SU760365A1 - Method and device for control of electric drive with flexible coupling between motor and mechanism - Google Patents
Method and device for control of electric drive with flexible coupling between motor and mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- SU760365A1 SU760365A1 SU782663091A SU2663091A SU760365A1 SU 760365 A1 SU760365 A1 SU 760365A1 SU 782663091 A SU782663091 A SU 782663091A SU 2663091 A SU2663091 A SU 2663091A SU 760365 A1 SU760365 A1 SU 760365A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- proportional
- input
- load
- regulator
- amplifier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
Изобретение относится к электроприводам, а именно к способам управления электроприводами с упругой механической связью между двигателем и механизмом, и может применяться в электроприводах прокатных станов, бумагоделательных й горных машин, испытательных стендов.The invention relates to electric drives, and in particular to methods of controlling electric drives with elastic mechanical coupling between the engine and the mechanism, and can be used in electric drives of rolling mills, papermaking and mining machines, test benches.
Известен способ управления электроприводом с упругой механической связью между двигателем и механизмом, при котором сравнивают величины заданного и действительного моментов нагрузки в упругой механической связи и сигнал, пропорциональный 1 величине рассогласования, подают в качестве задающего в контур рёгули-. рования момента двигателя, а также вводят гибкую обратную связь по величине момента в упругой механической 20 связи [1] . При этом способе управле-1 ния снижение колебательности системы обеспечивается за счет увеличения длительности переходных процессов, что снижает производительность элект-х^ ропривода.A known method of controlling an electric drive with an elastic mechanical coupling between an engine and a mechanism in which values of a given and actual load points are compared in an elastic mechanical connection and a signal proportional to 1 magnitude of the mismatch is served as a driver in the regula circuit. engine torque, as well as introduce flexible feedback on the magnitude of the moment in the elastic mechanical connection 20 [1]. In this method upravle- 1 Nia oscillation reduction system is provided by increasing the duration of transients, which reduces the performance of electron-x roprivoda.
Наиболее близким к предложенномуThe closest to the proposed
по технической сущности и по достигаемому результату является известный способ управления электроприво- 30The technical essence and the achieved result is a well-known method of controlling the electri-
22
дом с упругой механической связью между двигателем и механизмом, заключающийся в том, что задают величи_ ну момента в упругой связи, опреде$ ляют действительное значение указанного момента нагрузки, сравнивают величины заданного и действительного моментов нагрузки в упругой связи и сигнал, пропорциональные величине рассогласования, подают в качестве задающего в контур регулирования момента двигателя, а также определяют скорость изменения момента в упругой механической связи и пропорциональный ей сигнал добавляют к задающему сигналу контура регулирования момента двигателя [2] .a house with an elastic mechanical connection between the motor and the mechanism, which consists in specifying the magnitude of the moment in the elastic coupling, determining the actual value of the specified loading torque, comparing the values of the specified and actual loading moments in the elastic coupling and a signal proportional to the magnitude of the error, serves as the driver of the motor torque control circuit, and also determine the rate of torque change in the elastic mechanical connection and the proportional signal is added to the driver signal to motor torque control ontur [2].
Известно также устройство для осуществления указанного способа управления, содержащее регулятор частоты вращения двигателя, выполненные на пропорционально-интегральных операционных усилителях -регулятор момента нагрузки и подчиненный ему регулятор момента двигателя, подключенные ко' входам соответствующих регуляторов датчики частоты вращения двигателя, момента нагрузки и момента двигателя, подключенный между выходом датчика момента нагрузки иIt is also known a device for implementing this method of control, comprising an engine speed regulator, made on a proportional-integral operational amplifiers: a load moment regulator and a motor moment regulator related to it, connected to the inputs of the corresponding regulators engine speed sensors, load moment and engine torque, connected between the output of the load torque sensor and
33
входом регулятора момента двигателя блок дифференцирования [3} .the input of the motor torque control unit differentiation [3}.
Недостатками указанных способа * . электроприводом с упругой механической связью между двигателем и механизмом и устройства для его осуществления является то, что 'Существенно увеличивается длительность переходных процессов или уве' Лйчмваются динамические нагрузки в упругой механической связи в зависимости от режима работы, что требует также перестройки режимов управления' ‘‘^Ти^^ожЖёт"управЛёййе/' -- - —The disadvantages of this method *. electric drive with elastic mechanical coupling between the motor and the mechanism and the device for its implementation is that the duration of transient processes increases significantly or the dynamic loads in elastic mechanical coupling increase depending on the operating mode, which also requires restructuring of control modes Ty ^^ will burn "controllauer / '- - -
Цель изобретения - уменьшение динамических нагрузок в упругой механической связи И уменьшение длитель-1 Ности переходного процесса.The purpose of the invention is to reduce the dynamic loads in the elastic mechanical connection and reduce the duration of the transient.
