Устройство для формирования близкой к оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения

Авторы патента:

H02P5/60 - Устройства для регулирования числа оборотов электродвигателей, основанные на сравнении измеренной скорости вращения двигателя с заданным физическим параметром, причем результат сравнения используется для регулирования

Полезная модель относится к электротехнике и может использоваться в промышленных установках для формирования близкой к оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения. Устройство для формирования близкой к оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения содержит задатчик 1, выход которого соединен с первым входом первого суммирующего блока 2, выход первого суммирующего блока 2 соединен с входом первого блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение единица (ноль) 27, с входом первого блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица) 28, с входом блока, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала 25, с первым входом первого пропорционального блока 3, выход первого пропорционального блока 3 соединен с входом первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 4, выход первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 4, соединен с первым входом второго пропорционального блока 5, выход второго пропорционального блока 5 соединен с первым входом первого блока произведения 10, с первым входом второго блока произведения 11, выход первого блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение единица (ноль) 27, соединен со вторым входом первого блока произведения 10, выход первого блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица) 28, соединен со вторым входом второго блока произведения 11, выход первого блока произведения 10 соединен с входом второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 6, выход второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 6, соединен с первым входом четвертого пропорционального блока 13, выход второго блока произведения 11 соединен с входом третьего блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 12, выход третьего блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 12, соединен со вторым входом четвертого пропорционального блока 13, выход четвертого пропорционального блока 13 соединен с первым входом третьего блока произведения 14, с первым входом четвертого блока произведения 15, выход блока, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала 25, соединен с входом блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов 26, выход блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов 26, соединен с входом второго блока, формирующего на

выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение единица (ноль) 29, с входом второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица) 30, выход второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение единица (ноль) 29, соединен со вторым входом третьего блока произведения 14, выход второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица) 30, соединен со вторым входом четвертого блока произведения 15, выход третьего блока произведения 14 соединен с входом четвертого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 16, выход четвертого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 16, соединен с первым входом третьего интегрального блока 18, выход четвертого блока произведения 15 соединен с входом пятого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 17, выход пятого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 17, соединен со вторым входом третьего интегрального блока 18, выход третьего интегрального блока 18 соединен с входом четвертого интегрального блока 19, с входом пятого пропорционального блока 20, с входом шестого пропорционального блока 21, с входом седьмого пропорционального блока 22, выход четвертого интегрального блока 19 соединен с входом первого интегрального блока 7, с входом восьмого пропорционального блока 23, с входом девятого пропорционального блока 24, с третьим входом четвертого пропорционального блока 13, выход первого интегрального блока 7 соединен с входом второго интегрального блока 8, с входом третьего пропорционального блока 9, со вторым входом второго пропорционального блока 5, выход второго интегрального блока 8 соединен со вторым входом первого суммирующего блока 2, выход третьего пропорционального блока 9 соединен со вторым входом первого пропорционального блока 3, выход пятого пропорционального блока 20 соединен с третьим входом первого пропорционального блока 3, выход шестого пропорционального блока 21 соединен с третьим входом второго пропорционального блока 5, выход седьмого пропорционального блока 22 соединен с четвертым входом четвертого пропорционального блока 13, выход восьмого пропорционального блока 23 соединен с четвертым входом первого пропорционального блока 3, выход девятого пропорционального блока 24 соединен с четвертым входом второго пропорционального блока 5. Таким образом, точность формирования близкой к оптимальной диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения определяется настройкой линейных блоков: интегральных, пропорциональных и суммирующих; блоков произведения; а так же нелинейных блоков: ограничивающих значения своих входных сигналов, формирующих на выходе при подаче на их вход положительных (отрицательных) сигналов значение единица (ноль), формирующих на выходе при подаче на

их входа положительных (отрицательных) сигналов значение ноль (единица), формирующих на выходе абсолютные значения своих входных сигналов и формирующих на выходе алгебраическую сумму значений своих входных и опорных сигналов.

