Задатчик интенсивности для быстродействующего электропривода
ЗАДАТЧИК ИНТЕНСИВНОСТИ ДЛЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО ЭЛЕКТРОПРИ- ВОДА по авт.св. № 900389, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических свойств электропривода, в него введены релейный элемент и последовательно соединенные второе дифференцирующее звено и ключевой элемент, выход которого соединен с вторым входом усилителя с насыщением, управляющий вход ключевого элемента подключен через релейный элемент к выходу нелинейного звена с зоной нечувствительности , а вход второго дифференцирующего звена подключен к первому входу усилителя с насыщением, являющемуся входом задатчика. DO эо SD
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(59 Н 02 Р 5/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
AOДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.В :" 3 (:,!у,. у;, ...
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ "",. " .
К. ABTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
) (61) 900389 (21) 3481019/24-07 (22) 17.08.82 (46) 15.02.84. Бюл. Р 6 (72) В.В. Аржанов и В.С. Фадеев (71) Научно-.исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (531 62-83 621.314.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
9 990000338899, кл. Н 02 Р 5/00, 1980.
„9,Я0, А. (54 ) (57 ) ЗАДАТЧИК ИНТЕНСИВНОСТИ
ДЛЯ БЫСТРОДЕЙСТВУК)ЩЕГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА по авт.св. М 900389, о т л ич а ю шийся тем, что; с целью улучшения динамических свойств электропрнвода, в него введены релейный элемент и последовательно соединенные второе дифференцирукицее звено и ключевой элемент, выход ко торого соединен с вторым входом усилителя с насыцением, управляющий. вход ключевого элемента подключен через релейный элемент к выходу нелинейного звена с зоной нечувствительности, а вход второго дифференцирующего звена подключен к первому входу усилителя с насыщением, являюще- Я муся входом задатчика.
1073866
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электроприводами механизмов подач металлорежущих станков °
По основному авт.св. 9 900389 известен задатчик интенсивности для быстродействующего электропривода, содержащий усилитель. с насыщением, дифференцирующее звено и нелинейное звено с зоной нечувствительности, 10
При этом выход усилителя с насыщением подключен к входу дифференцирующего звена, выход которого соединен с нелинейным звеном с зоной нечувствительности, а к входу уси- $5 лителя с насыщением подключен выход нелинейного звена C1 ).
Недостатком этого устройства является то, что динамические свойства электропривода с данным задатчиком интенсивности невысоки, даже если сигнал с выхода дифференцирующего звена не превышает величину зоны нечувствительности нелинейного звена и передаточная Функция задатчи- 25 ка интенсивности имеет вид безынерционного звена. При этом выходной сигнал задатчика интенсивности не форсирует переходные процессы в быстродействующем электроприводе.
Цель изобретения — улучшение динвмических свойств электропривода путем оптимизации процесса регулирования выходного сигнала задатчика интенсивности. указанная цель достигается тем, З5 что в задатчик интенсивности для быстродействующего электропривода дополнительно введены релейный элемент и последовательно соединенные второе диференцирующее звено и клю- 40 чевой элемент, выход которого соединен с вторым входом усилителя с насыщением, управляющий вход ключевого элемента подключен через релейный элемент к выходу нелиней- 45 ного звена с зоной нечувствительнос. ти, а вход второго дифференцирующего звена подключен к первому входу усилителя с насыщением, являющемуся входом задатчика. 50
На чертеже представлена схема задатчика интенсивности для быстродействующего электропривода.
Задатчик интенсивности содержит усилитель 1 с насыщением, выход которого подключен к входу дифференцирующего звена 2, соединенного своим выходом с нелинейным звеном
3 с зоной нечувствительности, выход которого подключен к входу усилителя 1 с насыщением, релейный 60 элемент 4, второе дифференцирующее звено 5 и ключевой элемент б, при этом вход второго дифференцирующего звена 5 подключен к первому входу усилителя 1 с насыщением, а выход - 65 к входу ключевого элемента б, выход которого. соединен с входом уси» лителя 1 с насыщением, а управляющий вход через релейный элемент 4 подключен к выходу нелинейного звена 3 с зоной нечувствительности.
Задатчик интенсивности работает следующим образом.
