RU131508U1 - SELF-ADJUSTING SPEED CONTROL SYSTEM - Google Patents
SELF-ADJUSTING SPEED CONTROL SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- RU131508U1 RU131508U1 RU2013111388/08U RU2013111388U RU131508U1 RU 131508 U1 RU131508 U1 RU 131508U1 RU 2013111388/08 U RU2013111388/08 U RU 2013111388/08U RU 2013111388 U RU2013111388 U RU 2013111388U RU 131508 U1 RU131508 U1 RU 131508U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- adder
- input
- amplifier
- variable gain
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Самонастраивающаяся система регулирования скорости, содержащая последовательно соединенные задатчик скорости, выход которого соединен с последовательно включенными первым и вторым дифференцирующими звеньями, первый сумматор, регулятор скорости, второй сумматор, регулятор тока, тиристорный преобразователь, электродвигатель, датчик скорости, выход которого связан с первым и третьим сумматорами, датчик тока с шунтом, выход которого соединен со вторым сумматором, третий сумматор, эталонную модель, включенную входом к выходу задатчика скорости и выходом - к входу третьего сумматора, первый усилитель с переменным коэффициентом усиления, входом соединенный с выходом первого дифференцирующего звена и выходом соединенный со вторым сумматором, второй усилитель с переменным коэффициентом усиления, входом соединенный с выходом второго дифференцирующего звена и выходом соединенный с вторым сумматором, первый выпрямитель, подключенный входом к выходу третьего сумматора, а выходом - к управляющему входу первого усилителя с переменным коэффициентом усиления, третье дифференцирующее звено, вход которого подключен к выходу третьего сумматора, а выход подключен ко входу второго выпрямителя, выход которого соединен с управляющим входом второго усилителя с переменным коэффициентом усиления, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены третий и четвертый усилители, имеющие ограничение по выходу, причем третий усилитель входом соединен с выходом третьего сумматора, а выходом - со входом первого сумматора как положительная обратная связь, а четвертый усилитель входом соединен с выходом третьего дифференцирую�A self-adjusting speed control system, comprising a speed controller connected in series, the output of which is connected to the first and second differentiating links connected in series, a first adder, a speed controller, a second adder, a current controller, a thyristor converter, an electric motor, a speed sensor, the output of which is connected to the first and third adders, a current sensor with a shunt, the output of which is connected to the second adder, a third adder, a reference model, included by the input to the output of the master with axis and output - to the input of the third adder, the first amplifier with a variable gain, the input connected to the output of the first differentiator and the output connected to the second adder, the second amplifier with a variable gain, the input connected to the output of the second differentiator and the output connected to the second adder , the first rectifier connected by the input to the output of the third adder, and the output to the control input of the first amplifier with a variable gain, the third differential the link, the input of which is connected to the output of the third adder, and the output is connected to the input of the second rectifier, the output of which is connected to the control input of the second amplifier with a variable gain, characterized in that the third and fourth amplifiers are additionally introduced into it, having an output limitation, moreover, the third amplifier is connected by an input to the output of the third adder, and the output - with the input of the first adder as positive feedback, and the fourth amplifier is connected by the input to the output of the third differential
Description
Полезная модель относится к системам автоматического управления, а именно, к управлению автоматизированными электроприводами постоянного тока и может быть использована в электроприводах металлорежущих станков и робототехнических комплексов.The utility model relates to automatic control systems, namely, to control automated DC electric drives and can be used in electric drives of metal-cutting machines and robotic complexes.
Известна самонастраивающаяся система регулирования скорости [1], в которой для разгона или торможения двигателя до заданной скорости используется положительная обратная связь по скорости, а так же в переходном процессе, по сигналам с датчиков тока и скорости происходит вычисление электромеханической постоянной времени. По значению электромеханической постоянной времени и известных параметров электропривода, в реальном времени, происходит настройка пропорционально-интегрального регулятора скорости, который подключается синхронно с обратной связью по производной от скорости двигателя в момент первого согласования.A self-adjusting speed control system is known [1], in which positive speed feedback is used to accelerate or decelerate the engine to a given speed, and in the transient process, the electromechanical time constant is calculated from signals from current and speed sensors. By the value of the electromechanical time constant and the known parameters of the electric drive, in real time, the proportional-integral speed controller is set up, which is connected synchronously with feedback based on the derivative of the engine speed at the time of the first coordination.
В указанной системе вычисление момента нагрузки в двигателе не производится. Это приводит к основному недостатку: отсутствие оптимизации динамических характеристик по возмущающему воздействию.In this system, the calculation of the load moment in the engine is not performed. This leads to a major drawback: the lack of optimization of dynamic characteristics by disturbance.
