Двухдвигательный следящий привод

ц) 6ИК)5

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сооетеиин

Социалистическим

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.01.77 (21) 2439474/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02 79. Бюллетень ¹ 8 (45) Дата опубликования описания 28,02.79 (51) М Кла

G 05В 11/00

Государственный комитет (53) УДК 62.50 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Автор изобретения

Б..В. Новоселов (71) Заявитель (54) ДВУХДВИГАТЕЛЬНЫЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД

Изобретение относит .я к области систем автоматического регулирования и управления и может быть использовано для построения следящих систем с широким диапазоном регулирования скорости.

Э

Для увеличения быстродействия привода используют два двигателя, работающих от одного сигнала, пропорционального рассогласованию привода, движения которых складываются на механическом диф реренциале jlJ. 1-недостатком такого привода является работа оооих двигателей с малыми скоростями при отработке приводом малых задаваемых скоростеи. т аиболее близкое техническое решение к изобретению — двухканальныи следящии привод, содержащии олок опорных сигналов, последовательно соединенные исрвыи усилитель мощности и первыи дни га тель, последовательно соединенные второи усилитель мощности и второй двигатель, выходы двигателей соединены с входами ди<р реренциала, выход которого через пос.loдовательно соединенные редуктор, нагрузку, чувствительный элемент и предвар Iтельный усилитель соединен с первым входом,первого усилителя мощности. недостатком привода является то, что в динамических режимах его работы используются динамические возможности лишь управляемого канала, а при отработке оольших скоростей не используется возможность согласной работы обоих каналов для расширения диапазона регулирования скорости за счет верхнего предела ее, что .меньшает быстродействие привода.

Цель изобретения — повышение быстродеиствия следящего привода и расширение диапазона регулирования скоро ти.

Поставленная цель достигается тем, что в привод введены логическое устроиство, два ключа и два измерителя скорости.

Первый вход логического устройства соединен с выходом чувствительного элемента, второй вход — с выходом второго измерителя скорости, третий в. од — с вы. одом в1орого измерителя скорости, а выход — с первыми входами первого и второго ключей, вторые входы которых соединены с выходами блока опорных сш палов, а выходы — с вторыми входами соответственно первого и второго усилителей мощности. Входы первого и второго измерителей скорости соединены соответственнз с выходами первого и второго двигателей, перв тй вход второго усилителя мощности соединен с выходом предварительного усилителя.

На фиг, 1 показана структурная схема предлагаемого двухдвигательного следящ

656051

3 го привода; на фиг. 2, а и б даны графики работы кналов и привода, где приняты следующие обозначения: 9, 0 — соответственно входная и выходная величины привода; Йь Й, Q — скорости соответственно управляемого канала, опорного канала, нагрузки; U, Up>, По — напряжения на выходе предварительного усилителя, блока опорных сигналов; 0 — ошибка следящего привода.

Предлагаемый привод состоит из первого канала 1, содержащего последовательно соединенные первый усилитель 2 мощности и первый двигатель 3, и второго канала 4, содержащего последовательно соединенные второй усилитель 5 мощности и второй двигатель б, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами механического дифференциала 7. Выход дифференциала через последовательно соединенные редуктор 8 и нагрузку 9 соединен с:вторым входом чувствительного элемента 10, первый вход которого соединен с входом привода, а выход с входами предварительного усилителя 11 и логического устройства 12.

Выход логического устройства 12 соединен с первыми входами первого 13 и второго 14 ключей, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока 15 опорных сигналов, а выходы — соответственно с вторыми входами каналов 1, 4, первые входы KoTopblx соединены с выходом предварительного усилителя 11. Второй и третий входы логического устройства 12 соответственно соединены с выходами первого и второго измерителей 16, 17 скорости, входы которых соединены с выходами каналов 1, 4.

Работа привода заключается в следующем.

При отсутствии на входе следящего привода входного сигнала ошибка 0 мала, ключи 13, 14 подают на вход каналов 1, 2 сигналы с блока 15. Двигатели 3, б каналов 1, 4 .под действием сигналов Up, Upq c блока 15 вращаются в противоположные стороны с равными скоростями Яь 9>, выходной вал дифференциала 7 неподвижен, скорость й„равна нулю. Сигналы Ущ, Upg на выходе ключей 13, 14 таковы, что скорости Й, Ы равны половине номинальной скорости двигателей 3, б.

В режимах слежения, так как при отработке скоростей и ускорения изменения входной величины 0 (/) под действием рассогласования 0 (t), а следовательно, и сигнала U . усиленного усилителями 2, 5, а также опорных сигналов Up â — Upz, двигатели 3, б развивают пропорциональные скорости, т. е. на нагрузке 9 имеет место удвоенное изменение скорости и ускорения по сравнению с изменением этих величин за тот же интервал времени в однодвигательном приводе, 5

4

В режимах отработки больших рассогласований по сигналу ошибки 0 и сигналом с измерителей 16, 17 скорости срабатывает логическое устройство 12, которое управляет с помощью ключей 13, 14 опорными сигналами Up, Upq таким образом, чтобы обеспечить отработку больших углов рассогласования за минимальное время.

Поясним работу привода в режимах отработки больших рассогласований графиками скоростей Q„„, Bь Q> на фиг. 2.

