Устройство для формирования оптимальных по быстродействию диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упругосоединенного с электродвигателем, с ограничением напряжения

Полезная модель относится к электротехнике и может использоваться в промышленных установках для формирования оптимальных по быстродействию диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением напряжения. Сущность полезной модели заключается в том, что в известное устройство для формирования оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения электропривода с моментом сопротивления типа сухого трения при ограничении по напряжению, содержащее первый задатчик, первый пропорциональный блок, первый блок, ограничивающий значение своего входного сигнала, первый интегральный блок, второй пропорциональный блок, второй интегральный блок, третий пропорциональный блок, первый блок произведения, третий интегральный блок, четвертый пропорциональный блок, пятый пропорциональный блок, второй блок произведения, второй блок, ограничивающий значение своего входного сигнала, второй задатчик, первый нелинейный элемент, второй нелинейный элемент введены четвертый интегральный блок, пятый интегральный блок, третий блок произведения, четвертый блок произведения, третий нелинейный элемент, четвертый нелинейный элемент. Задачей предлагаемого технического решения является повышение быстродействия исполнительных органов промышленных механизмов, упруго соединенных с электродвигателями, что позволит совместно с системой автоматического регулирования положения микропозиционного электропривода с упругим валопроводом повысить его быстродействие, достичь необходимой интенсивности перемещения исполнительных органов механизмов и, как следствие, увеличения производительности промышленных установок. Техническим результатом полезной модели является учет влияния упругости валопровода электропривода на переходный процесс, возникающий при перемещении исполнительного органа механизма.

Полезная модель относится к электротехнике и может использоваться в промышленных установках для формирования оптимальных по быстродействию диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением напряжения.

Аналогом разработанного устройства является устройство для формирования диаграмм перемещения электропривода с ограничением второй производной скорости / Пат. на полезную модель №32650, МПК 7 Н02Р 7/80. Устройство для формирования диаграмм перемещения электропривода с ограничением второй производной скорости / Ю.П.Добробаба, В.А.Мурлина, Г.А.Кошкин, С.В.Добробаба, А.Н.Благодырь // от 20.09.2003, бюл. №26./.

Аналог реализован без учета упругости валопровода электропривода, поэтому его использование не позволяет реализовать оптимальные по быстродействию диаграммы перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением напряжения, а также достичь высокого быстродействия исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем.

Наиболее близким к заявляемому устройству для формирования оптимальных по быстродействию диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением напряжения является устройство для формирования оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения электропривода с моментом сопротивления типа сухого трения при ограничении по напряжению / Пат. на полезную модель №69354, МПК 7 Н02Р 5/60. Устройство для формирования оптимальной по быстродействию диаграммы перемещения электропривода с моментом сопротивления типа сухого трения при ограничении по напряжению / Ю.П.Добробаба, Д.С.Прохоренко, В.Ю.Барандыч, В.И.Коноплин // от 10.12.2007, бюл. №34./, которое принимается за прототип.

Прототип содержит: первый задатчик, выход которого 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 первого интегрального блока, выход первого интегрального блока соединен с входом второго пропорционального блока, с входом третьего пропорционального блока,

с первым входом первого блока произведения, выход третьего пропорционального блока соединен с вторым входом первого интегрального блока, выход второго пропорционального блока соединен с первым входом второго интегрального блока, выход второго интегрального блока соединен с входом третьего интегрального блока, с входом четвертого пропорционального блока, с входом пятого пропорционального блока, с первым входом второго блока произведения, выход четвертого пропорционального блока соединен с входом второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен с вторым входом второго интегрального блока, выход пятого пропорционального блока соединен с третьим входом первого интегрального блока, выход третьего интегрального блока соединен с вторым входом первого пропорционального блока, второй задатчик, выход которого соединен с входом первого нелинейного элемента, с входом второго нелинейного элемента, выход второго нелинейного элемента соединен с вторым входом второго блока произведения, выход второго блока произведения соединен с третьим входом первого пропорционального блока, выход первого нелинейного элемента соединен с вторым входом первого блока произведения, выход первого блока произведения соединен с четвертым входом первого пропорционального блока.

Прототип реализован без учета упругости валопровода электропривода, поэтому его использование не позволяет реализовать оптимальные по быстродействию диаграммы перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением напряжения, а также достичь высокого быстродействия исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение быстродействия исполнительных органов промышленных механизмов, упруго соединенных с электродвигателями, что позволит совместно с системой автоматического регулирования положения микропозиционного электропривода с упругим валопроводом повысить его быстродействие, достичь необходимой интенсивности перемещения исполнительных органов механизмов и, как следствие, увеличения производительности промышленных установок.

