾(t), зависимость второй производной скорости электропривода от времени ⁽²⁾(t), зависимость третьей производной скорости исполнительного органа механизма от времени ⁽³⁾(t), зависимость четвертой производной скорости исполнительного органа механизма от времени ⁽⁴⁾(t).

При движении вперед (назад) четвертая производная скорости исполнительного органа механизма на этапах первом, третьем, пятом, седьмом, девятом и одиннадцатом этапах равна положительному (отрицательному) максимально допустимому значению _доп⁽⁴⁾(-_доп⁽⁴⁾); на этапах втором, четвертом, шестом, восьмом и десятом равна отрицательному (положительному) максимально допустимому значению -_доп⁽⁴⁾(_доп⁽⁴⁾). Третья, вторая и первая производные скорости исполнительного органа механизма на этапах четвертом, восьмом и двенадцатом равны нулю. При этом скорость исполнительного органа механизма и ее третья, вторая и первая производные не достигают своих максимально допустимых значений. Длительности первого, третьего, четвертого, восьмого, девятого и одиннадцатого этапов равны , где _зад - заданное значение угла поворота электропривода. Длительности второго, пятого, шестого, седьмого и десятого этапов равны 2t₁. При заданной интенсивности перемещения, величина которой зависит от _доп⁽⁴⁾, для получения заданного перемещения _зад необходимо изменять длительность первого этапа t₁. Заданное значение перемещения исполнительного органа механизма _зад может принимать значения от нуля до максимального, _{зад. max} при этом длительность первого этапа t₁, принимает значения от нуля до максимального значения t_{1 max}.

Таким образом, заявляемое устройство для формирования диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением четвертой производной скорости обеспечивает необходимую

интенсивность перемещения исполнительного органа механизма, что позволяет достичь максимальной производительности промышленных установок.

второго суммирующего блока 9, пятнадцатый пропорциональный блок 35, вход которого соединен с выходом второго задатчика 12, пятый суммирующий блок 36, первый вход которого соединен с выходом пятнадцатого пропорционального блока 35, а второй вход которого соединен с выходом второго суммирующего блока 12, седьмой блок произведения 37, первый вход которого соединен с выходом второго задатчика 12, а второй вход которого соединен с выходом третьего суммирующего блока 32, восьмой блок произведения 38, первый вход которого соединен с выходом второго задатчика 12, а второй вход которого соединен с выходом четвертого суммирующего блока 34, девятый блок произведения 39, первый вход которого соединен с выходом второго задатчика 12, а второй вход которого соединен с выходом пятого суммирующего блока 36, блок 40, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), вход которого соединен с выходом седьмого блока произведения 37, первый блок 41, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), вход которого соединен с выходом седьмого блока произведения 37, третий блок 42, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), вход которого соединен с выходом восьмого блока произведения 38, третий блок 43, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), вход которого соединен с выходом девятого блока произведения 39, шестой суммирующий блок 44, первый вход которого соединен с выходом первого блока 41, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), а второй вход которого соединен с выходом второго блока 42, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), седьмой суммирующий блок 45, первый вход которого соединен с выходом второго блока 42, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), а второй вход которого соединен с выходом третьего блока 43, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), десятый блок произведения 46, первый вход которого соединен с выходом пятого пропорционального блока 23, а второй вход которого соединен с выходом блока 40, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), одиннадцатый блок произведения 47, первый вход которого соединен с выходом шестого пропорционального блока 24, а второй вход которого соединен с выходом шестого суммирующего блока 44, двенадцатый блок произведения 48, первый вход которого соединен с выходом седьмого пропорционального блока 25, а второй вход которого соединен с выходом седьмого суммирующего блока 45, тринадцатый блок произведения 49, первый вход которого соединен с выходом восьмого пропорционального блока 26, а второй вход которого соединен с выходом третьего блока 43, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (Положительного) сигнала равен единице (нулю), четырнадцатый блок произведения 50, первый вход которого соединен с выходом девятого пропорционального блока 27, а второй вход которого соединен с выходом блока 40, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), пятнадцатый блок произведения 51, первый вход которого соединен с выходом десятого пропорционального блока 28, а второй вход которого соединен с выходом шестого суммирующего блока 44, шестнадцатый