эта цель достигается тем, что при способе управления электроприводом с упругой механической связью между двигателем й механизмом, заключающемся в том, что задают величину момента нагрузки в упругой связи, определяют действительное значение указанного момента нагрузки, сравнивают величины заданного и действительного ”'моментов нагрузки в упругой связи и сигнал, пропорциональный величине рассогласования, подают в качестве'задающего з контур регулирования момента двигателя, дополнительно изменяют коэффициент усиления контура регулирования момента нагрузки и коэффициент усиления контура регулирования момента двигателя пропорционально величине упомянутого рассогласо' в'анй'я. ............This goal is achieved by the fact that with the method of controlling an electric drive with an elastic mechanical coupling between the engine and the mechanism consisting in setting the magnitude of the load moment in the elastic link, determining the actual value of the specified load moment, comparing the values of the specified and actual load moments in the elastic connection and the signal is proportional to the magnitude of the mismatch, served as the assignment of the control circuit of the motor torque, additionally change the gain of the control loop Bani the load and the loop gain magnitude proportional to the motor torque of said Mismatch 'v'any'ya. ............
достижение указанной цели обеспечивается также тем, что в устройстве 'дл#' осуществления предложенного способа, содержащем регулятор частоты вращения двигателя, выполненные на . пропорционально-интегральных операционных усилителях регулятор момента нагрузки и подчиненный ему регулятор момента двигателя, подключенные ко входам соответствующих регулйТоров датчики частоты вращения двигателя, момента нагрузки и'момента ‘ двигателя, в регулятор момента нагрузки введены пропорциональный усилитель с инверсным и неинверсным выходами и нелинейный резистор с гиперболической зависимостью сопротивления от приложенного к нему на- . пряжения, в регулятор' момента двигателя введены пропорциональный усй''утт&пь/ ёлок'Н^е?^ЖенНк'Н1'ДНё'Д:ЙОда> причем каждый дополнительный пропорциональный усилитель включен между входами соответствующего регулятора И входом пропорционально-интегрального операционного усилителя этого регулятора, нелинейный резистор с гиперболической зависимостьюсопротивления от приложенного к нему_ на' пряжения включен между выходом дополнительного пропорционального уси760365 4the achievement of this goal is also ensured by the fact that in the device for the implementation of the proposed method, containing the engine speed control, performed on. proportional-integrated operational amplifiers load moment controller and a motor torque controller subordinate to it, connected to the inputs of the respective controllers engine speed sensors, load moment and engine moment, a proportional amplifier with inverse and non-inverse outputs and a non-linear hyperbolic resistor are introduced into the load moment controller dependence of resistance on the applied to it on. voltage, in the regulator of the engine torque entered proportional usi'utt & n / ylok'N ^ e? ^ ZhenNk'N 1 'Dne'D : YOda > and each additional proportional amplifier is connected between the inputs of the corresponding regulator AND the input of the proportional-integral operational amplifier a regulator, a nonlinear resistor with a hyperbolic dependence of the resistance on the voltage applied to it, is connected between the output of an additional proportional usi7603654
лителя и входом пропорционально-интегрального операционного уСилителя регулятора момента нагрузки, блок переменожения включен между выходом дополнительного пропорционального г усилителя й входом пропорциональноинтегрального операционного усилителя регулятора момента двигателя, а второй вход этого блока перемножения через два диода соединен с инверсным и неинверсным выходами допол’. нительного пропорционального усилителя регулятора момента нагрузки, датчик момента натрузки выполнен в виде соединенных последовательно и охваченных общей отрицательной обратной 15 связью 'интегрирующего и пропорционально-интегрального операционных усилителей, источника постоянного напряжения, включенного в цепь обратной связи интегрирующего операционного усили20 теля диодного моста, вторая диагональ которого через два дополнительных резйстора Соединена с выходами источника постоянного напряжения, причем вход интегрирующего операцион25 ного усилителя подключен к выходу датчика момента двигателя, а вход пропорционально-интегрального операционного усилителя подключен к выходу датчика -частоты вращения двигателя, блок перемножения выполнен в виде полупроводникового резистора с управляющим р-п-переходом, двух линейных резисторов и элемента потенциального разделения, причем линейные резисторы соединены последо35 вательной включены между стоком и истоком указанного полупроводникового резистора, являющихся соответственно первым входом и выходом блока перемножения, а управляющий элек40 трод полупроводникового резистора и общая точка' двух линейных резисторов подключены к выходу элемента потенциального разделения, вход которого соединен со вторым входом блока перемдг ножения.The inverter unit is connected between the output of an additional proportional amplifier amplifier and proportional to the integral operational amplifier of the motor torque controller, and the second input of this multiplication unit is connected to inverse and non-inverse outputs auxiliary through the second multiplier input. The main proportional amplifier of the load moment regulator, the load moment sensor is made in the form of an integrating and proportional-integral operational amplifiers connected in series and covered by a common negative feedback 15, the DC voltage source included in the feedback circuit of the integrating operational amplifier of the diode bridge, the second diagonal of which through two additional resistors Connected to the outputs of a DC voltage source, the input of the integrating The amplifier is connected to the output of the motor torque sensor, and the input of the proportional-integrated operational amplifier is connected to the output of the motor rotation frequency sensor, the multiplication unit is designed as a semiconductor resistor with a control pn-junction, two linear resistors and a potential separation element linear resistors are connected by a series connected between the drain and source of the specified semiconductor resistor, which are respectively the first input and output of the power supply unit tions and control elek40 trodes semiconductor resistor and a common point 'two linear resistor element connected to the output of the potential division, whose input is connected to the second input of the multiplication peremdg.
