SU1716480A1 - Integrating d c drive - Google Patents
Integrating d c drive Download PDFInfo
- Publication number
- SU1716480A1 SU1716480A1 SU894771149A SU4771149A SU1716480A1 SU 1716480 A1 SU1716480 A1 SU 1716480A1 SU 894771149 A SU894771149 A SU 894771149A SU 4771149 A SU4771149 A SU 4771149A SU 1716480 A1 SU1716480 A1 SU 1716480A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- drive
- amplifier
- sampling
- Prior art date
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 19
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к интегрирующим приводам с электродвигател ми посто нного тока малой мощности, используемым в автоматических счетно-решающих устройствах и дл формировани законов управлени в автоматических системах управлени . Целью изобретени вл етс повышение точности привода .при снижении его маесогабаритных характеристик. Цель изобретени достигаетс за счет снижени величины электромеханической посто нной времени привода путем уменьшени приведенного к валу электродвигател момента инерции и момента трени . Дл этого в приводе измеритель скорости выполнен в виде последовательно соединенных нуль-органа и формировател импульса выборки, релейный элемент выполнен с зоной нечувствительности и дополнительно введен усилитель-ограничитель , 1 з..п.. ф-лы, 2 ил. СП СThe invention relates to integrators with low-power DC motors used in automatic computing devices and for generating control laws in automatic control systems. The aim of the invention is to improve the accuracy of the drive, while reducing its mass and dimensional characteristics. The purpose of the invention is achieved by reducing the magnitude of the electromechanical constant drive time by reducing the inertia moment and frictional moment given to the motor shaft. For this purpose, in the drive, the speed meter is made in the form of serially connected null-organ and pulse sampler, the relay element is designed with a dead zone and an additional limiter amplifier is added, 1 s ... f., 2 ill. THX
Description
Изобретение относитс к автоматическому управлению, в частности к интегрирующим приводам с электродвигател ми посто нного тока малой мощности, используемым в автоматических счетно-реитющйх: устройствах и дл формировани законов управлени в системах автоматического регулировани .The invention relates to automatic control, in particular, to integrating drives with low-power direct current electric motors used in automatic counting devices: devices and for generating control laws in automatic control systems.
Известен интегрирующий привод, содержащий электрический микродвигатель, эффект интегрировани которого основан на том, что угол поворота вала этого двигател равен интегралу по времени от скорости вала. Скорость должна быть пропорциональна подлежащему интегрированию входному сигналу интегрирующего привода.A known integrating drive containing an electric micromotor, the integration effect of which is based on the fact that the angle of rotation of the shaft of this engine is equal to the time integral of the speed of the shaft. The speed must be proportional to the input signal of the integrating drive to be integrated.
Обеспечение точностных характеристик в таком приводе достигаетс малым моментом сухого трени благодар применению специальных подшипников и малой электромеханической посто нной времени.Ensuring the accuracy characteristics in such a drive is achieved by a small moment of dry friction due to the use of special bearings and a small electromechanical time constant.
Такой привод характеризуетс значительной погрешностью преобразовани управл ющего напр жени в скорость, составл ющей 1 - 2% максимальной скорости , что вл етс недопустимым в современных и перспективных разработках интегрирующих приводов. Причем во многих случа х требуетс работа электродвигател под нагрузкой, когда его вал св зан с другими электромеханическими элементами вычислительного устройства, что приводит к дополнительному ухудшениюSuch a drive is characterized by a significant error in converting the control voltage to a speed of 1–2% of the maximum speed, which is unacceptable in current and future developments of integrating drives. Moreover, in many cases it is required to operate the electric motor under load, when its shaft is connected with other electromechanical elements of the computing device, which leads to an additional deterioration
(X(X
-N-N
0000
оabout
точностных характеристик. В св зи с этим такие приводы имеют ограниченное применение .accuracy characteristics. Therefore, such drives have limited use.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению вл ютс интегрирующий при- вод посто нного тока, содержащий последовательно соединенные измеритель рассогласовани , первый вход которого вл етс входом привода,усилительно-преобразующее устройство и электродвигатель посто нного тока, а также тахогенератор, вал которого механически соединен с валом электродвигател , а выход - с вторым входом измерител рассогласовани .Closest to the proposed invention are an integrating direct current drive, comprising a serially connected error meter, the first input of which is the drive input, an amplifying and converting device and a direct current electric motor, and also a tachogenerator, the shaft of which is mechanically connected to the electric motor shaft and the output is with the second input of the error meter.