блок произведения 52, первый вход которого соединен с выходом одиннадцатого пропорционального блока 29, а второй вход которого соединен с выходом седьмого суммирующего блока 45, семнадцатый блок произведения 53, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого пропорционального блока 30, а второй вход которого соединен с выходом третьего блока 43, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), восьмой суммирующий блок 54, первый вход которого соединен с выходом десятого блока произведения 46, а второй вход которого соединен с выходом одиннадцатого блока произведения 47, девятый суммирующий блок 55, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого блока произведения 48, а второй вход которого соединен с выходом тринадцатого блока произведения 49, десятый суммирующий блок 56, первый вход которого соединен с выходом четырнадцатого блока произведения 50, а второй вход которого соединен с выходом пятнадцатого блока произведения 51, одиннадцатый суммирующий блок 57, первый вход которого соединен с выходом шестнадцатого блока произведения 52, а второй вход которого соединен с выходом семнадцатого блока произведения 53, двенадцатый суммирующий блок 58, первый вход которого соединен с выходом восьмого суммирующего блока 54, а второй вход которого соединен с выходом девятого суммирующего блока 55, тринадцатый суммирующий блок 59, первый вход которого соединен с выходом десятого суммирующего блока 56, а второй вход которого соединен с выходом одиннадцатого суммирующего блока 57, восемнадцатый блок произведения 60, первый вход которого соединен с выходом третьего пропорционального блока 21, а второй вход которого соединен с выходом четвертого интегрального блока 8, выход восемнадцатого блока произведения 60 соединен с шестым входом первого суммирующего блока 2, второй вход третьего блока произведения 12 соединен с выходом четвертого пропорционального блока 22, второй вход второго блока произведения 11 соединен с выходом двенадцатого суммирующего блока 58, второй вход первого блока произведения 10 соединен с выходом тринадцатого суммирующего блока 59.

На входы первого суммирующего блока 2 подаются сигнал с задатчика 1, пропорциональный величине заданного перемещения электропривода, и сигналы обратных отрицательных связей: по напряжению, пропорциональному углу поворота электропривода; по напряжению, пропорциональному скорости электропривода; по напряжению пропорциональному первой производной скорости электропривода; по напряжению пропорциональному второй производной скорости электропривода; по напряжению пропорциональному третьей производной скорости электропривода. Первый пропорциональный блок 3 усиливает сигнал, поступающий с выхода первого суммирующего блока 2. Первый блок 4, ограничивающий значение своего входного сигнала 4, ограничивает сигнал, поступающий с первого пропорционального блока 3. Выходной сигнал первого блока ограничения 4, пропорциональный четвертой производной скорости электропривода, интегрируется первым интегральным блоком 5. Выходной сигнал первого интегрального блока 5, пропорциональный третьей производной скорости электропривода интегрируется вторым интегральным блоком 6. Выходной сигнал второго интегрального блока 6, пропорциональный второй производной скорости электропривода интегрируется

третьим интегральным блоком 7. Выходной сигнал третьего интегрального блока 7, пропорциональный первой производной скорости электропривода интегрируется четвертым интегральным блоком 8. Выходной сигнал четвертого интегрального блока 8, пропорциональный скорости электропривода интегрируется пятым интегральным блоком 15. Выходной сигнал второго задатчика 13, пропорциональный величине приращения заданного перемещения исполнительного органа механизма, поступает на вход блока 14, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала. Выходной сигнал блока 14, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала поступает на вход пятого пропорционального блока 16. Выходной сигнал пятого пропорционального блока 16 поступает на вход блока 17, формирующего на выходе значение корня пятой степени своего входного сигнала. Выходной сигнал блока 19, формирующего на выходе значение корня пятой степени своего входного сигнала поступает на вход третьего 21 пропорционального блока, на первый и второй входы четвертого блока произведения 18, на первые входы пятого 19 и шестого 20 блоков произведения. На второй вход пятого блока произведения 19 поступает сигнал с четвертого блока произведения 18. На второй вход шестого блока произведения 19 поступает сигнал с четвертого блока произведения 18. Сигналы усиливаются четвертым 22, пятым 23, шестым 24, седьмым 25, восьмым 26, девятым 27, десятым 28, одиннадцатым 29 и двенадцатым 30 пропорциональными блоками. Сигнал со второго задатчика 13 поступает на входы тринадцатого 31, четырнадцатого 33, пятнадцатого 35 пропорциональных блоков. Третий суммирующий блок 32 суммирует сигналы поступающие с тринадцатого пропорционального блока 31 и второго суммирующего блока 12. Четвертый суммирующий блок 34 суммирует сигналы поступающие с четырнадцатого пропорционального блока 33 и второго суммирующего блока 12. Пятый суммирующий блок 36 суммирует сигналы поступающие с пятнадцатого пропорционального блока 35 и второго суммирующего блока 9. Седьмой блок произведения 37 умножает выходные сигналы третьего суммирующего блока 32 и второго задатчика 13. Восьмой блок произведения 38 умножает выходные сигналы четвертого суммирующего блока 34 и второго задатчика 13. Девятый блок произведения 39 умножает выходные сигналы пятого суммирующего блока 36 и второго задатчика 13. Шестой суммирующий блок 44 суммирует сигнал с первого блока 41, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), и сигнал со второго блока 42, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю). Седьмой суммирующий блок 45 суммирует сигнал со второго блока 42, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), и сигнал с третьего блока 43, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного).сигнала равен единице (нулю). Десятый 46, одиннадцатый 47, двенадцатый 48, тринадцатый 49, четырнадцатый 50, пятнадцатый 51, шестнадцатый 52, семнадцатый 53 блоки произведения перемножают сигналы поступающие на свои первый и второй входы. Восьмой 54, девятый 55, десятый 56, одиннадцатый 57, двенадцатые 58, тринадцатый 59 суммирующие блоки соответственно суммируют сигналы поступающие на свои входы. Первый блок произведения 9 умножает сигналы поступающие с тринадцатого суммирующего блока 59 и первого интегрального блока 5. Второй блок произведения 10 умножает сигналы поступающие с двенадцатого суммирующего блока 58 и второго интегрального блока 6. Третий блок произведения 11 умножает