43 При использовании в системе управления электроприводом пропорционально-интегральных регуляторов их передаточные функции определяются выражением 43 When proportional-integral regulators are used in the electric drive control system, their transfer functions are determined by the expression
νν(ρ) = К ~—г (1)νν (ρ) = K ~ —g (1)
р - ' p - '
где К и * * коэффициент усиленияwhere K and * * gain
и время иэодрома регу55 . . . лятора.and the time of the eodrome regulator55. . . lator.
При этом Постоянная времени регулятора зависит от коэффициента усиления регулятора л In this case, the time constant of the regulator depends on the gain of the regulator l
Т“-^· · (2)T “- ^ · · (2)
60 Если коэффициент усиления регулятора иэменятьпропорциОнальНо-рассогласованию д М момента нагрузки, т.е.60 If the gain of the regulator and the ratio of the proportional mismatch d M torque load, i.e.
К « а · Ь·дм, (3)K "a · b · dm, (3)
.где а и Ь - постоянные коэффи65 циенты, то при больших рассогласо760365Where a and b are constant coefficients, then with large disagreements 760365
ваниях постоянная времени Т пропорционально-интегрального регулятора будет уменьшаться, т.е. уменьшается инерционность контура регулирования момента нагрузки и подчиненных ему контуров, это обеспечивает эффективное ограничение максимальных динамических нагрузок, уменьшает амплитуду их колебаний и, повышая быстродействие контуров регулирования, уменьшает длительность переходного процесса по моменту. С другой стороны, при уменьшении рассогласования АН ( величина момента приближается к заданному значению) коэффициент усиления регуляторов уменьшается, возрастает его постоянная времени, а вместе с ней увеличивается коэффициент демпфирования контура регулирования момента нагрузки, что способствует уменьшению перерегулирования, а следовательно, и дополнительных динамических нагрузок, а также с увеличенной эффективностью, противодействуя появлению рассогласования, способствует быстрому завершению переходного процесса, т.е. уменьшению его длительности.In time, the time constant T of the proportional-integral controller will decrease, i.e. the inertia of the control circuit of the moment of load and the subordinate circuits subordinate to it decreases, it effectively limits the maximum dynamic loads, reduces the amplitude of their oscillations and, increasing the speed of the control circuits, reduces the duration of the transient process by the moment. On the other hand, with decreasing mismatch AH (the magnitude of the moment approaches the specified value), the gain of the regulators decreases, its time constant increases, and with it the damping coefficient of the control circuit of the load torque increases, which helps to reduce overshoot and, consequently, additional dynamic loads , as well as with increased efficiency, counteracting the appearance of a mismatch, contributes to the rapid completion of the transition process, i.e. reduce its duration.
Сущность изобретения поясняется чертежом, дде на фиг. 1 приведена схема устройства для осуществления предложенного способа управления электроприводом с упругой механической связью между двигателем и мезанизмом; на фиг. 2 - схема датчика момента нагрузки; йа фиг. 3 - схема блока перемножения.The invention is illustrated in the drawing, dde in FIG. 1 shows a diagram of a device for implementing the proposed method of controlling an electric drive with an elastic mechanical connection between a motor and a mezzanism; in fig. 2 - diagram of the load moment sensor; ya fig. 3 is a block diagram of the multiplication unit.