В таком приводе электродвигатель зам- кнут отрицательной обратной св зью по скорости с помощью тахогенератора, вл ющегос измерителем скорости его выход- .ного вала. Усилительно-преобразующее устройство в пр мом канале регулировани представл ет собой электронное устройство , содержащее последовательно соединенные усилительно-корректирующее устройство, широтно-импульсный модул тор и усилитель мощности. При этом структура и параметры усилительно-корректирующего устройства выбираютс исход из требований точности, быстродействи , устойчивости. Широтно-импульсный модул тор преобразует скорректированный сигнал ошибки приво- да в импульсный сигнал с регулируемой скважностью управл ющих импульсов с частотой опорного напр жени и содержит последовательно соединенные генератор опорного напр жени , сумматор и релейный элемент, причем на второй вход сумматора, поступает сигнал с выхода усилительно-корректирующего устройства. Усилитель мощности выполн етс по мостовой схеме, а диагональ моста включены корные входы электродвигател .In such a drive, the electric motor is closed by negative speed feedback with the help of a tachogenerator, which is a measure of the speed of its output shaft. The amplifying-conversion device in the forward control channel is an electronic device containing a series-connected amplifying-correction device, a pulse-width modulator and a power amplifier. In this case, the structure and parameters of the amplifying-correction device are selected based on the requirements of accuracy, speed, and sustainability. The pulse width modulator converts the corrected error signal into a pulse signal with an adjustable duty cycle of control pulses with a reference voltage and contains a series-connected reference voltage generator, an adder and a relay element, and the second input of the adder receives a signal from the output amplifying correction device. The power amplifier is carried out according to a bridge circuit, and the diagonal of the bridge includes the main inputs of the electric motor.
В данном устройстве по сравнению с предыдущим за счет введени отрицательной обратной св зи по скорости электродвигател статическа и динамическа точность привода выше на 1 - 2 пор дка при воспроизведении различных входных воздействий . При этом достигаема точность определ етс значением коэффициента усилени разомкнутого контура привода. Однако применение в качестве измерител скорости тахогенератора существенно ограничивает возможности увеличени коэффициента усилени разомкнутого контура привода, что обуславливает недоста- точную дл перспективных интегрирующих приводов точность в силу следующих обсто тельств .In this device, as compared with the previous one, due to the introduction of negative feedback on the speed of the electric motor, the static and dynamic accuracy of the drive is 1 to 2 times higher when reproducing various input effects. This achieves the accuracy determined by the gain value of the open-loop drive circuit. However, using the speed of a tachogenerator as a gauge significantly limits the possibility of increasing the gain of an open-loop drive circuit, which causes insufficient accuracy for prospective integrating drives due to the following circumstances.
Тахогенератор вл етс дополнительной инерционной нагрузкой дл электродвигател , что существенно увеличивает значение электромеханической посто нной времени привода, ввод в контур дополнительный отрицательный фазовый сдвиг.The tachogenerator is an additional inertial load for the electric motor, which significantly increases the value of the electromechanical constant time of the drive, introducing an additional negative phase shift into the circuit.
Момент трени на валу тахогенератора увеличивает составл ющую ошибки привода от трени , котора приводит к неплавности движени выходного вала двигател , особенно при малых ползучих скорост х входных воздействий.The moment of friction on the shaft of the tachogenerator increases the component of the drive error from friction, which leads to non-smooth movement of the output shaft of the engine, especially at low creeping speeds of input actions.