сигналы поступающие с четвертого пропорционального блока 22 и третьего интегрального блока 7. Четвертый блок произведения 60 умножает сигналы поступающие с третьего пропорционального блока 21 и четвертого интегрального блока 8.

Таким образом, изменение сигнала со второго задатчика 13, выходной сигнал которого пропорционален величине приращения заданного перемещения электропривода, осуществляется регулированием коэффициентов отрицательных обратных связей по напряжениям, пропорциональным скорости электропривода, первой производной скорости электропривода, второй производной скорости электропривода, третьей производной скорости электропривода.

Знаки сигналов на выходе первого суммирующего блока, при подаче положительного сигнала с задатчика на первый вход первого суммирующего блока, на каждом из этапах движения представлены в таблице 1.

Таблица 1
Этап	Суммарный сигнал на выходе первого суммирующего блока
1	+
2	-
3	+
4	-
5	+
6	-
7	+
8	-
9	+
10	-
11	+

В моменты времени t₁, 3t₁, 4t₁, 5t₁, 7t₁ , 9t₁, 11t₁, 12t₁, 13t₁, 15t₁ , 16t₁ сигнал на выходе первого суммирующего блока равен 0. При изменении входного напряжения в интервале 0U_вхU_вх.max длительность первого этапа изменяется соответственно.

Максимальное значение входного напряжения определяется соответственно по формуле

U_вх.max=U_5max.

В зависимости от величины максимальных напряжений на выходе интегральных блоков, ограничивающего напряжения на выходе; блока ограничения и от максимальных длительностей этапов технологического процесса определяются соответственно постоянные времени:

где U_огр.1 - ограничивающее значение напряжения на выходе блока ограничения;

U_1max - максимальное значение напряжения на выходе первого интегрального блока;

U_2max - максимальное значение напряжения на выходе второго интегрального блока;

U_3max - максимальное значение напряжения на выходе третьего интегрального блока;

U_4max - максимальное значение напряжения на выходе четвертого интегрального блока;

U_5max - максимальное значение напряжения на выходе пятого интегрального блока.

С увеличением коэффициента первого пропорционального блока повышается точность формирования рациональных диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением четвертой производной скорости.

Коэффициенты остальных пропорциональных блоков определяются соответственно по формулам:

Таким образом, точность формируемой диаграммы перемещения электропривода с упругим водопроводом с ограничением четвертой производной скорости определяется настройкой линейных блоков: пропорциональных и интегральных; а так же нелинейных блоков, ограничивающего значение своего входного сигнала, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала, формирующего на выходе значение корня пятой степени своего входного сигнала, произведения.

