SU785016A1

SU785016A1 - Устройство дл реализации малых перемещений

Info

Publication number: SU785016A1
Application number: SU792705461A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Силявский; Николай Архипович Столяров; Владимир Дмитриевич Сергеев; Николай Дмитриевич Денисов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6564
Priority date: 1979-01-02
Filing date: 1979-01-02
Publication date: 1980-12-07

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в устройствах для перемещения регулирующего органа различных управляемых объектов.

Известно устройство для реализации ⁵малых перемещений с тонкой регулировкой управляемого объекта, выполненное в виде корпуса·, несущего клин и винтовую пару перемещения клина, воздействующе· го на уступ в упруго-податливой стенке, ¹⁰контактирующей с управляемым объектом [1].

Недостатком устройства является низкое быстродействие из-за наличия в устройстве инерционных механизмов.

Известно устройство для реализации малых перемещений, содержащее клин, связанный с входным звеном управляемого объекта, гидравлический привод клина, _χсвязанный с блоком управления, и входной преобразователь [2^.

Недостатком такого устройства является большое время запаздывания начала (окончания) движения клина от·начала (окончания) подачи . · сигнала на включение (отключение) подачи клина.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет исключения гидравлических инерционных узлов.

Это достигается тем, что устройство содержит задатчик скорости движения клина и последовательно включенные дифференциатор и блок изменения скважности импульсов, выход которого подключен к одному входу блока управления, причем выход задатчика скорости движения клина соединен со вторым входом блока изменения скважности импульсов.

На фиг. 1 показана схема предлагав-. мого устройства со специальным i входным преобразователем; на фиг. 2 - схема устройства, встроенного в самонастраивающуюся систему управления.

Устройство содержит клин 1, привод клина, выполненный,например, в виде . сдвоенного соленоидного электромагнита 2, якорь 3 которого соединен тягой 4 с клином 1, контактирующим с входным звеном управляемого объекта 5 и с входным преобразователем 6 перемещения клина 1 в аналоговый или цифровой сигнал. Выход входного преобразователя 6 последовательно соединен с дифференциатором 7, блоком 8 изменения скважности импульсов, выход которого подключен к одному входу блока 9 управления электромагнитом 2.

Выход задатчика 10 скорости движения клина 1 соединен со вторым входом блока 8 изменения скважности импульсов. Устройство работает следующим образом.

По сигналу с блока 9 управления электромагнитом 2 якорь 3 втягивается в правую или левую часть электромагнита, перемещая этим самым клин 1, воздействующий на входное звено управляемого объекта 5 и на преобразователь 6 перемещения клина 1. На выходе преобразователя 6 постоянно имеется аналоговый или цифровой сигнал, пропорциональный перемещению клина 1, например, от номинального положения, а на выходе дифференциатора 7 - сигнал, пропорциональный скорости перемещения клина.

В блоке 8 изменения скважности импульсов производится сравнение действительны скорости перемещения клина Vg , определяемой дифференциатором 7, и требуемой V-j·, устанавливаемой задатчиком 10. На выходе блока 8 изменения скажности импульсов в зависимости от требуемого направления перемещения клина 1 в правую или левую обмотку; электромагнита 2 поступают импупь-: сы. Номинальная частота импульсов задается оператором по требуемой плавности хода клина 1, а длительность определяется по. формуле где t _и - длительность импульсов, поступающих в обмотку электромагнита;

Vy - требуемая скорость перемещения клина;

Vg - действительная скорость перемещения клина;

К/ й К - коэффициенты пропорцио' нальности.

Если при настройке устройства было установлено равенство действительной скорости Чз перемещения клина 1 и требуемой V_T, а потом под влиянием некоторых факторов стало, например то длительность поступающих в обмотку электромагнита 2 импульсов увеличивается, увеличивается сила тяги электромагнита 2 и скорость перемещения клина 1.

Так происходит выравнивание действительной и требуемой скоростей движения клина.

При встраивании предлагаемого устройства в самонастраивающиеся системы уп10 равления (фиг.2), которые имеют уже последовательно соединенные оптимизатор 11 для выбора направления движения исполнительного механизма и блок 9 управления исполнительным механизмом, в качестве входного преобразователя может быть использован имеющийся в этих системах указатель качества управления 12, вход которого соединен с выходом управляемого объекта 5, а вы20 ход - с входом дифференциатора 7*.

В этом случае на выходе управляемого объекта 5 постоянно имеется фиксируемый указателем 12 аналоговый или цифровой сигнал Q , зависимость которого 25 от перемещения X клина 1 достаточно точно описывается уравнением

Q -%·* Ικ-,Μ.

где 'Q - оптимизируемый показатель качества управления (например, давление, температура, перемещение, напряжение в управляемом объекте);

ф - оптимизируемый'показа⁰ тель качества управления в оптимальном положении управляемого объекта;

X - перемещение клина относительно его оптимального положения.

На выходе дифференциатора 7 также устанавливается аналоговый или цифровой сигнал, пропорциональный действительной скорости перемещения' клина Vg . По результатам сравнения этой действительной и требуемой скоростей перемещения клина с помощью блоков 8 и 9 также изменяется длительность импульсов, поступающих в обмотку электромагнита 2.

Таким образом, быстродействие предложенного устройства повышено за счет использования менее инерционных узлов,· при одновременном сохранении регулировки плавности хода.