Наличие упругих деформаций механического соединени вала двигател с валом тахогенератора оказывает такое же вли ние на динамические характеристики привода, как если бы в приводе с абсолютно жестким механическим соединением двигател с датчиком угловой скорости в цепь обратной св зи по скорости ввели колебательное звено с малой величиной показател колебательности , что про вл етс в ограничении коэффициента усилени разомкнутого контура услови ми устойчивости на резонансной частоте этого механического соединени .The presence of elastic deformations of the mechanical coupling of the motor shaft to the shaft of the tachogenerator has the same effect on the dynamic characteristics of the drive as if in a drive with an absolutely rigid mechanical coupling of the motor with an angular velocity sensor, an oscillating element with a small oscillation index was inserted into the speed feedback circuit which manifests itself in limiting the open-loop gain to the stability conditions at the resonant frequency of this mechanical connection.
Кроме того, тахогенератор существенно увеличивает массогабаритные характеристики привода.In addition, the tachogenerator significantly increases the weight and size characteristics of the drive.
Цель изобретени - повышение точности привода при снижении его массогаба- ритных характеристик.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the drive while reducing its mass-dimensional characteristics.
Поставленна цель достигаетс тем, что в интегрирующий привод посто нного тока, содержащий последовательно соединенные измеритель рассогласовани , первый вход которого вл етс входом привода, и усилительно-корректирующее устройство, последовательно соединенные генератор опорного напр жени , сумматор, релейный элемент, усилитель мощности и электро- двигательгюсто нноготока, выход которого через-измеритель скорости соединен с вторым входом измерител рассогласовани , введен усилитель-ограничитель, вход которого соединен с выходом усилительно-корректирующего устройства, выход - с вторым входом сумматора, измеритель скорости выполнен в виде последовательно соединенных диференциального усилител и устройства выборки-хранени и последовательно соединенных нуль-органа и формировател импульса выборки, выход которого подключен к управл ющему входу устройства выборки-хранени , выход которого вл етс выходом измерител скорости , первым входом которого вл етс вход дифференциального усилител , вторым входом - вход нуль-органа, который подсоединен к выходу сумматора, а релейный элемент выполнен с зоной нечувствительности .This goal is achieved by integrating a DC drive containing a serial error meter, the first input of which is a drive input, and an amplifying and correction device connected in series to a reference voltage generator, adder, relay element, power amplifier, and an engine of simpleness, the output of which through the speed meter is connected to the second input of the error meter, an amplifier-limiter is inputted, the input of which is connected to the output m amplifier-correction device, the output with the second input of the adder, the speed meter is made in the form of series-connected differential amplifier and sample-storage device and series-connected zero-organ and pulse shaper of the sample, the output of which is connected to the control input of the sample-storage device, the output of which is the output of the speed meter, the first input of which is the input of the differential amplifier, the second input is the input of the zero-organ which is connected to the output of of the dispenser, and the relay element is designed with a dead zone.
Формирователь импульса выборки выполнен в виде последовательно соединенных дифференциатора и блока выделени модул , причем вход дифференциатора вл етс входом формировател импульса вы- борки, выходом которого вл етс выход блока выделени модул .The sampling pulse shaper is made in the form of a serially connected differentiator and module allocation unit, the differentiator input being the input of the sample pulse generator, the output of which is the output of the module selection module.
Достижение поставленной цели в предлагаемом устройстве осуществл етс за счет исключени из его структуры тахогемера тора и обеспечени обратной св зи по скорости посредством выделени сигнала противоЭДС из сигнала на корной обмотке электродвигател при введении трехпозиционного управлени , реализу- емого релейным элементом с зоной нечувствительности . При трехпозиционном управлении в корную обмотку поступает последовательность разнопол рных импульсов с продолжительностью нулевого уровн сигнала между импульсами положительной и отрицательной пол рности, определ емой величиной зоны нечувст-ви- тельности релейного элемента. Как известно , в дифференциальном уравнении, описывающем динамические процессы в корной обмотке электродвигател посто нного тока, напр жение на коре Ua уравновешиваетс напр жением самоиндукции на индуктивности кор 1- , падением напр жени на активном сопротивлении кор Rs и противоЭДС Е . возникающей в коре при вращении и пр мопропорцио- нальной скорости вращени ротора двигател Achieving this goal in the proposed device is accomplished by eliminating the tachohemer of the generator and providing speed feedback by separating the counter-electromotive signal from the signal on the motor winding when introducing a three-position control realized by a dead-cell relay element. In the case of a three-position control, a sequence of different-polarity pulses with a zero-signal duration between the pulses of positive and negative polarity, determined by the value of the dead-zone of the relay element, enters the core winding. As is well known, in a differential equation describing dynamic processes in the main winding of a direct current electric motor, the voltage on the core Ua is balanced by the voltage of self-induction on the inductance of the core 1-, the voltage drop on the active resistance of the core Rs and counter-emf E. arising in the cortex during rotation and direct propropional rotational speed of the rotor of the engine
, оЧ och
dtdt
+ Н 1 + Е и .+ H 1 + E and.