Аналогом разработанного устройства является устройство для формирования оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения электропривода с активным неизменным моментом сопротивления при ограничении по току и скорости /Добробаба Ю.П., Ивченко В.В., Барандыч В.Ю. Устройство, формирующее оптимальную по быстродействию диаграмму перемещения электропривода с активным неизменным моментом сопротивления при ограничении по току и скорости.// Материалы международной научно-практической конференции "Электроэнергетические комплексы и системы." - Краснодар: Изд. КубГТУ, 2006. - С.106-110./.

Наиболее близким к заявляемому устройству для формирования близкой к оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения является устройство для формирования оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения электропривода с моментом сопротивления типа сухого трения при ограничении по току и скорости /Добробаба Ю.П., Ивченко В.В., Барандыч В.Ю. Устройство, формирующее оптимальную по быстродействию диаграмму перемещения электропривода с моментом сопротивления типа сухого трения при ограничении по току и скорости.// Материалы международной научно-практической конференции "Электроэнергетические комплексы и системы." - Краснодар: Изд. КубГТУ, 2006. - С.101-105/, которое принимается за прототип.

Прототип содержит: задатчик, выход которого соединен с первым входом суммирующего блока, выход суммирующего блока соединен с входом первого пропорционального блока, выход первого пропорционального блока соединен с входом первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен с первым входом второго пропорционального блока, выход второго пропорционального блока соединен с входом второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход второго

блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен с первым входом первого интегрального блока, выход первого интегрального блока соединен с входом второго интегрального блока, со вторым входом второго пропорционального блока, с входом третьего пропорционального блока, с входом четвертого пропорционального блока, выход второго интегрального блока соединен со вторым входом суммирующего блока, выход третьего пропорционального блока соединен с третьим входом суммирующего блока, выход четвертого пропорционального блока соединен со входом третьего блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход третьего блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен со вторым входом первого интегрального блока.

Существующий прототип не позволяет реализовать близкую к оптимальной диаграмму перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничении по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения.

Техническим результатом полезной модели является разработка устройства, формирующего близкую к оптимальной по быстродействию диаграмму перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения и позволяющего совместно с системой автоматического регулирования положения электропривода достичь необходимой интенсивности перемещения, и, как следствие, увеличить производительность промышленных установок.

Технический результат достигается в устройстве для формирования близкой к оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения тем, что из известного устройства выведены четвертый пропорциональный блок, вход которого соединен с выходом первого интегрального блока, а выход которого соединен с входом третьего блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, третий блок, ограничивающий значение своего входного сигнала, выход которого соединен со вторым входом второго пропорционального блока; в известное устройство введены первый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом второго пропорционального блока, а выход которого соединен с входом второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен с первым входом четвертого пропорционального блока, второй блок произведения, первый вход которого соединен с выходом второго пропорционального блока, а выход которого соединен с входом третьего блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход третьего блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен со вторым входом четвертого пропорционального блока, выход четвертого пропорционального блока соединен с первым входом третьего блока произведения, с первым входом четвертого блока

произведения, выход третьего блока произведения соединен с входом четвертого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход четвертого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен с первым входом третьего интегрального блока, выход четвертого блока произведения соединен с входом пятого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход пятого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен со вторым входом третьего интегрального блока, выход третьего интегрального блока соединен с входом четвертого интегрального блока, с входом пятого пропорционального блока, с входом шестого пропорционального блока и с входом седьмого пропорционального блока, выход четвертого интегрального блока соединен с входом первого интегрального блока, с входом восьмого пропорционального блока, с входом девятого пропорционального блока и с третьим входом четвертого пропорционального блока, выход третьего пропорционального блока соединен со вторым входом первого пропорционального блока, выход пятого пропорционального блока соединен с третьим входом первого пропорционального блока, выход шестого пропорционального блока соединен с третьим входом второго пропорционального блока, выход седьмого пропорционального блока соединен с четвертым входом четвертого пропорционального блока, выход восьмого пропорционального блока соединен с четвертым входом первого пропорционального блока, выход девятого пропорционального блока соединен с четвертым входом второго пропорционального блока, блок, формирующий на выходе абсолютное значение своего входного сигнала, вход которого соединен с выходом суммирующего блока, а выход которого соединен с входом блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, первый блок, формирующий на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение единица (ноль), вход которого соединен с выходом суммирующего блока, а выход которого соединен со вторым входом первого блока произведения, первый блок, формирующий на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица), вход которого соединен с выходом суммирующего блока, а выход которого соединен со вторым входом второго блока произведения, выход блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, соединен с входом второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение единица (ноль), с входом второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица), выход второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение единица (ноль), соединен со вторым входом третьего блока произведения, выход второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица), соединен со вторым входом четвертого блока произведения.