Claims

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ МАЛЫХ Изобретение относитс к области машиностроени и может быть использован -в устройствах дл реремещейи регулирующего органа различных управл емых объектов. Известно устройство дл реализации малых перемещений с тонкой регулировкой управл емого объекта, вьтолненное в виде корпуса-, несущего кпин и винтов пару перемещени клина, воздействующ го на уступ в упруго-подагливой стенке контактирующей с управл емым объекTOM l . Недостатком устройства вл етс низкое быстродействие из-за наличи в устройстве ин ционных механизмов. Известно устройство дл реализации малых перемещений, содержащее клин, св сзанный с входным звеном управл емо го объекта, гидравлический привод клина св занный с блокам управлени , в входной преобразр1затет 2 Недостатком такого устройства вл е с большое врем запаздывани вачада ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ( окончани ) движени клина от-начала (окончани ) подачи . - сигнала на включение (отключение) подачи клина. Целью изобретени вл етс повышение быстродействи устройства за счет исключени гидравлических инерционных узлов. Это достигаетс тем, что устройство содержит ааДатчик скорости движени клина и последовательно включенные дифференциатор и блок изменени скважности импульсов, выход которого подключен к одному входу блока управ1 ени , причем выход задатчика скорости движени клина соединен со вторьгм входом блока изменени скважности импульсов., На фиг. 1 .показана схема предлагае-. мого устройства со специальным входным преобр1аэователем; на фиг. 2 - схема устройства, встроенного в самонастраивающуюс систему управлени . Устройство содержит клин I, привод клина, выполненный,например, в виде , сдвоенного соленоидного электромагнита 2, корь 3 которого соединен т гой 4 378 с клином t, контактирующим с ВХОДНЬПУ звеном упракп &лого объекта 5 и с входным преобразователем 6 перемещени клина I в аналоговый или цифровой сигнал . Выход входного преобразовател 6 последовательно соединен с дифференциатором 7, блоком 8 изменени скважности импульсов, выход которого подключен к одному входу блока 9 управлени электромагнитом 2. Выход задах;;1ика 10 скорости движени клина I соединен со вторым входом блока 8 изменени скважности импульсов Устройство работает следующим образом . По сигналу с блока 9 управлени электромагнитом 2 корь 3 вт гиваетс в правую или левую часть электромагнита , перемеща этим самым клин I, воздействующий на входное звено управл емого объекта 5 и на преобразователь 6 перемещени клина I. На выходе преобра -зоватеп 6 посто нно имеетс аналоговы или цифровой сигнал, пропорциональныйперемещению клина I, например, от номинального положени , а на выходе дифференциатора 7 - сигнал, пропорциональный скорости перемещени клина. В блоке 8 изменени скважности импульсов производитс сравнение действительнЪй скорости перемещени клина Vg определ емой ди||ференциатором 7, и требуемой V-j-, устанавливаемой задатчиком Ю. На выходе блока 8 изменени скажности импульсов в зависимости от требуемого направлени перемещени клина I в правую или левую обмотку электромагнита 2 поступают импуль-: сы. Номинальна частота импульсов задаетс оператором по требуемой плавности хода клина 1, .а длительность определ етс по. формуле . ( - длительность импульсов, поступающих в обмотку электромагнита; VY - требуема скорост1ь пере мещени клина; Vg - действительна скорость переведени кшша; и К, коэффициенты пропорцио нальности. ЕСЛИ при настройке устройства было установлено равенство действительной CKojibcTH VQ перемещени клика 1 и тре буемой Чт, а потом под вли нием некоторых факторов стало,-нагфимер то длительность поступающих в обмотку электромагнита 2 импульсов увеличиваетс , увеличиваетс сила т ги электромагнита 2 и скорость перемещени клина I. Так происходит выравнивание действительной и требуемой скоростей движени клина. При встраивании предлагаемого устройства в самонастраивающиес системы управлени (фиг.2), которые имеют уже оследовательно соединенные оптимизатор 11 дл выбора направлени движени исполнительного механизма и блок 9 управлени исполнительным механизмом, в качестве входного преобразовател может быть использован имеющийс в этих системах указатель качества управлени 12, вход которого соединен с выходом управл емого объекта 5, а выход - с входом дифференциатора 7. В этом случае на выходе управл емого объекта 5 посто нно имеетс фиксируемый указателем 12 аналоговый или цифровой сигнал Q , зависимость которого от перемещени X клина I достаточно точно описываетс уравнением ,X|, -оптимизируемый показатель качества управлени (например , давление, температура, перемещение, напр жение в управл емом объекте); -оптимизируемый показа .тель качества управлени в оптимальном положении управл емого объекта; перемещение клина относительно его оптимального положени . На выходе дифференциатора 7 также устанавливаетс аналоговый или цифровой сигнал, пропорциональный действительной скорости перемещени клина Vg . По результатам сравнени этой действительной и требуемой скоростей перемещени клина с пометцью блоков 8 и 9 также измен етс длительность импульсов, поступающих в обмотку электромагнита
2. Таким образом, быстродействие пред ложенного устройства повышено за счет использовани менее инерционных узлов, при одновременном сохранении регул1фовки плавности хода. Формула изобрете н,и Устройство дл реализации малых перемещений , содержащее клин, св занный с входным звеном управл емого объекта, привод . клина, например соленоидный электромагнит, св занный с блоком управлени , и входной преобразователь, отличающеес тем, что, с целью . повышени быстродействи устройства, -оно содержит задатчик скорости движени клина и последовательно включенные дифференциатор и блок изменени скважности импульсов, выход которого подключен к одному входу блока 7 6 управлени , причем выход задатчика скорости движени клина соединен со вторым входом блока изменени скважности импульсов. источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 529935, кл. В 23Q5/00; 1976. 2,Авторское свидетельство СССР № 496104, кл. В 23 Q.5/O6, . ( прототип).

1/е.г