Выходной сигнал усилителя 1 с насыщением подается на дифференцирующее звено 2, которое предназначено для определения производной выходного сигнала задатчика интенсивности. Сигнал с дифференцирующего звена
2 поступает на нелинейное звено 3.
В зависимости от величины производной выходного сигнала задатчика интенсивности на выходе нелинейного звена 3 сигнал есть или нет. Сигнал с выхода нелинейного звена 3 поступает на вход усилителя 1 с насыщением и на вход релейного элемента 4.
На вход усилителя 1 с насыщением поступает также сигнал, пропорциональный производной входного сигнала задатчика интенсивности.
Осуществляется это с помощью второго дифференцирующего звена 5, входом подключенного к первому входу усилителя с насыщением, являющемуся входом задатчика и ключевого элемента 6, который осуществляет включение и отключение сигнала, пропорционального производной от входного сигнала задатчика интенсивности (сигнал с выхода дифференцирующего звена 5 ).
Если в задатчике интенсквности производная выходного сигнала (сигнал на выходе дифференцирующего звена 2 ) превьыает пороговое значение, а именно, величину зоны нечувствительности нелинейного звена 3, выходной сигнал этого звена поступает на вход усилителя 1 с насыщением и на вход релейного элемента 4, на выходе которого формируется сигнал, осуществляющий включение ключевого элемента 6. При этом сигнал с выхода второго дифференцирующего звена 5. не поступает на вход усилителя 1 с насыщением. При этом передаточная функция задатчика интенсивности имеет вид
1+К T
11
1 где K1 - коэффициент передачи усклйтеля 1 с насыщением;
T — постоянная дифференцирова.1 ния дифференцирующего звена 2.
Передаточная функция задатчика интенсивности для быстродействующего электропривода идентична передаточной функции известного задатчика интенсивности. При этом происходит ограничение скорости измене1073866
% (pJ= K +K T p, (j
Составитель В.Кузнецова
Редактор И.Касарда Техред Т;Фанта. Корректор А.Ференц
Тираж 667 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 375/52
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния выходного сигнала задатчика интен сивности, благодаря чему эффективно уменьшается величина перерегулирования по скорости в быстродействующем электроприводе.
При малых скоростях изменения задающего сигнала задатчика интенсивности, что имеет место при гармоническом входном сигнале малой частоты и амплитуды, величина сигнала, получаемого на выходе дифференцируМщего звена 2, не превышает зону нечувствительности звена 3.
При этом сигнал на выходе звена 3 и на выходе релейного элемента 4 отсутствует, ключевой элемент 6 закрыт и сигнал с выхода второго дифференцирующего звена 5 поступает на вход усилителя 1 с насыщением.
Передаточная функция задатчика ин- . тенсивности в данном режиме имеет вид где Т вЂ” постоянная дифференцирования второго дифференцирующего звена, т.е. передаточная функция задатчика имеет вид форсирующего звена, и на вход регулятора скорости быстродействующего электропривода с выхода задатчика интенсивности подается как сам входной сигнал задатчика интенсивности, так и его производная в виде положительной параллельной связи. Это обеспечивает улучшение динамических свойств электропривода путем форсировки переходных процессов, а также производит расширение полосы пропускания электропривода при малых амплитудах входного гармонического сигнала. .Настройка величины зоны нечувствительности нелинейного звена 3 осуществляется так, чти на выходе этого звена сигнал появляется лишь при частоте задающего гармонического -сигнала, превышающей заданную по-. лосу пропускания в электроприводе. !
О При этом ограничение скорости изменения выходного сигнала эадатчика интенсивности осуществляется лишь на частотах, превышающих заданную полосу пропускания быстродействую15 щего электропривода. В нем улучшаются динамические свойства, а именно, уменьшается время переходных процессов в электроприводе и расши ряется полоса пропускания при ма"
®О лых амплитудах входного гармонического сигнала без увеличения задан;ной величины перерегулирования скорости в электроприводе.
Применение предлагаемого задатчика интенсивности в быстродействующих электроприводах постоянного тока повышает производительность производственных механизмов, в которых устанавливается электропривод.
Например, в механизмах подач металЗО лорежущих станков ЧПУ повышается производительность труда путем улучшения динамических свойств электропривода, а именно, увеличения -полосы пропускания электропривода, особен35 но при малых амплитудах входного гармонического сигнала. При этом сокращается время, затрачиваемое на обработку деталей.