Наиболее близким к заявляемому устройству является самонастраивающаяся система регулирования скорости [2].Closest to the claimed device is a self-adjusting speed control system [2].
В этой системе последовательно соединенные задатчик скорости, первый сумматор, регулятор скорости, второй сумматор, регулятор тока, тиристорный преобразователь, электродвигатель, датчик скорости и датчик тока с шунтом образуют двухконтурную систему с подчиненным регулированием параметров. В системе применен блок самонастройки, включающий в себя эталонную модель, третий сумматор, первое дифференцирующее звено, второе дифференцирующее звено, первый усилитель с переменным коэффициентом усиления, второй усилитель с переменным коэффициентом усиления, первый выпрямитель, третье дифференцирующее звено и второй выпрямитель. Вход эталонной модели подключен к выходу задатчика скорости, причем эталонная модель формирует заданную переходную характеристику в системе регулирования скорости.In this system, a speed controller, a first adder, a speed controller, a second adder, a current controller, a thyristor converter, an electric motor, a speed sensor and a current sensor with a shunt are connected in series to form a two-loop system with subordinate parameter control. A self-tuning unit is used in the system, including a reference model, a third adder, a first differentiating link, a second differentiating link, a first variable-gain amplifier, a second variable-gain amplifier, a first rectifier, a third differentiating link and a second rectifier. The input of the reference model is connected to the output of the speed controller, and the reference model generates a given transition characteristic in the speed control system.
В указанной системе происходит улучшение динамических характеристик по управляющему воздействию за счет введения первой и второй производных от задающего сигнала на вход регулятора тока при учете характера динамической характеристики системы.In this system, the dynamic characteristics of the control action are improved by introducing the first and second derivatives of the driving signal to the input of the current regulator, taking into account the nature of the dynamic characteristics of the system.
Недостатком данного устройства является: невысокие динамические характеристики при возмущающем воздействии. Это обусловлено тем, что в самонастраивающейся системе отсутствуют дополнительные компенсирующие связи по возмущающему воздействию.The disadvantage of this device is: low dynamic characteristics with a disturbing effect. This is due to the fact that in a self-tuning system there are no additional compensating connections for the disturbing effect.
Задачей, на которую направлено предлагаемое решение полезной модели, является улучшение динамических характеристик по возмущающему воздействию в самонастраивающейся системе регулирования скорости за счет введения двух дополнительных контуров регулирования: по сигналу ошибки (ошибка между эталонной скоростью вращения и действительной скоростью вращения двигателя) и по сигналу производной от этой ошибки.The task to which the proposed solution of the utility model is directed is to improve the dynamic characteristics of the disturbing effect in a self-adjusting speed control system by introducing two additional control loops: by an error signal (error between the reference speed of rotation and the actual speed of rotation of the engine) and by the signal derived from this error.
Самонастраивающаяся система регулирования скорости, по заявляемой полезной модели, так же как и прототип содержит последовательно соединенные задатчик скорости, первый сумматор, регулятор скорости, второй сумматор, регулятор тока, тиристорный преобразователь, электродвигатель, датчик скорости, выход которого связан с первым и третьим сумматорами, датчик тока с шунтом, выход которого соединен со вторым сумматором, третий сумматор, выход задатчика скорости соединен с последовательно соединенными первым и вторым дифференцирующими звеньями, эталонную модель, включенную входом к выходу задатчика скорости и выходом - ко входу третьего сумматора, первый усилитель с переменным коэффициентом усиления, входом соединенный с выходом первого дифференцирующего звена и выходом соединенный со вторым сумматором, второй усилитель с переменным коэффициентом усиления, входом соединенный с выходом второго дифференцирующего звена и выходом соединенный со вторым сумматором, первый выпрямитель, входом подключенный к выходу третьего сумматора, а выходом - к управляющему входу первого усилителя с переменным коэффициентом усиления, третье дифференцирующее звено, вход которого подключен к выходу третьего сумматора, а выход подключен к входу второго выпрямителя, выход второго выпрямителя соединен с управляющим входом второго усилителя с переменным коэффициентом усиления.The self-adjusting speed control system, according to the claimed utility model, as well as the prototype, contains a speed controller, a first adder, a speed controller, a second adder, a current controller, a thyristor converter, an electric motor, a speed sensor, the output of which is connected to the first and third adders, current sensor with a shunt, the output of which is connected to the second adder, the third adder, the output of the speed controller is connected to the first and second differentiating links in series s, a reference model included by the input to the output of the speed controller and the output to the input of the third adder, the first amplifier with a variable gain, the input connected to the output of the first differentiator and the output connected to the second adder, the second amplifier with a variable gain, the input connected to the output of the second differentiator link and the output connected to the second adder, the first rectifier, the input connected to the output of the third adder, and the output to the control input of the first amplifier with a variable gain, the third differentiating element, the input of which is connected to the output of the third adder, and the output is connected to the input of the second rectifier, the output of the second rectifier is connected to the control input of the second amplifier with a variable gain.