Двигатель постоянного тока 1 подключен к преобразователю 2. Устройство содержит регулятор 3 частоты вращения двигателя, регулятор 4 момента нагрузки в упругой механической связи между двигателем и механизмом, подчиненный ему регулятор 5 момента двигателя, подключенные ко входам соответствующих регуляторов датчики частоты вращения двигателя 6, момента нагрузки 7, момента двигателя 8.DC motor 1 is connected to converter 2. The device contains a motor speed controller 3, a load torque controller 4 in an elastic mechanical connection between the engine and the mechanism, a motor torque controller 5 subject to it, connected to the inputs of the corresponding controllers speed sensors of the engine 6, load torque 7, engine torque 8.
В этом устройстве управление приводом осуществляется только по якорной цепи двигателя при постоянном потоке возбуждения двигателя, поэтому в качестве регулятора момента двигателя, подчиненного регулятору 4 момента нагрузки, используется регулятор 5 тока якоря. Если управление приводом осуществляется только по цепи возбуждения двигателя или совместно как по якорной цепи, так и по цепи возбуждения двигателя, то регулятору 4 момента нагруэки будут подчинены соответственно или регулятор магнитного потока, или одновременно и регулятор тока якоря, и регулятор магнитного потока, выполняющие роль регулятора момента двигателя, но эти особенности выполнения электропривода не влияют на существо изобретения, которое может быть использовано в Любом из указанных случаев.In this device, the drive is controlled only along the armature circuit of the engine with a constant engine excitation flow, therefore, the armature current regulator 5 is used as the motor torque regulator subordinate to the load torque controller 4. If the drive is controlled only by the excitation circuit of the engine or jointly both along the armature circuit and the excitation circuit of the engine, then the load regulator 4 will be controlled respectively by the magnetic flux regulator, or both the armature current regulator and the magnetic flux regulator, acting as motor torque control, but these features of the drive do not affect the essence of the invention, which can be used in any of these cases.
В регуляторы момента нагрузки 4 и момента двигателя 5 входят пропорционально-интегральные операционные усилители 9 и 10.В регулятор 4 момента нагрузки введены пропорциональный усилитель 11 с инверсным и неинверсным выходами и нелинейный резистор 12 с гиперболической зависимостью сопротивления от приложенного к нему напряжения. В регулятор 5 момента двигателя введены пропорциональный усилитель 13, блок перемножения 14 и два диода 15 и 16.Proportional-integral operational amplifiers 9 and 10 are included in the load moment 4 and motor 5 controllers. A proportional amplifier 11 with inverse and non-inverse outputs and a nonlinear resistor 12 with a hyperbolic resistance depending on the voltage applied to it are entered into the load torque controller 4. A proportional amplifier 13, a multiplication unit 14 and two diodes 15 and 16 are introduced into the controller 5 of the engine torque.
Дополнительный пропорциональный усилитель 11 включен между входами регулятора 4 момента нагрузки и входом пропорционально-интегрального операционного усилителя 9 этого регулятора. Дополнительный пропорциональный усилитель 13 включен между входами регулятора 5 момента двигателя и входом пропорционально-интегрального операционного усилителя 10 этого регулятора.An additional proportional amplifier 11 is connected between the inputs of the regulator 4 of the load moment and the input of the proportional-integral operational amplifier 9 of this regulator. An additional proportional amplifier 13 is connected between the inputs of the motor torque controller 5 and the input of the proportional-integral operational amplifier 10 of this controller.
Нелинейный резистор 12 с гиперболической зависимостью сопротивления от приложенного к нему напряжения (например, карборундовый резистор) включен между выходом дополнительного пропорционального усилителя 11 и входом пропорционально-интегрального операционного усилителя 9 регулятора момента нагрузки 4. Блок перемножения 14 включен между выходом дополнительного пропорционального усилителя 13 и входом пропорционально-интегрального операционного усилителя 10 регулятора 5 момента двигателя, а второй вход этого блока перемножения 14 через два диода 15 и 16 соединен с инверсным и неинверсйым выходами дополнительного пропорционального усилителя 11 регулятора 4 момента нагруэки.A nonlinear resistor 12 with a hyperbolic dependence of the resistance on the voltage applied to it (for example, a carborundum resistor) is connected between the output of the additional proportional amplifier 11 and the input of the proportional-integral operational amplifier 9 of the load moment regulator 4. The multiplication unit 14 is connected between the output of the additional proportional amplifier 13 and the input proportional-integrated operational amplifier 10 of the motor torque regulator 5, and the second input of this multiplication unit 14 through two diodes 15 and 16 are connected to the inverse and non-inverted outputs of the additional proportional amplifier 11 of the regulator 4 of the load moment.