Техническим результатом полезной модели является учет влияния упругости валопровода электропривода на переходный процесс, возникающий при перемещении исполнительного органа механизма.

Технический результат достигается в устройстве для формирования оптимальных по быстродействию диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением напряжения тем, что в известное устройство, содержащее первый задатчик, выход которого 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 первого интегрального блока, выход первого интегрального блока соединен с входом второго пропорционального блока, с входом третьего пропорционального блока, с первым входом первого блока произведения, выход третьего пропорционального блока соединен с вторым входом первого интегрального блока, выход второго пропорционального блока соединен с первым входом второго интегрального блока, выход второго интегрального блока соединен с входом четвертого пропорционального блока, с первым входом второго блока произведения, выход четвертого пропорционального блока соединен с третьим входом первого интегрального блока, третий интегральный блок, выход которого соединен с вторым входом первого пропорционального блока, пятый пропорциональный блок, выход которого соединен с входом второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, второй задатчик, выход которого соединен с входом первого нелинейного элемента, с входом второго нелинейного элемента, выход второго нелинейного элемента соединен с вторым входом второго блока произведения, выход второго блока произведения соединен с третьим входом первого пропорционального блока, выход первого нелинейного элемента соединен с вторым входом первого блока произведения, выход первого блока произведения соединен с четвертым входом первого пропорционального блока, дополнительно введены четвертый интегральный блок, пятый интегральный блок, выход второго интегрального блока соединен с первым входом четвертого интегрального блока, выход четвертого интегрального блока соединен с первым входом пятого интегрального блока, с вторым входом второго интегрального блока, выход второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен с вторым входом пятого интегрального блока, выход пятого интегрального блока соединен с входом третьего интегрального блока, с входом пятого пропорционального блока, с вторым входом четвертого интегрального блока, дополнительно введены третий блок произведения, четвертый блок произведения, третий нелинейный элемент, четвертый нелинейный элемент, выход четвертого интегрального блока соединен с первым входом третьего блока произведения, выход пятого интегрального блока соединен с первым входом четвертого блока произведения, выход второго задатчика соединен с входом третьего нелинейного элемента, выход третьего нелинейного элемента соединен с вторым входом третьего блока произведения, выход третьего блока произведения соединен с пятым входом первого пропорционального блока, выход второго задатчика соединен с входом четвертого нелинейного элемента, выход четвертого нелинейного элемента соединен с вторым входом четвертого блока произведения, выход четвертого блока произведения соединен с шестым входом первого пропорционального блока.

Перемещение микропозиционного электропривода с упругим валопроводом осуществляют по оптимальному по быстродействию закону при ограничении по напряжению.

Введение в известное устройство четвертого интегрального блока, пятого интегрального блока, третьего блока произведения, четвертого блока произведения, третьего нелинейного элемента, четвертого нелинейного элемента позволяет учесть влияние упругости валопровода электропривода на переходный процесс, возникающий при перемещении исполнительного органа механизма.

Электропривод с двигателем постоянного тока и упругим валопроводом с учетом влияния нагрузки описывается уравнениями:

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

I_я - ток якорной цепи электродвигателя, А;

₁ - угловая скорость электродвигателя,

₁ - угол поворота электродвигателя, рад;

М_у - момент упругий, Н·м;

М_c - момент сопротивления, Н·м;

₂ - угловая скорость исполнительного органа механизма,

₂ - угол поворота исполнительного органа механизма, рад;

C_e - коэффициент пропорциональности между напряжением и угловой скоростью электродвигателя,

R_я - сопротивление якорной цепи электродвигателя, Ом;

L_я - индуктивность якорной цепи электродвигателя, Гн;

C_м - коэффициент пропорциональности между током и моментом электродвигателя, В·с;

J₁ - момент инерции электродвигателя, кг·м²;

J₂ - момент инерции исполнительного органа механизма, кг·м ²;

С_у - жесткость валопровода,

Критерий оптимизации

где T_ц - длительность цикла, с.

По техническим требованиям на микропозиционный электропривод с упругим валопроводом накладывается ограничение по напряжению

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

Начальные значения контролируемых координат:

где _нач - начальное значение угла поворота электропривода, рад.