где 1Я - ток в корной обмотке.where 1I is the current in the root winding.
Подаваемый в корную обмотку электродвигател управл ющий импульс наир - жени разгон ет его ротор до значени скорости, определ емой длительностью этого импульса. По окончании действи импульса в электродвигателе происход т затухающие электромагнитные (U .Ј -frO.The driving control pulse fed into the motor winding accelerates its rotor to a speed value determined by the duration of this pulse. At the end of the pulse, a decaying electromagnetic (U .Ј -frO.) Occurs in the motor.
Rflifl ) и электромеханические () переходные процессы. При этом быстродействие электромагнитных переходных процессов значительно (практически на 2 пор дка) выше электромеханических. Следовательно , после действи управл ющего импульса напр жени и окончани электромагнитных переходных процессов в промежутке времени между управл ющими импульсами, который значительно меньше времени окончани электромеханических переходных процессов, на корной обмотке электродвигател действует только напр жениеRflifl) and electromechanical () transients. At the same time, the speed of electromagnetic transients is significantly (almost by 2 orders of magnitude) higher than electromechanical ones. Consequently, after the action of the control voltage pulse and the termination of electromagnetic transients in the time interval between the control pulses, which is significantly less than the end time of electromechanical transients, only the voltage on the motor winding is acting
0 5 5 0 5 5
00
00
5five
0 0
0 5 0 5
противоЭДС, пропорциональное скорости выходного вала электродвигател . Это напр жение измер етс и запоминаетс на выходе устройства выборки-хранени до последующего промежутка времени отсутстви управл ющего импульса напр жени , обеспечива обратную св зь по скорости.counter electromotive force, proportional to the speed of the output motor shaft. This voltage is measured and remembered at the output of the sample-hold device until the next period of time when the control voltage pulse is absent, providing speed feedback.
На фиг. 1 представлена функционально- структурна схема предлагаемого интегрирующего привода посто нного тока; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие принцип работы устройства.FIG. Figure 1 shows the functional block diagram of the proposed DC integrator drive; 2 shows timing diagrams explaining the principle of operation of the device.
Интегрирующий привод посто нного тока содержит измеритель 1 рассогласовани , первый вход которого вл етс входрм привода. Выход измерител 1 рассогласовани соединен с входом усилительно-корректирующего устройства 2, выход которого соединен с входом усилител -ограничител 3. Выход усилител -ограничител 3 соединен с вторым входом сумматора 4, первый вход которого подключен к выходу генератора 5 опорного напр жени . Выход сумматора 4 одновременно соединен с входами релейного элемента 6 с зоной нечувствительности и нуль-органа 11 .Выход релейно- v то элемента б с зоной нечувствительности соединен с входом усилител 7 мощности. Выход усилител 7 мощности соединен с корной обмоткой электродвигател 8 посто нного тока. Дифференциальный усилитель 9 подключен входом к корной обмотке электродвигател 8, а выходом соединен с входом устройства 10 выборки-хранени . Выход нуль-органа 11 соединен с входом формировател 12 импульса выборки, которым вл етс вход дифференциатора 13. Выход дифференциатора 13 соединен с входом блока 14 выделени модул , выход которого вл етс выходом формировател 12 импульса выборки и соединен с управл ющим входом устройства 10 выборки-хранени . Выход устройства 10 выборки-хранени соединен с вторым входом измерител 1 рассогласовани .The integrating DC drive contains an error meter 1, the first input of which is the drive input. The output of the error meter 1 is connected to the input of the amplifier-correction device 2, the output of which is connected to the input of the amplifier-limiter 3. The output of the amplifier-limiter 3 is connected to the second input of the adder 4, the first input of which is connected to the output of the reference voltage generator 5. The output of the adder 4 is simultaneously connected to the inputs of the relay element 6 with the dead zone and the zero-organ 11. The output of the relay v element of the b with the dead zone is connected to the input of the power amplifier 7. The output of the power amplifier 7 is connected to the core winding of the DC motor 8. The differential amplifier 9 is connected by an input to the main winding of the electric motor 8, and the output is connected to the input of the sampling-storage device 10. The output of the zero-organ 11 is connected to the input of the sampling pulse generator 12, which is the input of the differentiator 13. The output of the differentiator 13 is connected to the input of the module allocation unit 14, the output of which is the output of the sampling generator 12, and connected to the control input of the sampling device 10. storage. The output of the sampling-storage device 10 is connected to the second input of the error meter 1.