Если в системе управления электроприводом есть регулятор магнитного потока двигателя, то его выполнение аналогично выполнению регулятора 5.If there is a motor magnetic flux regulator in the drive control system, then its execution is similar to controller 5.
Датчик 5 момента нагруэки (фиг.2) выполнен в виде соединенных последовательно и охваченных общей отрицательной обратной связью интегрирующего 17 и пропорционально-интегрального 18 операционных усилителей, источника постоянного напряжения 19, включенного в цепь обратной связи интегрирующего операционного усилителя 17 диодного моста 20, вторая диагональ которого через два дополнительных резистора 21 и 22 соединена с выходами источника постоянного напряжения 19, причем вход интегрирующего операционного усилителя 17Nugrueki moment sensor 5 (FIG. 2) is made in the form of an integrating 17 and a proportional-integral 18 operational amplifiers, a constant voltage source 19, connected to the feedback circuit of an integrating operational amplifier 17 of a diode bridge 20 connected in series and covered by a common negative feedback, the second diagonal which through two additional resistors 21 and 22 is connected to the outputs of the DC voltage source 19, and the input of the integrating operational amplifier 17
подключен к выходу датчика 8 момен“ та двигателя Мд, а вход пропорционально-интегрального операционного усилителя 18 подключен к выходу датчика 6 частоты вращения двигателя.connected to the output of the sensor 8 momenta engine M d , and the input of the proportional-integral operational amplifier 18 is connected to the output of the sensor 6 of the engine speed.
в цепь обратной связи интегрирующего операционного усилителя 17 включен конденсатор 23,а на его входах - два резистора 24 и 25 (последний включен в цепь общей отрицательной обратной связи, охватыааю“ щей соединенные последовательно интегрирующий 17 и пропорционально-интегральный 18 операционные усилители). в цепь обратной связи пропорционально-интегрального операциОнйого усилителя 18 включены соединенные последовательно конденсатор 26 и резистор 27, а на его входах - два резистора 28 и 29.A capacitor 23 is connected to the feedback circuit of the integrating operational amplifier 17, and two resistors 24 and 25 are connected at its inputs (the latter is included in the common negative feedback circuit, which covers 17 sequentially integrating 17 and proportional-integral 18 operational amplifiers). the feedback circuit of the proportional-integral operation of the amplifier 18 includes a connected in series capacitor 26 and a resistor 27, and at its inputs are two resistors 28 and 29.
Блок перемножения 14 (фиг.З) выполнен в виде полупроводникового резистора 30 с управляющим р-η- переходом, двух линейных резисторов 31The multiplication unit 14 (fig.Z) is made in the form of a semiconductor resistor 30 with a control p-η-junction, two linear resistors 31
ления 33, причем линейные резисторы 31 и 32 соединены последовательно и включены между стоком и истоком указанного полупроводникового резистора 30, являющихся соответственно первым входом 34 и выходом 35 блока перемножения 14, а управляющий элек"¥р“6д "полупроводникового резистора 30 и общая точка двух линейных резисто™р6в“^оД'йпочё‘йы к выходу элемента потенциального разделения 33, вход кото'рого является вторым входом 36 блока перемножения 14,33, the linear resistors 31 and 32 are connected in series and connected between the drain and source of the specified semiconductor resistor 30, which are respectively the first input 34 and the output 35 of the multiplication unit 14, and the control element "¥ p" 6d "semiconductor resistor 30 and the common point of two linear resista ™ p6v “^ single” to the output of the potential separation element 33, the input of which is the second input 36 of the multiplication unit 14,
Устройство для осуществления предложенного способа(работает следующим образом. ' ............ -···A device for implementing the proposed method ( works as follows. '............ - ···
Поскольку нелинейный резистор 12 имеет гиперболическую зависимость сопротивления от приложенного к нему напряжения, а приложенное к нему выходное напряжение пропорционального усилителя 11 пропорционально рассогласованию дМ момента нагрузки, коэффициент усиления пропорционально-интегрального операционного усилителя 9, на входе которого включен "этот резистор, определяется зависимостью, аналогичной выражению (3)Since the nonlinear resistor 12 has a hyperbolic dependence of the resistance on the voltage applied to it, and the output voltage applied to it of the proportional amplifier 11 is proportional to the mismatch dM of the load torque, the gain of the proportional-integral operational amplifier 9, at the input of which this resistor is enabled, is determined by the dependence similar to expression (3)
Кос КKos K
ОСOS
К,TO,
(¾)(¾)
где КОс , Кд - сопротивление обрат ной связи и линейная часть входного сопротивления пропорционально-йнтегральногоопераДЙон.............усилителя.9.where K Os, Kd - connection resistance inverse and linear part of the input impedance proportional yntegralnogooperaDYon ............. usilitelya.9.