Конечные значения контролируемых координат:

где _кон - конечное значение угла поворота электропривода, рад.

Задача оптимального по быстродействию управления перемещением исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением по напряжению, формулируется следующим образом: определить диаграмму отработки заданного изменения угла поворота исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, удовлетворяющую системе уравнений (1) и доставляющую минимум интегралу (2), при ограничении по напряжению (3), начальных значениях (4) и конечных значениях (5).

В соответствии с принципом максимума академика Л.С.Понтрягина, так как система имеет локальные ограничения, то управляющее воздействие представляет собой кусочно-постоянную функцию от времени, принимающую граничные значения.

Оптимальный по быстродействию закон перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением по напряжению состоит из пяти этапов. При увеличении (уменьшении) угла поворота исполнительного органа механизма напряжение, приложенное к якорной цепи электродвигателя, на этапах первом, третьем и пятом равна положительному (отрицательному) допустимому значению U_доп(-U _доп); наэтапах втором и четвертом равна отрицательному (положительному) допустимому значению -U _доп(-U_доп).

Характеристическое уравнение системы (1) имеет вид:

Анализ характеристического уравнения (6) показывает, что возможны девять раскладов его корней и соответственно девять видов переходных процессов.

Если характеристическое уравнение (6) представимо в виде

р·(Т₁ р+1)·(Т₂р+1)·(Т ₃р+1)·(Т₄р+1)=0,

то для оптимальной по быстродействию первого вида диаграммы перемещения микропозиционного электропривода с упругим валопроводом справедливы соотношения:

Из соотношений (7)-(11) определяются длительности этапов перемещения исполнительного органа механизма t ₁, t₂, t₃, t₄, t₅.

Если характеристическое уравнение (6) представимо в виде

р·(Т ₁р+1)²·(Т₂ р+1)·(Т₃р+1)=0,

то для оптимальной по быстродействию второго вида диаграммы перемещения микропозиционного электропривода с упругим валопроводом справедливы соотношения (7)-(10) и

Из соотношений (7)-(10), (12) определяются длительности этапов перемещения исполнительного органа механизма t ₁, t₂, t₃, t₄, t_5.

Если характеристическое уравнение (6) представимо в виде

р·(Т ₁р+1)³·(Т₂ р+1)=0,

то для оптимальной по быстродействию третьего вида диаграммы перемещения микропозиционного электропривода с упругим валопроводом справедливы соотношения (7)-(9), (12) и

Из соотношений (7)-(9), (12) и (13) определяются длительности этапов перемещения исполнительного органа механизма t₁, t₂, t ₃, t₄, t₅.

Если характеристическое уравнение (6) представимо в виде

р·(Т₁р+1)² ·(Т₂р+1)²=0,

то для оптимальной по быстродействию четвертого вида диаграммы перемещения микропозиционного электропривода с упругим водопроводом справедливы соотношения (7)-(9), (13) и

Из соотношений (7)-(9), (13) и (14) определяются длительности этапов перемещения исполнительного органа механизма t₁, t₂, t ₃, t₄, t₅.

Если характеристическое уравнение (6) представимо в виде

p·(T₁p+1)⁴ =0,

то для оптимальной по быстродействию пятого вида диаграммы перемещения микропозиционного электропривода с упругим валопроводом справедливы соотношения (7), (8), (12), (13) и

Из соотношений (7), (8), (12), (13) и (15) определяются длительности этапов перемещения исполнительного органа механизма, t₁, t₂, t ₃, t₄, t₅.

Если характеристическое уравнение (6) представимо в виде

то для оптимальной по быстродействию шестого вида диаграммы перемещения микропозиционного электропривода с упругим валопроводом справедливы соотношения (7)-(9) и

Из соотношений (7)-(9), (16) и (17) определяются длительности этапов перемещения исполнительного органа механизма t₁, t₂, t ₃, t₄, t₅.

Если характеристическое уравнение (6) представимо в виде

то для оптимальной по быстродействию седьмого вида диаграммы перемещения микропозиционного электропривода с упругим валопроводом справедливы соотношения (7), (8), (14), (16) и (17).

Из соотношений (7), (8), (14), (16) и (17) определяются длительности этапов перемещения исполнительного органа механизма t ₁, t₂, t₃, t₄, t₅.