На временных диаграммах (фиг.2), по сн ющих принцип работы устройства, обозначены выходные сигналы Х(т) блоков 3,4,5, 6, 9, 10, .11, 12 с соответствующей индексацией .On time diagrams (Fig. 2), which explain the principle of operation of the device, the output signals X (t) of blocks 3, 4, 5, 6, 9, 10, .11, 12 are indicated with appropriate indexation.
Интегрирующий привод посто нного тока работает следующим образом.The integrated DC drive operates as follows.
Сигнал управлени поступает по входному каналу ыа первый вход измерител 1 рассогласовани , где он сравниваетс с сигналом обратной св зи по скорости электродвигател 8, поступающего на его второй вход. Сигнал рассогласовани (ошибки) с выхода измерител 1 рассогласовани поступает кз. вход усилительнс-корректирующего устройства 2, где производитс его усиление и коррекци в соответствии с выбранным , законом управлени в пр мом канале привода дл обеспечени требований точности, быстродействи , устойчивости. Сигнал с выхода усилительно-корректирующего устройства 2 поступает на вход усилител -ограничител 3, обеспечивающего надежность работы устройства во всех услови х эксплуатации (разброс элементов по допускам, температурный разброс парамет- ров), заключающуюс в наличии знакопеременного сигнала Х4 (t) на выходе сумматора 4, так как в момент прохождени Хл (t) через ноль формируетс импульс выборки Xi2(t) и производитс измерение мгновенной скорости двигател , дл чего уровень ограничени выбираетс из неравенства: Хз макс. Медленно мен ющийс сигнал с выхода усилител -ограничител 3 Хз (0 поступает на второй вход сумматора 4, где он суммируетс с высокочастотным сигналом треугольной формы Xs (t) генератора 5 опорного напр жени . Сигнал с выхода сумматора 4 Х4 (t) поступает одновременно на входы нуль-органа 11 и релейного элемента 6 с зоной нечувствительности, на котором производитс широтно-импульсна модул ци сигнала Xs(t); На выходе релейного элемента 6 с зоной нечувствительности формируетс трехпозиционный сигнал управлени Хб (t) электродвигателем 8с продолжительностью нулевого уровн , определ емой величиной зону нечувствительности и выбираемой в 2 - 3 раза большей длительности электромагнитных переходных процессов в электродвигателе, так как измерение мгновенного значени противоЭДС производитс в середине зоны нечувствительности . При этом соотношение длительностей разнопол рных импульсов определ етс величиной медленно мен ющегос сигнала управлени Хз (т.). Сигнал с выхода релейного элемента 6 с зоной нечувствительности поступает на вход усилител 7 мощности, где осуществл етс его усиление по мощности. Сигнал с выхода усилител 7 мощности поступает в корную обмотку электродвигател 8 посто нного тока, который в силу инерционности ротора отрабатывает с высокой точностью медленно мен ющийс сигнал управлени по скорости , фильтру высокочастотные колебани ШИМ. Сигнал с корной обмотки электродвигател 8 поступает на вход дифференциально го усилител 9, позвол ющего измерить напр жение на коре. Сигнал с выхода дифференциального усилител 9 Хд (t), пропорциональный напр жению на коре электродвигател 8 и содержащий составл ющую противоЭДС, поступает на вход устройства 10 выборки-хранени (УВХ), на управл ющий вход которого поступает в соответствующий момент времениThe control signal is fed through the input channel to the first input of the error meter 1, where it is compared with the feedback signal of the speed of the electric motor 8 supplied to its second input. The error signal (error) from the output of the error meter 1 enters a fault. the input of the amplifying correction device 2, where it is amplified and corrected in accordance with