- коэффициент пропорциональности, определяющий гиперболическую зависимость нелинейного реэисто- proportionality coefficient, which determines the hyperbolic dependence of nonlinear reisto
760365760365
8eight
ра 12 от величины рассогласования момента нагрузки К?pa 12 of the magnitude of the mismatch of the load K?
I ДМ|I DM |
5 Коэффициент усиления регулятора 5 момента двигателя изменяется с помощью блока перемножения 14, в котором входное напряжение пропор" ционально-йнтётрального операцион10 ного усилителя 10 умножается на модуль выходного напряжения' пропорционального усилителя 11 регулятора 4 момента нагрузки (т.е. на величину, пропорциональную) д К |,причем введение5 The gain of the regulator 5 of the motor torque is changed by multiplication unit 14, in which the input voltage is proportional to the “rational integrated operational amplifier 10 multiplied by the output voltage module 'of the proportional amplifier 11 of the load torque regulator 4 (i.e., proportional) d K |, and the introduction
15 модуля указанного напряжения обеспечивается с помощью двух 'диодов 15 и 16, через которые инверсный и неинверсный выходы пропорционального усилителя 11 подключены ко вто20 РОМУ входу блока перемножения 14.15 of the module of the specified voltage is provided by two 'diodes 15 and 16, through which the inverse and non-inverse outputs of the proportional amplifier 11 are connected to the second 20 O OM at the input of the multiplication unit 14.
При этом коэффициент усиления ре25In this case, the gain coefficient pe25
30thirty
3535
4040
5555
ной связи и входное сопротивление пропорционально-интегрального операционного усилителя 10;.Noah connection and input impedance is proportional-integrated operational amplifier 10 ;.
К 2» - коэффициент блока перемножения 14.K 2 "- the coefficient of the multiplication unit 14.
ЕслД В системе управления электроприводом есть контур регулирования магнитного потока, то коэффициент усилений ёгО'‘регулятора изменяется так же, как у регулятора 5.If the motor control system has a magnetic flux control loop, then the gain factor of its regulator changes in the same way as the regulator 5.
Чем больше рассогласование момента нагрузки, тем больше выходное напряжение пропорционального усилителя 11. 45 При этом увеличиваются коэффициенты Усиления регулятора 4 момента нагрузки за счет уменьшения сопротивления нелинейного резистора 12 и регулятора 5 момента Двигателя за счет увели50 чения модуля напряжения на втором входе блока перемножения 14. Благодаря этому повышается быстродействие контуров регулирования и быстро уменьшается рассогласование момента нагрузки, что уменьшает амплитуду колебаний момента нагрузки и уменьшает время регулирования, а уменьшение указанных коэффициентов усиления по мере приближения момента нагруз- . кик заданному значению увеличивает 60 демпфирующие свойства системы управления и препятствует появлению нового рассогласования, что уменьшает колебательность электромеханической системы электропривода и вызываемые - ¢5 кояеВаЖ^№'4^В!&11длЙйтельные динамиThe greater the mismatch of the load moment, the greater the output voltage of the proportional amplifier 11. 45 This increases the gain factors of the load torque controller 4 by reducing the resistance of the nonlinear resistor 12 and the engine torque controller 5 by increasing the voltage module at the second input of the multiplication unit 14. Thanks to this increases the speed of the control circuits and quickly decreases the mismatch of the load torque, which reduces the amplitude of the load torque fluctuations and reduces the regulation, and a decrease in the indicated gains as the load moment approaches. Kick a given value increases 60 damping properties of the control system and prevents the emergence of a new mismatch, which reduces the oscillation of the electromechanical system of the electric drive and caused - ¢ 5 kOeV ^ N № ' 4 ^ V! & 11 eYLE dynamics
760365760365
10ten
ческие нагрузки, а т.акже сокращает время переходного процесса.load, and also reduces the time of the transition process.
Определение момента нагрузки в упругой механической связи между дви- ‘ гателем и механизмом (фиг,2) осуществляется следующим образом.The determination of the moment of load in the elastic mechanical connection between the motor and the mechanism (FIG. 2) is as follows.