Цифровое моделирование задатчика интенсивности, формирующего близкую к оптимальной по быстродействию диаграмму перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения, и системы автоматического регулирования положения электропривода, позволило проверить полученные закономерности и работоспособность исследуемых диаграмм. Разработан, реализован и экспериментально исследован задатчик интенсивности на базе программируемого PC, формирующий близкую к оптимальной по быстродействию диаграмму перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения.

Перемещение электропривода осуществляется по близкому к оптимальному по быстродействию закону и ограничениях по току и скорости механизма, что видно из представленных ниже уравнений и соотношений.

Электропривод с двигателем постоянного тока, упругим валопроводом и моментом сопротивления типа сухого трения описывается уравнениями:

где U - напряжение, приложенное к якорной цепи электродвигателя, в;

M_c - момент сопротивления электропривода, Н·м;

I_я - ток якорной цепи электродвигателя, А;

₁ - угловая скорость электродвигателя, ;

₂ - угловая скорость исполнительного органа механизма, ;

₁ - угол поворота электродвигателя, рад,

₂ - угол поворота исполнительного органа механизма, рад;

М_у - момент упругий, Н·м;

С_е - коэффициент электродвигателя,

С_м - коэффициент электродвигателя, В·с;

R_я - сопротивление якорной цепи электродвигателя, Ом;

J₁ - момент инерции электродвигателя, кг·м²;

J₂ - момент инерции исполнительного органа механизма, кг·м²;

С_у - жесткость валопровода, .

Критерий оптимизации

где Т - длительность цикла, с.

По техническим и технологическим требованиям на электропривод с упругим валопроводом накладываются ограничения:

где U_доп - допустимое значение напряжения, приложенного к якорной цепи электродвигателя, В;

I_доп - допустимое значение тока якорной цепи электродвигателя, А;

_доп - допустимое значение угловой скорости электропривода, .

Начальные значения контролируемых координат:

где _нач - начальное значение угла поворота исполнительного органа механизма рад.

Конечные значения контролируемых координат:

где _кон - конечное значение угла поворота исполнительного органа механизма, рад.

Задача близкого к оптимальному по быстродействию управления перемещением электроприводов с упругими валопроводами при ограничениях по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения формулируется следующим образом: определить диаграмму отработки заданного изменения угла поворота электропривода, удовлетворяющую системе уравнений (1) и доставляющую минимум интегралу (2), при ограничениях (3), начальных значениях (4) и конечных значениях (5).

Для близкой к оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма справедливы соотношения, как описано в статье /Добробаба Ю.П., Ивченко В.В. Разработка близкой к оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма.// Известия высших учебных заведений "Пищевая технология" - Краснодар: Изд. КубГТУ, 1' 2007. - С.76-78/:

где t₁ - длительность первого, второго, четвертого, пятого, седьмого, восьмого, десятого и одиннадцатого этапов, с;

t₂ - длительность третьего этапа, с;

t₃ - длительность шестого этапа, с;

t₄ - длительность девятого этапа, с;

T - длительность цикла, с.

- максимальное при разгоне значение третьей производной угловой скорости исполнительного органа механизма, ;

- максимальное при торможении значение третьей производной угловой скорости исполнительного органа механизма, ;

- максимальное при разгоне значение первой производной угловой скорости исполнительного органа механизма, ;

- максимальное при торможении значение первой производной угловой скорости исполнительного органа механизма, .

Проведенные исследования показывают, что перемещение исполнительного органа механизма осуществимо за одиннадцать этапов.

Таким образом, совокупность существенных признаков, указанная в формуле полезной модели позволяет достичь желаемого технического результата.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для формирования близкой к оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения.

На фигурах 2 и 3 представлена близкая к оптимальной по быстродействию диаграмма перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения при _кон>_нач.