Пусть обычный однодвигательньш привод отрабатывает угол рассогласования 0О по диаграмме изменения скорости Q„

ОАВС за время

Обеспечение отработки этого же угла 0 в предлагаемом двухдвигательном приводе возможно различными способами.

1. Первый двигатель 3 канала 1 вращается с постоянной скоростью (график О К), а скорость второго двигателя 6 канала 4 изменяется по графику 0" G"Å"F". Скорость изменяется по диаграмме ODEF.

Время отработки /„на t больше исходного t„, так как скорость переброса определяется лишь половиной скорости от номинальной, ускорение переброса определяется одним каналом. Оба двигателя 3, б в этом случае работают без реверса.

2. Первый двигатель 3 канала 1 изменяет свою скорость 2> по диаграмме 0 6 В Н, а второй двигатель б канала 4 — по диаграмме 0"6"В"H". Скорость изменяется по диаграмме OGBH. Время отработки угла

0p t„ сокращается íà At по сравнению с за счет удвоения ускорений разгона и торможения на участках OG и ВН, Оба двигателя 3, 6 и в этом случае работают без реверса. Скорость первого двигателя

3 используется полностью, а скорость второго двигателя б наполовину.

3. Первый двигатель 3 канала 1 изменяет свою скорость 9 по диаграмме

O G 1V Р, а второй двигатель — по диаграмме О"G"Æ"Ð". Скорость Ы„изменяется по диаграмме 061МНР. Время отработки

t„3 сокращается по сравнению с 1„на величину (Ыр+М ) за счет päвоепия ускорения на участках OG, iVl и увеличения скорости О„на участке GLcVi V. 11срвый двигатель 3 работает без реверса. Скорость его используется полностью. Второй двигатель

6 работает с реверсом, скорость его используется наполовину.

4. Первый двигатель 3 канала 1 работает по диаграмме 0 G S U, а второй двигатель б канала 4 — по диаграмме

0"G"L"R"S" Ь". Скорость й„изменяется по диаграмме Время отработки OGLRSU сокращается на величину (Ы4+Л1 +М,) по сравнению с t „çà счет увеличения ускорений на участках OG, SU и увеличения скорости на участке GLRS. Скорости двигателей 3, 6 используются полностью. Второй двигатель 6 реверсируется.

650051

При отработке угла 8О другого знака работа двигателей 3, 6 аналогична, только диаграммы работы изменяются местами и знаками.

Из анализа графиков и работы двигате- 5 лей 3, 6 в различных режимах видно, что для обеспечения минимального времени отработки t„задаваемого угла рассогласования 8О логическое устройство 12 и ключи

13, 14 должны:работать по следующему 10 алгоритму.

Логическое устройство 12 оценивает значение и знак рассогласования 0 для формирования того или иного вида диаграммы работы привода в целом за счет формиро- 15 вания диаграмм работы каналов 1, 4. Чем больше рассогласование ОО, тем больше опорный сигнал Уо с помощью ключей 13, 14 должен подаваться на соответствующий канал. 20

Логическое устройство 12 оценивает по данным с измерителей 16, 17 скоростей и ошибке 0 моменты R, М, S, N, В начала торможения соответствующих двигателей

3, 6, для чего опять тот или иной уровень 25 и знак U<> формируется с помощью ключей

13, 14.

Измерители 16, 17 скорости в частном случае являются тахогенераторами. Логическое устройство 12 представляет собой 30 пороговое устройство по О, управляемое сигналами с измерителей 16, 17.

Технико-экономический эффект предложенного решения заключается в том, что за счет сравнительно простой реализации 35 логического устройства, двух ключей, двух измерителей скорости и ввода дополнительной связи между предварительным усилителем и усилителем мощности опорного (второго) канала обеспечивается увеличе- 40 ние быстродействия привода в режимах слежения и переброса, расширение диапазона регулирования скорости за счет максимального ее значения в режимах отработки больших углов рассогласования (режим переброса) .

Формула изобретения

Двухдвигательный следящий привод, содержащий блок опорных сигналов, последовательно соединенные первый усилитель мощности и первый двигатель, последовательно соединенныс второй усилитель мощности и второй двигатель, выходы двигателей соединены с входами дифференциала, выход которого через последовательно соединенные редуктор, нагрузку, чувствительный элемент и предварительный усилитель соединен с первым входом первого усилителя мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения диапазона регулирования скорости привода, в него дополнительно введены логическое устройства, два ключа и два измерителя скорости, первый вход логического устройства соединен с выходом чувствительного элемента, второй вход — с выходом первого измерителя скорости, третий вход — с выходом второго измерителя скорости, а выход — с первыми входами первого и второго ключей, вторые входы которых соединены с выходами блока опорных сигналов, а выходы — с вторыми входами соответственно, первого и второго усилителей мощности, входы первого и второго измерителей скорости соединены соответственно с выходами первого и второго двигателей, первый вход второго усилителя мощности соединен с выходом предварительного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мя 416659, кл. G 05В 11/01, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Ко 407278, кл. G 05B 11/26, 1971.

650051

Дог. 7

1 а

П7//г. g нпо

Заказ 699717

Подписное

91

Я, Т

/ и/

Изд, № 164 Тираж 1089

Типография, пр. Сапунова, 2