На входы этого датчика поступают сигнал КмМд с выхода датчика 8 момента двигателя и сигнал Κ«·Μ с выхода датчика б частоты вращения двигателя, а его выходное напряжение иАмн ПРИ этом будет определяться за- , висимостьюIn this sensor inputs received signal K m M d output from the sensor 8 and the motor torque signal Κ «· Μ output from sensor b the engine speed, and its output voltage and Amn P R and this will be determined za-, Visim
__1 *· рСгбк?____1 * · rsgbk? __
1 + Р С28^27 + Р2С26^28С2Э^24 1 + Р С 28 ^ 27 + Р 2С 26 ^ 28 С 2Э ^ 24
(6)(6)
1515
если параметры схемы датчика выбрать в соответствии со следующимиif the sensor circuit parameters are selected according to the following
2020
лений и емкости соответственно резисторов и конденсаторов 21-29;leny and capacity, respectively, resistors and capacitors 21-29;
Км и Κω - масштабные коэффициенты;Km and Κ ω - scale factors;
υή - напряжение источника постоянного напряжения 19;υή is the voltage of the constant voltage source 19;
М3, - момент трения и моментM3, - moment of friction and moment
’ инерции двигателя.Engine inertia
При выборе параметров и С26в соответствии с неравенствомWhen choosing the parameters and C 26 in accordance with the inequality
^27'2 ^2 2,^24^28 (7)^ 27 ' 2 ^ 2 2, ^ 24 ^ 28 (7)
2525
30thirty
3535
обеспечивается апериодический переходный процесс в датчике 7, а полоса пропускаемых частот этого датчика, 40 которая в этом случае с достаточной степенью точности определяется зависимостьюan aperiodic transient in the sensor 7 is provided, and the band of the transmitted frequencies of this sensor, 40 which in this case with a sufficient degree of accuracy is determined by the dependence
^27 ( . 1. 4-С2ак?4^2й^ (β) 45^ 27 (. 1. 4-C 2 ak? 4 ^ 2 ^ ^ (β) 45
^П = 2С К Р \ * , С, Я1 /’^ П = 2С К Р \ *, С, Я 1 / '
гС23К24К2й 4 ’ С26К2Т 1 ГС 23 К 24 К 2nd 4 ' С 26 К 2Т 1
увеличением тех же параметров может быть выбрана такой, чтобы она не 50increasing the same parameters can be chosen such that it is not 50
превышала область рабочих частот, но была меньше частота высокочастотных помех, обеспечивая их фильтрацию.exceeded the range of operating frequencies, but there was less frequency of high-frequency interference, ensuring their filtering.
При этом практически исключаются искажения информации о величине момен- 55 та нагрузки в упругой механической связи между двигателем и механизмом и обеспечивается эффективное уменьшение этой нагрузки с помощью устройства, реализующего предложенный способ управления. ·At the same time, distortions of information about the magnitude of the load moment in the elastic mechanical coupling between the engine and the mechanism are practically eliminated, and this load is effectively reduced using a device that implements the proposed control method. ·
исток и сток полупроводникового резистора 30 с управляющим р-п-переходом подается на выход 35 блока перемножения, связанный со входом пропорционально-интегрального операционного усилителя 10 регулятора 5 момента двигателя. На управляющий электрод полупроводникового резистора 30 через элемент потенциального разделения 33, смещающий характеристику рездстора 30 на напряжение отсечки, подают напряжение, поступающее на второй вход 36 блока перемножения 14 через диоды 15 и 16 с выхода пропорционального усилителя 11 регулятора 4 момента нагрузки.The source and drain of the semiconductor resistor 30 with a control pn-junction is fed to the output 35 of the multiplication unit, connected to the input of the proportional-integral operational amplifier 10 of the motor torque controller 5. The control electrode of the semiconductor resistor 30 through the potential separation element 33, bias the characteristic of the resistor 30 to the cut-off voltage, serves the voltage supplied to the second input 36 of the multiplication unit 14 through the diodes 15 and 16 from the output of the proportional amplifier 11 of the torque regulator 4.