В отличие от прототипа, в устройство дополнительно введены третий и четвертый усилители, имеющие ограничение по выходу, причем третий усилитель входом соединен с выходом третьего сумматора, а выходом - со входом первого сумматора как положительная обратная связь, а четвертый усилитель входом соединен с выходом третьего дифференцирующего звена, а выходом - со входом второго сумматора как положительная обратная связь.In contrast to the prototype, a third and fourth amplifier with an output limit is additionally introduced into the device, the third amplifier being connected to the output of the third adder as an input and the output to the input of the first adder as positive feedback, and the fourth amplifier being connected to the output of the third differentiator link, and the output - with the input of the second adder as a positive feedback.
Сущность полезной модели поясняется с помощью рисунка (Фиг.), где показана функциональная схема предложенной самонастраивающейся системы регулирования скорости.The essence of the utility model is illustrated using the figure (Fig.), Which shows a functional diagram of the proposed self-adjusting speed control system.
Самонастраивающаяся система регулирования скорости, содержит: последовательно соединенные задатчик скорости 1, первый сумматор 2, регулятор скорости 3, второй сумматор 4, регулятор тока 5, тиристорный преобразователь 6, электродвигатель 7, датчик скорости 8, датчик тока 9 с шунтом 10, эталонную модель 11, третий сумматор 12, первое дифференцирующее звено 13, второе дифференцирующее звено 14, первый усилитель с переменным коэффициентом усиления 15, второй усилитель с переменным коэффициентом усиления 16, первый выпрямитель 17, третье дифференцирующее звено 18, и второй выпрямитель 19, третий усилитель 20, четвертый усилитель 21.A self-adjusting speed control system, contains: serially connected
В заявляемой самонастраивающейся системе регулирования скорости, как и в прототипе, происходит улучшение динамических характеристик по управляющему воздействию за счет введения первой и второй производных от задающего сигнала, причем производные этих сигналов подаются на вход регулятора тока, как положительная связь и регулируются в функции сигнала ошибки и ее производной. При несоответствии заданной динамической характеристики системы (сигнала на выходе эталонной модели 11) и динамической характеристики системы (сигнала на выходе датчика скорости 8) появляется ошибка па выходе третьего сумматора 12 и производная этой ошибки на выходе третьего дифференцирующего звена 18. Сигнал ошибки регулирования с третьего сумматора 12 поступает через выпрямитель 17 на управляющий вход усилителя с переменным коэффициентом усиления 15, выходной сигнал которого (усиленная первая производная по задающему сигналу) как положительная связь подается на вход второго сумматора 4. Сигнал производной от ошибки регулирования поступает через выпрямитель 19 на управляющий вход усилителя с переменным коэффициентом усиления 16, выходной сигнал которого (усиленная вторая производная по задающему сигналу) поступает на второй сумматор 4 как положительная связь. Чем выше ошибка и ее производная, тем большие по величине поступают сигналы по производным на вход регулятора тока 5, и тем быстрее уменьшается динамическая ошибка по управляющему воздействию в системе регулирования.In the inventive self-adjusting speed control system, as in the prototype, the dynamic characteristics of the control action are improved by introducing the first and second derivatives of the driving signal, and the derivatives of these signals are fed to the input of the current regulator as a positive connection and are regulated as an error signal function and its derivative. If the specified dynamic characteristics of the system (signal at the output of the reference model 11) and the dynamic characteristics of the system (signal at the output of the speed sensor 8) do not match, an error occurs at the output of the
При постоянном входном сигнале (в статическом режиме по задающему сигналу) сигналы по производным от задающего сигнала отсутствуют и может быть только проведена оптимизация динамической точности при изменении момента нагрузки в двигателе.With a constant input signal (in the static mode according to the driving signal), there are no signals derived from the driving signal, and dynamic accuracy can only be optimized when the load moment in the engine changes.