Если характеристическое уравнение (6) представимо в виде

то для оптимальной по быстродействию восьмого вида диаграммы перемещения микропозиционного электропривода с упругим валопроводом справедливы соотношения (7), (16), (17) и

Из соотношений (7), (16)-(19) определяются длительности этапов перемещения исполнительного органа механизма t ₁, t₂, t₃, t₄, t₅.

Если характеристическое уравнение (6) представимо в виде

то для оптимальной по быстродействию девятого вида диаграммы перемещения микропозиционного электропривода с упругим валопроводом справедливы соотношения (7), (16), (17) и

Из соотношений (7), (16), (17), (20) и (21) определяются длительности этапов перемещения исполнительного органа механизма t₁, t₂ , t₃, t₄, t ₅.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для формирования оптимальных по быстродействию диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением напряжения.

Оптимальная по быстродействию первого вида диаграмма перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением напряжения представлена на фиг.2-6 в качестве примера, где приведены: зависимость напряжения, приложенного к якорной цепи электродвигателя, от времени U(t) (фиг.2); зависимость тока якорной цепи электродвигателя от времени I_я(t) (фиг.3); зависимость угловой скорости электродвигателя от времени ₁(t) (фиг.4); зависимость упругого момента

от времени М_у(t) (фиг.5), зависимость угла поворота исполнительного органа механизма от времени ₂(t) (фиг.6).

Устройство для формирования оптимальных по быстродействию диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением напряжения содержит первый задатчик 1, выход которого соединен с первым входом первого пропорционального блока 2, выход первого пропорционального блока соединен с входом первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 3, выход первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 3, соединен с первым входом первого интегрального блока 4, выход первого интегрального блока 4 соединен с входом второго пропорционального блока 5, с входом третьего пропорционального блока 6, с первым входом первого блока произведения 7, выход третьего пропорционального блока 6 соединен с вторым входом первого интегрального блока 4, выход второго пропорционального блока 5 соединен с первым входом второго интегрального блока 8, выход второго интегрального блока 8 соединен с входом четвертого пропорционального блока 9, с первым входом второго блока произведения 10, выход четвертого пропорционального блока 9 соединен с третьим входом первого интегрального блока 4, третий интегральный блок 11, выход которого соединен с вторым входом первого пропорционального блока 2, пятый пропорциональный блок 12, выход которого соединен с входом второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 13, второй задатчик 14, выход которого соединен с входом первого нелинейного элемента 15, с входом второго нелинейного элемента 16, выход второго нелинейного элемента 16 соединен с вторым входом второго блока произведения 10, выход второго блока произведения 10 соединен с третьим входом первого пропорционального блока 2, выход первого нелинейного элемента 15 соединен с вторым входом первого блока произведения 7, выход первого блока произведения 7 соединен с четвертым входом первого пропорционального блока 2, четвертый интегральный блок 17, пятый интегральный блок 18, выход второго интегрального блока 8 соединен с первым входом четвертого интегрального блока 17, выход четвертого интегрального блока 17 соединен с первым входом пятого интегрального блока 18, с вторым входом второго интегрального блока 8, выход второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 13, соединен с вторым входом пятого интегрального блока, выход пятого интегрального блока 18 соединен с входом третьего интегрального блока 11, с входом пятого пропорционального блока 12, с вторым входом четвертого интегрального блока 17, третий блок произведения 19, четвертый блок произведения 20, третий нелинейный элемент 21, четвертый нелинейный элемент 22, выход четвертого интегрального блока 17 соединен с первым входом третьего блока произведения 19, выход пятого интегрального блока 18 соединен с первым входом четвертого блока произведения 20, выход второго задатчика 14 соединен с входом третьего нелинейного элемента

21, выход третьего нелинейного элемента 21 соединен с вторым входом третьего блока произведения 19, выход третьего блока произведения 19 соединен с пятым входом первого пропорционального блока 2, выход второго задатчика 14 соединен с входом четвертого нелинейного элемента 22, выход четвертого нелинейного элемента 22 соединен с вторым входом четвертого блока произведения 20, выход четвертого блока произведения 20 соединен с шестым входом первого пропорционального блока 2.