the selected control law in the forward channel of the drive to ensure the requirements of accuracy, speed, and stability. The signal from the output of the amplifier-correction device 2 is fed to the input of the amplifier-limiter 3, which ensures reliable operation of the device in all operating conditions (spread of elements according to tolerances, temperature variation of parameters), consisting in the presence of an alternating signal X4 (t) at the output of the adder 4, since at the moment Chl (t) passes through zero, a sampling pulse Xi2 (t) is formed and the instantaneous speed of the engine is measured, for which the level of limitation is chosen from the inequality: Xs max. Slowly changing signal from the output of the amplifier 3 Xs (0 is fed to the second input of the adder 4, where it is summed with the high-frequency triangular signal Xs (t) of the generator 5 of the reference voltage. The signal from the output of the adder 4 X4 (t) goes simultaneously to the inputs of the zero-organ 11 and the relay element 6 with the dead zone, on which the pulse-width modulation of the signal Xs (t) is performed; At the output of the relay element 6 with the dead zone, a three-position control signal Hb (t) of the electric motor 8c will continue a zero level, a dead zone determined by the magnitude and a 2–3 times longer duration of electromagnetic transients in the electric motor, since the instantaneous value of the back emf is measured in the middle of the dead zone, while the ratio of the duration of the alternating pulses is determined by the magnitude of the slowly varying signal control Xs (m.). The signal from the output of the relay element 6 with the dead zone is fed to the input of the power amplifier 7, where it is power gain. The signal from the output of the power amplifier 7 enters the main winding of the dc electric motor 8, which, due to the inertia of the rotor, works out with high accuracy a slowly varying speed control signal, filtering high-frequency PWM oscillations. The signal from the root winding of the electric motor 8 is fed to the input of the differential amplifier 9, which allows measuring the voltage on the core. The signal from the output of the differential amplifier 9 Xd (t), proportional to the voltage on the core of the electric motor 8 and containing a component of the back electromotive force, is fed to the input of the sample-storage device 10 (VHR), to the control input of which is fed at the appropriate time
импульс выборки с выхода формировател 12 импульса выборки.the sampling pulse from the output of the imaging unit 12 pulse sample.
Импульс выборки- формируетс следующим образом. На выходе нуль-органа ,11 из сигнала Х4 (t) в момент прохождени егоThe sampling pulse is formed as follows. At the output of the null organ, 11 from the signal X4 (t) at the time of its passage
0 через ноль формировател сигнал переключени Хц (t), т.е. нуль-орган 11 переключает свое состо ние в моменты времени, соответствующие половине интервала времени действи нулевого уровн сигнала между0 through zero shaper the switching signal Hz (t), i.e. the null organ 11 switches its state at times corresponding to half the time interval of the zero signal level between
5 разнопол рными импульсами на выходе релейного элемента 6, когда закончены электромагнитные переходные процессы в корной обмотке, возникающие в моменты отключени управл ющих импульсов Хе (t).5 with bipolar pulses at the output of the relay element 6, when the electromagnetic transients in the core winding are completed, occurring at the instants of switching off the control pulses Xe (t).