На фигурах 4 и 5 представлена близкая к оптимальной по быстродействию диаграмма перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения при _кон<_нач.

формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение единица (ноль) 27, соединен со вторым входом первого блока произведения 10, выход первого блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица) 28, соединен со вторым входом второго блока произведения 11, выход первого блока произведения 10 соединен с входом второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 6, выход второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 6, соединен с первым входом четвертого пропорционального блока 13, выход второго блока произведения 11 соединен с входом третьего блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 12, выход третьего блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 12, соединен со вторым входом четвертого пропорционального блока 13, выход четвертого пропорционального блока 13 соединен с первым входом третьего блока произведения 14, с первым входом четвертого блока произведения 15, выход блока, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала 25, соединен с входом блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов 26, выход блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов 26, соединен с входом второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение единица (ноль) 29, с входом второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица) 30, выход второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение единица (ноль) 29, соединен со вторым входом третьего блока произведения 14, выход второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица) 30, соединен со вторым входом четвертого блока произведения 15, выход третьего блока произведения 14 соединен с входом четвертого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 16, выход четвертого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 16, соединен с первым входом третьего интегрального блока 18, выход четвертого блока произведения 15 соединен с входом пятого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 17, выход пятого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 17, соединен со вторым входом третьего интегрального блока 18, выход третьего интегрального блока 18 соединен с входом четвертого интегрального блока 19, с входом пятого пропорционального блока 20, с входом шестого пропорционального блока 21, с входом седьмого пропорционального блока 22, выход четвертого интегрального блока 19 соединен с входом первого интегрального блока 7, с входом восьмого пропорционального блока 23, с входом девятого пропорционального блока 24, с третьим входом четвертого пропорционального блока 13, выход первого интегрального блока 7 соединен с входом второго интегрального блока 8, с входом

третьего пропорционального блока 9, со вторым входом второго пропорционального блока 5, выход второго интегрального блока 8 соединен со вторым входом первого суммирующего блока 2, выход третьего пропорционального блока 9 соединен со вторым входом первого пропорционального блока 3, выход пятого пропорционального блока 20 соединен с третьим входом первого пропорционального блока 3, выход шестого пропорционального блока 21 соединен с третьим входом второго пропорционального блока 5, выход седьмого пропорционального блока 22 соединен с четвертым входом четвертого пропорционального блока 13, выход восьмого пропорционального блока 23 соединен с четвертым входом первого пропорционального блока 3, выход девятого пропорционального блока 24 соединен с четвертым входом второго пропорционального блока 5.

На входы первого суммирующего блока 2 подаются сигнал с задатчика 1, соответствующий величине заданного перемещения электропривода, и сигнал обратной отрицательной связи, соответствующий углу поворота исполнительного органа механизма. Первый суммирующий блок 2 суммирует сигналы, поступающие на его входы. На входы первого пропорционального блока 3 подаются выходной сигнал с первого суммирующего блока 2, сигнал обратной отрицательной связи, соответствующий произведению третьего пропорционального блока 9 и сигнала, соответствующего скорости исполнительного органа механизма, сигнал обратной отрицательной связи, соответствующий произведению восьмого пропорционального блока 23 и сигнала, соответствующего первой производной скорости исполнительного органа механизма, сигнал обратной отрицательной связи, соответствующий произведению пятого пропорционального блока 20 и сигнала, соответствующего второй производной скорости исполнительного органа механизма. Первый пропорциональный блок 3 усиливает суммарный сигнал, первый блок ограничения 4 ограничивает сигнал, поступающий с выхода первого пропорционального блока 3 до _доп(-_доп). На входы второго пропорционального блока 5 подаются сигнал с выхода первого блока ограничения 4, сигнал обратной отрицательной связи, соответствующий скорости исполнительного органа механизма, сигнал обратной отрицательной связи, соответствующий произведению девятого пропорционального блока 24 и сигнала, соответствующего первой производной скорости исполнительного органа механизма, сигнал обратной отрицательной связи, соответствующий произведению шестого пропорционального блока 21 и сигнала, соответствующего второй производной скорости исполнительного органа механизма. Второй пропорциональный блок 5 усиливает суммарный сигнал. С выхода первого суммирующего блока 2 сигнал поступает на вход первого блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала

значение единица (ноль) 27, и на вход первого блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица) 28. В первом блоке произведения 10 осуществляется умножение выходного сигнала первого блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение единица (ноль) 27, и выходного сигнала второго пропорционального блока 5. Во втором блоке произведения 11 осуществляется умножение выходного сигнала первого блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица) 28, и выходного сигнала второго пропорционального блока 5. Второй блок ограничения 6 ограничивает сигнал, поступающий с выхода первого блока произведения 10 до . Третий блок ограничения 12 ограничивает сигнал, поступающий с выхода второго блока произведения 11 до . На входы четвертого пропорционального блока 13 подаются выходной сигнал со второго блока ограничения 6, выходной сигнал с третьего блока ограничения 13, сигнал обратной отрицательной связи, соответствующий произведению седьмого пропорционального блока 22 и сигнала, соответствующего второй производной скорости исполнительного органа механизма, сигнал обратной отрицательной связи, соответствующий первой производной скорости исполнительного органа механизма. С выхода первого суммирующего блока 2 сигнал поступает на вход блока, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала 25. С выхода блока, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала 25, сигнал поступает на вход блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов 26. Выходной сигнал блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов 26, поступает на вход второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение единица (ноль) 29, и на вход второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица) 30. В третьем блоке произведения 14 осуществляется умножение выходного сигнала второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение единица (ноль) 29, и выходного сигнала четвертого пропорционального блока 13. В четвертом блоке произведения 15 осуществляется умножение выходного сигнала второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица) 30, и выходного сигнала четвертого пропорционального блока 13. Четвертый блок ограничения 16 ограничивает сигнал, поступающий с выхода третьего блока произведения 14 до . Пятый блок ограничения 17 ограничивает сигнал, поступающий с выхода четвертого блока произведения 15 до . Выходной сигнал четвертого блока ограничения 16 и пятого блока ограничения 17 соответствует третьей производной скорости

исполнительного органа механизма. Третий интегральный блок 18 интегрирует сигналы, поступающие с выходов четвертого блока ограничения 16 и пятого блока ограничения 17. Выходной сигнал третьего интегрального блока 18 соответствует второй производной скорости исполнительного органа механизма. Четвертый интегральный блок 19 интегрирует сигнал, поступающий с выхода третьего интегрального блока 18. Выходной сигнал четвертого интегрального блока 19 соответствует первой производной скорости исполнительного органа механизма. Первый интегральный блок 7 интегрирует сигнал, поступающий с выхода четвертого интегрального блока 19. Выходной сигнал первого интегрального блока 7 соответствует скорости исполнительного органа механизма. Второй интегральный блок 8 интегрирует сигнал, поступающий с выхода первого интегрального блока 7. Выходной сигнал второго интегрального блока 8 соответствует углу перемещения исполнительного органа механизма.

В моменты времени (4t₁+t₂+t₃), (6t₁+t₂+t₃+t₄), (7t₁+t₂ +t₃+t₄), (8t₁+t₂+t₃+t₄) напряжение на входе первого блока ограничения равно 0. В моменты времени (2t₁+t₂), (3t₁+t₂ ), (4t₁+t₂) напряжение на входе второго блока ограничения равно 0. В моменты времени t₁, 2t₁ напряжение на входе четвертого блока ограничения равно 0. В моменты времени (5t₁+t₂+t₃), (6t₁+t₂ +t₃), напряжение на входе пятого блока ограничения равно 0.

Рассмотрен вопрос формирования оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения электропривода с моментом сопротивления типа сухого трения при ограничении по току и скорости механизма при выполнении условия _КОН>_НАЧ.

Предлагаемое устройство позволяет формировать оптимальную по быстродействию диаграмму перемещения электропривода с моментом сопротивления типа сухого трения при ограничении по току и скорости механизма при выполнении условия _КОН<_НАЧ.