Устройство для формирования оптимальных по быстродействию диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением напряжения работает следующим образом. На входы первого пропорционального блока 2 подается сигнал с первого задатчика 1, пропорциональный величине заданного перемещения электропривода, и сигналы обратных отрицательных связей: пропорциональный углу поворота исполнительного органа механизма; пропорциональный произведению выходного сигнала первого нелинейного элемента 15 и сигнала, пропорционального току якорной цепи электродвигателя; пропорциональный произведению выходного сигнала второго нелинейного элемента 16 и сигнала, пропорционального угловой скорости электродвигателя; пропорциональный произведению выходного сигнала третьего нелинейного элемента 21 и сигнала, пропорционального упругому моменту; пропорциональный произведению выходного сигнала четвертого нелинейного элемента 22 и сигнала, пропорционального угловой скорости исполнительного органа механизма. Первый пропорциональный блок 2 усиливает сигнал, поступающий на его входы. Первый блок, ограничивающий значение своего входного сигнала 3, ограничивает сигнал, поступающий с первого пропорционального блока 2, до величины U _доп. На входы первого интегрального блока 4 подается сигнал с первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 3, и сигналы обратных отрицательных связей: пропорциональный току якорной цепи электродвигателя; пропорциональный угловой скорости электродвигателя. Первый интегральный блок 4 интегрирует сигнал, поступающий на его входы. Второй пропорциональный блок 5 усиливает сигнал, поступающий с первого интегрального блока 4. Третий пропорциональный блок 6 усиливает сигнал, поступающий с первого интегрального блока 4. На входы второго интегрального блока 8 подается сигнал с второго пропорционального блока 5 и сигнал обратной отрицательной связи, пропорциональный упругому моменту. Второй интегральный блок 8 интегрирует сигнал, поступающий на его входы. На входы четвертого интегрального бока 17 подается сигнал с второго интегрального блока 8 и сигнал обратной отрицательной связи, пропорциональный угловой скорости исполнительного органа механизма. Четвертый интегральный блок 17 интегрирует сигнал, поступающий на его входы. Четвертый пропорциональный блок 9 усиливает сигнал, поступающий с второго интегрального блока 8. На входы пятого интегрального бока 18 подается сигнал с четвертого интегрального блока 17 и

сигнал обратной отрицательной связи, пропорциональный моменту сопротивления. Пятый интегральный блок 18 интегрирует сигнал, поступающий на его входы. Третий интегральный блок 11 интегрирует сигнал, поступающий с пятого интегрального блока 18. Пятый пропорциональный блок 12 усиливает сигнал, поступающий с пятого интегрального блока 18. Второй блок, ограничивающий значение своего входного сигнала 13, ограничивает сигнал, поступающий с пятого пропорционального блока 12, до величины М _C. Выходной сигнал второго задатчика 14, пропорциональный величине приращения заданного перемещения электропривода, поступает на вход первого нелинейного элемента 15, на вход второго нелинейного элемента 16, на вход третьего нелинейного элемента 21, на вход четвертого нелинейного элемента 22. Первый нелинейный элемент 15, второй нелинейный элемент 16, третий нелинейный элемент 21, четвертый нелинейный элемент 22 усиливают сигналы, поступающие на их входы. На входы первого блока произведения 7 подается сигнал с первого нелинейного элемента 15 и сигнал, пропорциональный току якорной цепи электродвигателя. Первый блок произведения 7 перемножает сигналы, поступающие на его входы. На входы второго блока произведения 10 подается сигнал с второго нелинейного элемента 16 и сигнал, пропорциональный угловой скорости электродвигателя. Второй блок произведения 10 перемножает сигналы, поступающие на его входы. На входы третьего блока произведения 19 подается сигнал с третьего нелинейного элемента 21 и сигнал, пропорциональный упругому моменту. Третий блок произведения 19 перемножает сигналы, поступающие на его входы. На входы четвертого блока произведения 20 подается сигнал с четвертого нелинейного элемента 22 и сигнал, пропорциональный угловой скорости исполнительного органа механизма. Четвертый блок произведения 20 перемножает сигналы, поступающие на его входы.

При подаче сигнала, соответствующего величине заданного перемещения, с первого задатчика 1 на первый вход первого пропорционального блока 2, и сигнала, равного величине приращения заданного перемещения, с второго задатчика 14 на вход первого нелинейного блока 15, на вход второго нелинейного блока 16, на вход третьего нелинейного блока 21, на вход четвертого нелинейного блока 22, в интервале времени 0<tt₁ выходной сигнал первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 3, равен U _доп. В момент времени t=t₁ сумма входных сигналов первого пропорционального блока 2 меняет свой знак с плюса на минус, поэтому происходит переключение в первом блоке, ограничивающем значение своего входного сигнала 3. На интервале времени t₁<t(t₁+t₂) выходной сигнал первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 3, равен - U_доп. В момент времени t=t₁+t₂ сумма входных сигналов первого пропорционального блока 2 меняет свой знак с минуса на плюс, поэтому происходит переключение в первом блоке, ограничивающем значение своего