При больших значениях этого напряжения, пропорционального модулю рассогласования момента нагрузки, сопротивление полупроводникового резистора 30 уменьшается, а сигнал, поступающий с.первого входа 34 на выход 35 блока перемножения 14, возрастает . Аналогично с уменьшением напряжения, поступающего на управляющий электрод полупроводникового резистора 30 со второго входа 36 блока перемножения 14, увеличивается сопротивление этого резистора и уменьшается величина сигнала, поступающего на выход 35 блока перемножения 14 с его первого входа 34. Через линейные резисторы 31 и 32 на управляющий электрод полупроводникового резистора 30 дополнительно подается напряжение, равное половине напряжения между бтоком и истоком, что обеспечивает линеаризацию характеристики блока перемножения 14 и ее симметричность относительно полярности напряжения между стоком иFor large values of this voltage, which is proportional to the mismatch modulus of the load moment, the resistance of the semiconductor resistor 30 decreases, and the signal coming from the first input 34 to the output 35 of the multiplication unit 14 increases. Similarly, with a decrease in the voltage supplied to the control electrode of the semiconductor resistor 30 from the second input 36 of the multiplication unit 14, the resistance of this resistor increases and the signal from the output 35 of the multiplication unit 14 from its first input 34 decreases. Through the linear resistors 31 and 32 to the control The electrode of the semiconductor resistor 30 is additionally supplied with a voltage equal to half the voltage between the current and source, which ensures the linearization of the characteristics of the multiplication unit 14 and its simm trichnost relative polarity of the voltage between the drain and
истоком. При этом обеспечивается перемножение напряжений, поступающих на первый 34 и второй 36 входы блока перемножения 14, и изменение коэффициента усиления контура регулирования момента двигателя (пропорционально-интегрального операционного усилителя 10 регулятора 5 момента двигателя)в соответствии с предложенным способом.the source. This ensures the multiplication of the voltages supplied to the first 34 and second 36 inputs of the multiplication unit 14, and a change in the gain of the control circuit of the motor torque (proportional-integral operational amplifier 10 of the motor torque regulator 5) in accordance with the proposed method.
Таким образом, предложеняый способ управления электроприводом с упругой механической связью между двигателем и механизмом и устройство для его осуществления обеспечивают уменьшение динамических нагрузок в упругой механической связи и уменьшение длительности переходного процесса, что позволяет повысить надежность электромеханической системы электропривода и повысить его производительность .Thus, the proposed method of controlling the electric drive with elastic mechanical coupling between the engine and the mechanism and the device for its implementation reduce the dynamic loads in the elastic mechanical connection and reduce the duration of the transient process, which improves the reliability of the electromechanical system of the electric drive and improves its performance.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU782663091A SU760365A1 (en) | 1978-09-13 | 1978-09-13 | Method and device for control of electric drive with flexible coupling between motor and mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU782663091A SU760365A1 (en) | 1978-09-13 | 1978-09-13 | Method and device for control of electric drive with flexible coupling between motor and mechanism |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU760365A1 true SU760365A1 (en) | 1980-08-30 |
Family
ID=20784845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU782663091A SU760365A1 (en) | 1978-09-13 | 1978-09-13 | Method and device for control of electric drive with flexible coupling between motor and mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU760365A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4580648A (en) * | 1983-01-17 | 1986-04-08 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Motor-driven power steering system |
-
1978
- 1978-09-13 SU SU782663091A patent/SU760365A1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4580648A (en) * | 1983-01-17 | 1986-04-08 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Motor-driven power steering system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4079301A (en) | D.C. motor control | |
| US4168454A (en) | Circuit arrangement for controlling the speed of a D.C. motor | |
| US2889512A (en) | Direct current transistor voltage or current regulators | |
| EP0788965B1 (en) | Electric power steering apparatus | |
| US4320332A (en) | Speed control system for induction motor | |
| SU760365A1 (en) | Method and device for control of electric drive with flexible coupling between motor and mechanism | |
| US4511978A (en) | Device for determining a parameter signal for a voltage-fed load | |
| US3935520A (en) | DC motor regulator | |
| US6335657B1 (en) | MOSFET amplifier circuit | |
| US2762005A (en) | Motor speed control | |
| US5014020A (en) | Amplifier for outputting motor controlling signal in motor controlling circuit | |
| US6081150A (en) | Voltage control type control apparatus capable of achieving correct control characteristic without increasing interface line number | |
| SU1628179A1 (en) | Method for regulating synchronic generator excitation and device thereof | |
| US4651078A (en) | Device for driving an induction motor | |
| SU750696A1 (en) | Device for control of two parallel-connected reversible power-diode converters | |
| US2753516A (en) | Voltage limiter | |
| SU600640A1 (en) | Method of frequency-amplitude control of voltage in piezosemiconductor converters | |
| SU1291458A1 (en) | Frequency-controlled electric drive of independent vehicle | |
| SU765960A1 (en) | Device for regulating loading torque in flexible mechanical coupling of electric drive | |
| US5020126A (en) | Method and circuit for the automatic control of the speed of a DC motor by the control voltage of the motor | |
| SU1739470A1 (en) | Synchronous motor excitation device | |
| JPH0630573A (en) | Motor controlling circuit and motor system using this circuit | |
| SU483759A1 (en) | Adaptive device for controlling the valve converter | |
| US3264575A (en) | Bridge circuit including a low pass transconductance control circuit | |
| SU842231A1 (en) | Electrohydraulic intensifier |