В моменты времени (4t₁+t₂+t₃), (6t₁+t₂+t₃+t₄), (7t₁+t₂ +t₃+t₄), (8t₁+t₂+t₃+t₄) напряжение на входе первого блока ограничения равно 0. В моменты времени (2t₁+t₂), (3t₁+t₂ ), (4t₁+t₂) напряжение на входе третьего блока ограничения равно 0. В моменты времени t₁, 2t₁ напряжение на входе четвертого блока ограничения равно 0. В моменты времени (5t₁+t₂+t₃), (6t₁+t₂ +t₃), напряжение на входе пятого блока ограничения равно 0.

С увеличением коэффициентов первого пропорционального блока K₁, второго пропорционального блока К₂ и пятого пропорционального блока К₄ повышается точность формирования близкой к оптимальной диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения.

Коэффициенты остальных пропорциональных блоков определяются соответственно по формулам:

Значение величины опорного сигнала блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, определяется по формуле

Таким образом, точность формирования близкой к оптимальной диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения определяется настройкой линейных блоков: интегральных, пропорциональных и суммирующих; блоков произведения; а так же нелинейных блоков: ограничивающих значения своих входных сигналов, формирующих на выходе при подаче на их вход положительных (отрицательных) сигналов значение единица (ноль), формирующих на выходе при подаче на их входа положительных (отрицательных) сигналов значение ноль (единица), формирующих на выходе абсолютные значения своих входных сигналов и формирующих на выходе алгебраическую сумму значений своих входных и опорных сигналов.

Устройство для формирования близкой к оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом при ограничениях по току и скорости механизма с моментом сопротивления типа сухого трения, содержащее задатчик, выход которого соединен с первым входом суммирующего блока, выход суммирующего блока соединен с первым входом первого пропорционального блока, выход первого пропорционального блока соединен с входом первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен с первым входом второго пропорционального блока, второй блок, ограничивающий значение своего входного сигнала, первый интегральный блок, выход которого соединен с входом второго интегрального блока, со вторым входом второго пропорционального блока, с входом третьего пропорционального блока, выход второго интегрального блока соединен со вторым входом суммирующего блока, отличающееся тем, что в устройство введены первый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом второго пропорционального блока, а выход которого соединен с входом второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен с первым входом четвертого пропорционального блока, второй блок произведения, первый вход которого соединен с выходом второго пропорционального блока, а выход которого соединен с входом третьего блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход третьего блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен со вторым входом четвертого пропорционального блока, выход четвертого пропорционального блока соединен с первым входом третьего блока произведения, с первым входом четвертого блока произведения, выход третьего блока произведения соединен с входом четвертого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход четвертого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен с первым входом третьего интегрального блока, выход четвертого блока произведения соединен с входом пятого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход пятого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен со вторым входом третьего интегрального блока, выход третьего интегрального блока соединен с входом четвертого интегрального блока, с входом пятого пропорционального блока, с входом шестого пропорционального блока и с входом седьмого пропорционального блока, выход четвертого интегрального блока соединен с входом первого интегрального блока, с входом восьмого пропорционального блока, с входом девятого пропорционального блока и с третьим входом четвертого пропорционального блока, выход третьего пропорционального блока соединен со вторым входом первого пропорционального блока, выход пятого пропорционального блока соединен с третьим входом первого пропорционального блока, выход шестого пропорционального блока соединен с третьим входом второго пропорционального блока, выход седьмого пропорционального блока соединен с четвертым входом четвертого пропорционального блока, выход восьмого пропорционального блока соединен с четвертым входом первого пропорционального блока, выход девятого пропорционального блока соединен с четвертым входом второго пропорционального блока, блок, формирующий на выходе абсолютное значение своего входного сигнала, вход которого соединен с выходом суммирующего блока, а выход которого соединен с входом блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, первый блок, формирующий на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение единица (ноль), вход которого соединен с выходом суммирующего блока, а выход которого соединен со вторым входом первого блока произведения, первый блок, формирующий на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица), вход которого соединен с выходом суммирующего блока, а выход которого соединен со вторым входом второго блока произведения, выход блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, соединен с входом второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение единица (ноль), с входом второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица), выход второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение единица (ноль), соединен со вторым входом третьего блока произведения, выход второго блока, формирующего на выходе при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала значение ноль (единица), соединен со вторым входом четвертого блока произведения.