0 Сигнал переключени Хц (t) с выхода нуль- органа 11 поступает на вход формировател 12 импульсов выборки, которым вл етс вход дифференциатора 13, формирующего в моменты переключени Хц (t} разнополар5 ные импульсы требуемой дл срабатывани устройства 10 выборки-хранени длительности . Разнопол рные импульсы с выхода дифференциатора 13 поступают на вход блока 14 выделени модул , реализующего0 The switching signal Hz (t) from the output of the null organ 11 is fed to the input of the generator 12 sampling pulses, which is the input of the differentiator 13, which forms the polarity of the polarity required for the sampling-storage device 10 at the moments of switching Hz. pny pulses from the output of the differentiator 13 are fed to the input of the block 14 of the module that implements
0 требуемую (одинаковую) пол рность и необходимую амплитуду импульсов выборки дл запуска УВХ 10. Однопол рные импульсы выборки Xi2 (t) с выхода формировател 12 импульса выборки, которым вл етс выход0 the required (identical) polarity and the required amplitude of the sampling pulses for triggering the VHD 10. Unipolar sampling pulses Xi2 (t) from the output of the sampler 12 of the sampling pulse, which is the output
5 блока 14 выделени модул , поступают на управл ющий вход УВХ 10, что позвол ет в момент прихода импульса выборки выдел ть из сигнала Xg (t) мгновенное значение противоЭДС с последующим запоминани0 ем его до прихода очередного импульса выборки- .5 of the module allocation module 14, are fed to the control input of the VHX 10, which allows, at the moment of arrival of the sampling pulse, the instantaneous counter-emf value is extracted from the Xg (t) signal and then stored before the next sampling pulse.
Следовательно, на выходе УВХ 10 формируетс сигнал Хю (t), пропорциональный скорости электродвигател , вл ющийс Consequently, at the output of the UHP 10, a Hu signal (t) is generated, proportional to the speed of the motor,
5 сигналом обратной св зи по скорости.5 by speed feedback.
Предлагаема структура интегрирующего привода посто нного тока позвол ет исключить из его состава тахогенератор и механическое соединение его ротора с ро .0 тором двигател , что обуславливает следующие положительные свойства технического решени .The proposed structure of the integrating DC drive allows to exclude from its composition a tachogenerator and a mechanical connection of its rotor with the rotor of the engine, which leads to the following positive properties of the technical solution.
Уменьшение приведенного к валу электродвигател момента инерции на величинуReduction of the moment of inertia brought to the motor shaft by
5 приведенного момента инерции ротора та- хогенератора в маломощных приводах существенно снижает величину электромеханической посто нной времени привода, исключа дополнительный отрицательный фазовый сдвиг в контуре.5 of the moment of inertia of the rotor of the generator in low-power drives significantly reduces the value of the electromechanical constant time of the drive, eliminating an additional negative phase shift in the circuit.
Значительное снижение момента трени , приведенного к валу электродвигател , позвол ет увеличить коэффициент усилени разомкнутого контура привода и повысить точность.A significant reduction in the frictional moment brought to the motor shaft allows an increase in the open-loop gain of the drive and an increase in accuracy.
Исключение вли ни упругости механического соединени электродвигател И та- хогенератора на устойчивость привода, дает возможность расширить его полосу пропускани .Elimination of the effect of the elasticity of the mechanical connection of the electric motor and the tachogenerator on the stability of the drive makes it possible to expand its passband.
Кроме того, существенно уменьшаютс массогабаритные характеристики привода.In addition, the drive mass and size characteristics are significantly reduced.