При резком изменении характера нагрузки в двигателе 7 (например, при скачкообразном приложении момента нагрузки в двигателе) появляется сигнал по ошибке на выходе третьего сумматора 12 (ошибка между эталонной скоростью вращения и действительной скоростью вращения двигателя) и сигнала по производной от этой ошибки, а именно, сигнала на выходе третьего дифференцирующего звена 18. Эти сигналы подаются на усилители с ограничением по выходу 20 и 21, далее сигналы подаются на вход первого сумматора 2 и вход второго сумматора 4, как положительные обратные связи. Таким образом, образуются два дополнительных контура регулирования: по сигналу ошибки и по сигналу производной от этой ошибки. Вследствие чего происходит компенсация внешнего момента нагрузки в двигателе и улучшение динамических характеристик самонастраивающейся системы по возмущающему воздействию, а именно, уменьшение динамического падения скорости вращения в двигателе при скачкообразном приложении момента нагрузки в двигателе.With a sharp change in the nature of the load in the engine 7 (for example, with an abrupt application of the load moment in the engine), a signal appears by mistake at the output of the third adder 12 (an error between the reference speed of rotation and the actual speed of the engine) and a signal derived from this error, namely , the signal at the output of the third differentiating
Использованные источникиUsed sources
1. Фиш С.Г., Шиянов А.И., Ефремов Д.А. Самонастраивающаяся система регулирования скорости. Патент РФ №36905 на полезную модель. Заявка №2003133822 от 21 ноября 2003 г. Опубликовано 27 марта 2004 г. в БИ №9.1. Fish S.G., Shiyanov A.I., Efremov D.A. Self-adjusting speed control system. RF patent No. 36905 for utility model. Application No. 2003133822 of November 21, 2003. Published March 27, 2004 in BI No. 9.
2. Аржанов В.В., Фадеев B.C., Копытов В.И. Самонастраивающаяся система регулирования скорости. Авторское свидетельство СССР №1180844. Заявка: №3742048 от 16 мая 1984 г. Опубликовано 23 сентября 1985 г.2. Arzhanov V.V., Fadeev B.C., Kopytov V.I. Self-adjusting speed control system. USSR copyright certificate No. 1180844. Application: No. 3742048 of May 16, 1984 Published on September 23, 1985
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013111388/08U RU131508U1 (en) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | SELF-ADJUSTING SPEED CONTROL SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013111388/08U RU131508U1 (en) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | SELF-ADJUSTING SPEED CONTROL SYSTEM |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU131508U1 true RU131508U1 (en) | 2013-08-20 |
Family
ID=49163272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013111388/08U RU131508U1 (en) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | SELF-ADJUSTING SPEED CONTROL SYSTEM |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU131508U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU186982U1 (en) * | 2018-12-03 | 2019-02-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Self-adjusting speed control system |
-
2013
- 2013-03-13 RU RU2013111388/08U patent/RU131508U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU186982U1 (en) * | 2018-12-03 | 2019-02-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Self-adjusting speed control system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2015219814B2 (en) | Control Device for Machine Apparatus and Gain Determination Method for Friction Compensation | |
US20180163857A1 (en) | Control device | |
CN104702158B (en) | Motor control assembly | |
KR20160117223A (en) | Apparatus for controlling servo motor and method for detecting collision | |
CN106374801B (en) | A kind of electrical servo control system and method adaptively adjusted according to deviation | |
CN105144575A (en) | Motor drive device | |
CN105978428A (en) | Servo motor system and control method thereof | |
US20150293543A1 (en) | Method for controlling the rotational speed of a motor | |
CN106773652B (en) | PID system and automatic parameter adjusting method thereof | |
JP6281751B2 (en) | Position control system | |
US20160141984A1 (en) | Method and System for Traction Motor Torque Ripple Compensation | |
CN105319963A (en) | Motor system | |
CN102467131A (en) | Servo controller | |
CN102857171B (en) | Multi-motor synchronous control system | |
RU131508U1 (en) | SELF-ADJUSTING SPEED CONTROL SYSTEM | |
CN104158446B (en) | Positioner | |
RU186982U1 (en) | Self-adjusting speed control system | |
US10352255B2 (en) | System for controlling engine operating speed based on operating load | |
CN104270046A (en) | Motor control method based on self-learning of rotating speed-current two-dimensional fuzzy model | |
CN102201784B (en) | Motor drive | |
RU2450300C1 (en) | Self-adjusting electric drive | |
CN104821772B (en) | Control device of electric motor | |
Aghaee et al. | BLDC motor speed control based on MPC sliding mode multi-loop control strategy–implementation on Matlab and Arduino software | |
EP3784895A1 (en) | Speed control method for an internal combustion engine | |
RU193236U1 (en) | Self-adjusting speed control system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170314 |