входного сигнала 3. На интервале времени (t₁+t ₂)<t(t₁+t₂+t ₃) выходной сигнал первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 3, равен U_доп. В момент времени t=t₁+t ₂+t₃ сумма входных сигналов первого пропорционального блока 2 меняет свой знак с плюса на минус, поэтому происходит переключение в первом блоке, ограничивающем значение своего входного сигнала 3. На интервале времени (t ₁+t₂+t₃)<t(t₁+t₂+t ₃+t₄) выходной сигнал первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 3, равен - U _доп. В момент времени t=t₁+t ₂+t₃+t₄ сумма входных сигналов первого пропорционального блока 2 меняет свой знак с минуса на плюс, поэтому происходит переключение в первом блоке, ограничивающем значение своего входного сигнала 3. На интервале времени (t₁+t ₂+t₃+t₄)<t(t₁+t₂+t ₃+t₄+t₅) выходной сигнал блока ограничения 3 равен U_доп. В момент времени t=t₁+t ₂+t₃+t₄+t ₅ сумма входных сигналов первого пропорционального блока 2 становится равной нулю, поэтому выходной сигнал первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала 3, равен нулю.

Предлагаемое устройство обеспечивает формирование оптимальных по быстродействию диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением напряжения для микропозиционных электроприводов с моментом сопротивления типа сухого трения и с активным неизменным моментом сопротивления.

Точность формируемых оптимальных по быстродействию диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением четвертой производной скорости определяется настройкой линейных блоков: пропорциональных и интегральных, а также блоков, ограничивающих значение своего входного сигнала и блоков произведения.

Разработан, реализован и экспериментально исследован задатчик интенсивности на базе программируемого контроллера, формирующий оптимальные по быстродействию диаграммы перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением напряжения.

Устройство для формирования оптимальных по быстродействию диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упругосоединенного с электродвигателем, с ограничением напряжения, содержащее первый задатчик, выход которого 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 первого интегрального блока, выход первого интегрального блока соединен с входом второго пропорционального блока, с входом третьего пропорционального блока, с первым входом первого блока произведения, выход третьего пропорционального блока соединен с вторым входом первого интегрального блока, выход второго пропорционального блока соединен с первым входом второго интегрального блока, выход второго интегрального блока соединен с входом четвертого пропорционального блока, с первым входом второго блока произведения, выход четвертого пропорционального блока соединен с третьим входом первого интегрального блока, третий интегральный блок, выход которого соединен с вторым входом первого пропорционального блока, пятый пропорциональный блок, выход которого соединен с входом второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, второй задатчик, выход которого соединен с входом первого нелинейного элемента, с входом второго нелинейного элемента, выход второго нелинейного элемента соединен с вторым входом второго блока произведения, выход второго блока произведения соединен с третьим входом первого пропорционального блока, выход первого нелинейного элемента соединен с вторым входом первого блока произведения, выход первого блока произведения соединен с четвертым входом первого пропорционального блока, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены четвертый интегральный блок, пятый интегральный блок, выход второго интегрального блока соединен с первым входом четвертого интегрального блока, выход четвертого интегрального блока соединен с первым входом пятого интегрального блока, с вторым входом второго интегрального блока, выход второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен с вторым входом пятого интегрального блока, выход пятого интегрального блока соединен с входом третьего интегрального блока, с входом пятого пропорционального блока, с вторым входом четвертого интегрального блока, дополнительно введены третий блок произведения, четвертый блок произведения, третий нелинейный элемент, четвертый нелинейный элемент, выход четвертого интегрального блока соединен с первым входом третьего блока произведения, выход пятого интегрального блока соединен с первым входом четвертого блока произведения, выход второго задатчика соединен с входом третьего нелинейного элемента, выход третьего нелинейного элемента соединен с вторым входом третьего блока произведения, выход третьего блока произведения соединен с пятым входом первого пропорционального блока, выход второго задатчика соединен с входом четвертого нелинейного элемента, выход четвертого нелинейного элемента соединен с вторым входом четвертого блока произведения, выход четвертого блока произведения соединен с шестым входом первого пропорционального блока.