Формул а изобретени Invention Formula
1. Интегрирующий привод посто нного тока, содержащий последовательно соединенные измеритель рассогласовани , первый вход которого вл етс входом привода, и усилительно-корректирующее устройство, последовательно соединенные генератор опорного напр жени , сумматор, релейный элемент, усилитель мощности и электродвигатель посто нного тока, выход которого через измеритель скорости соединен с вторым входом измерител рассогласовани , о т л и ч а ю„щ и и с тем, что, с целью повышени точности привода при1. An integrated DC drive containing a serially connected error meter, the first input of which is a drive input, and an amplifying and correction device connected in series to a reference voltage generator, an adder, a relay element, a power amplifier and a DC motor, the output of which through the speed meter is connected to the second input of the error meter, which is, in order to improve the accuracy of the drive when
снижении его массогабаритных характеристик, в него введен усилитель-ограничитель, вход которого соединен с выходом усилительно- корректирующего устройства, выход - с втоreducing its weight and size characteristics; an amplifier-limiter is inserted into it, the input of which is connected to the output of the amplifying-correction device, the output is from the second
рым входом сумматора, измеритель скорости выполнен в виде последовательно соединенных дифференциального усилител и устройства выборки хранени и последовательно соединенных нудь-органа иeye input of the adder, the speed meter is made in the form of a series-connected differential amplifier and a storage sampling device and series-connected brute-organ and
формировател импульса выборки, выход которого подключен к управл ющему входу устройства выборки-хранени , выход KOTG рого вл етс выходом измерител скорг: сти, первым входом которого вл етс входthe sampling pulse generator, the output of which is connected to the control input of the sampling-storage device, the output of the KOTG ply is the output of the source meter, the first input of which is the input
дифференциального усилител , вторым входом - вход нуль-органа, который подключен к выходу сумматора, а релейный элемент выполнен с зоной нечувствительности. 2. Привод по п.1, о т л и ч а ю щ и и с the differential amplifier, the second input is the input of the zero-organ, which is connected to the output of the adder, and the relay element is made with a dead zone. 2. The actuator according to claim 1, about tl and h and y and u with
тем, что формирователь импульса выборки выполнен в виде последовательно соединенных дифференциатора и блока выделени модул , причем вход дифференциатора вл етс входом формировател импульсаthe fact that the sampling pulse shaper is made in the form of a serially connected differentiator and module allocation unit, the differentiator input being the input of a pulse shaper
выборки, выходом которого вл етс выход блока выделени модул .the sample whose output is the output of the module allocation unit.
Фиг. 1FIG. one
Xsft)Xsft)
JK,ft)JK, ft)
„ „„. --- - N.x«« . „„ „. --- - N.x ««.
nn
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894771149A SU1716480A1 (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Integrating d c drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894771149A SU1716480A1 (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Integrating d c drive |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1716480A1 true SU1716480A1 (en) | 1992-02-28 |
Family
ID=21485661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894771149A SU1716480A1 (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Integrating d c drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1716480A1 (en) |
-
1989
- 1989-12-19 SU SU894771149A patent/SU1716480A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Хрущев В.В. Электрические микромашины автоматических устройств. Л.: Энерги . 1.976, с.127-129. Фабрикант Е.А., Воскобойников Р.Л. Интегрирующий привод. Л,: Энерги , 1980. е.17. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5028852A (en) | Position detection for a brushless DC motor without hall effect devices using a time differential method | |
| US5117165A (en) | Closed-loop control of a brushless DC motor from standstill to medium speed | |
| US5254914A (en) | Position detection for a brushless DC motor without Hall effect devices using a mutual inductance detection method | |
| US5015939A (en) | Control circuit for switched reluctance motor | |
| US5489831A (en) | Pulse width modulating motor controller | |
| US4670698A (en) | Adaptive induction motor controller | |
| US7538507B2 (en) | System and method for transient-based motor speed estimation with transient excitation | |
| US3783359A (en) | Brushless d. c. motor using hall generators for commutation | |
| US5079494A (en) | Fast response motor current regulator | |
| JPS63202294A (en) | Driving method and controller of excitation changing type reluctance motor | |
| US9735723B2 (en) | Method to control a switched reluctance motor | |
| KR930001422B1 (en) | Dc motor stop detector and dc motor brake apparatus | |
| US6853163B2 (en) | Rotor position detection of a switched reluctance drive | |
| JPS62201097A (en) | Apparatus for avoiding unstable operation of stepping motor | |
| US5912543A (en) | Circuit having a digital controller for operation of a synchronous T motor | |
| SU1716480A1 (en) | Integrating d c drive | |
| SU1137522A1 (en) | Device for stabilizing magnetic medium motion speed | |
| SU1656652A1 (en) | Electric drive | |
| JPH0279798A (en) | Step motor | |
| US4266147A (en) | Circuit arrangement for forming a speed-proportional output voltage from a speed-proportional pulse sequence | |
| KR20250002629A (en) | How to control a brushless permanent magnet motor | |
| SU663057A1 (en) | Stepping motor | |
| SU1107241A1 (en) | Electric drive | |
| SU1007160A1 (en) | Stabilized thyratron electric motor | |
| SU678526A1 (en) | Tape mechanism driving unit |