Устройство для формирования диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением четвертой производной скорости, содержащие первый задатчик, выход которого соединен с первым входом первого суммирующего блока, выход первого суммирующего блока соединен с входом первого пропорционального блока, выход которого соединен с входом блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен с входом первого интегрального блока, выход первого интегрального блока соединен с входом второго интегрального блока, выход второго интегрального блока соединен с входом третьего интегрального блока, выход которого соединен с входом четвертого интегрального блока, первый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом первого интегрального блока, а выход которого соединен с третьим входом первого суммирующего блока, второй блок произведения, первый вход которого соединен с выходом второго интегрального блока, а выход которого соединен с четвертым входом первого суммирующего блока, третий блок произведения, первый вход которого соединен с выходом третьего интегрального блока, а выход которого соединен с пятым входом первого суммирующего блока, второй задатчик, выходной сигнал которого пропорционален величине приращения заданного перемещения исполнительного органа механизма, выход второго задатчика соединен с входом блока, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала, второй суммирующий блок, отличающееся тем, что в устройство введены пятый интегральный блок, вход которого соединен с выходом четвертого интегрального блока, а выход которого соединен со вторым входом первого суммирующего блока и с первым входом второго суммирующего блока, второй вход второго суммирующего блока соединен с выходом первого задатчика, второй пропорциональный блок, вход которого соединен с выходом блока, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала, а выход которого соединен с входом блока, формирующего на выходе значение корня пятой степени своего входного сигнала, выход блока, формирующего на выходе значение корня пятой степени своего входного сигнала соединен с первыми входами пятого и шестого блоков произведения, с входом третьего пропорционального блока, с первым и вторым входами четвертого блока произведения, выход четвертого блока произведения соединен с входом четвертого пропорционального блока и со вторым входом пятого блока произведения, выход пятого блока произведения соединен со вторым входом шестого блока произведения, и с входами пятого, шестого, седьмого, восьмого пропорциональных блоков, выход шестого блока произведения соединен с входами девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого пропорциональных блоков, тринадцатый пропорциональный блок, вход которого соединен с выходом второго задатчика, третий суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом тринадцатого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом второго суммирующего блока, четырнадцатый пропорциональный блок, вход которого соединен с выходом второго задатчика, четвертый суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом четырнадцатого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом второго суммирующего блока, пятнадцатый пропорциональный блок, вход которого соединен с выходом второго задатчика, пятый суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом пятнадцатого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом второго суммирующего блока, седьмой блок произведения, первый вход которого соединен с выходом второго задатчика, а второй вход которого соединен с выходом третьего суммирующего блока, восьмой блок произведения, первый вход которого соединен с выходом второго задатчика, а второй вход которого соединен с выходом четвертого суммирующего блока, девятый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом второго задатчика, а второй вход которого соединен с выходом пятого суммирующего блока, блок, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), вход которого соединен с выходом седьмого блока произведения, первый блок, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), вход которого соединен с выходом седьмого блока произведения, третий блок, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), вход которого соединен с выходом восьмого блока произведения, третий блок, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), вход которого соединен с выходом девятого блока произведения, шестой суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом первого блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), а второй вход которого соединен с выходом второго блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), седьмой суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом второго блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), а второй вход которого соединен с выходом третьего блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), десятый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом пятого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), одиннадцатый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом шестого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом шестого суммирующего блока, двенадцатый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом седьмого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом седьмого суммирующего блока, тринадцатый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом восьмого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом третьего блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), четырнадцатый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом девятого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), пятнадцатый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом десятого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом шестого суммирующего блока, шестнадцатый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом одиннадцатого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом седьмого суммирующего блока, семнадцатый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом третьего блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), восьмой суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом десятого блока произведения, а второй вход которого соединен с выходом одиннадцатого блока произведения, девятый суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого блока произведения, а второй вход которого соединен с выходом тринадцатого блока произведения, десятый суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом четырнадцатого блока произведения, а второй вход которого соединен с выходом пятнадцатого блока произведения, одиннадцатый суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом шестнадцатого блока произведения, а второй вход которого соединен с выходом семнадцатого блока произведения, двенадцатый суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом восьмого суммирующего блока, а второй вход которого соединен с выходом девятого суммирующего блока, тринадцатый суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом десятого суммирующего блока, а второй вход которого соединен с выходом одиннадцатого суммирующего блока, восемнадцатый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом третьего пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом четвертого интегрального блока, выход восемнадцатого блока произведения соединен с шестым входом первого суммирующего блока, второй вход третьего блока произведения соединен с выходом четвертого пропорционального блока, второй вход второго блока произведения соединен с выходом двенадцатого суммирующего блока, второй вход первого блока произведения соединен с выходом тринадцатого суммирующего блока.

Похожие патенты: