SU941927A1 - Jet control device - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматическому управлению и может быть использовано в системах пневмоавтоматики .This invention relates to automatic control and can be used in pneumatic automation systems.

Известно струйное управл ющее устройство, содержащее струйные релейные усилители, выходы которых, св занные попарно, подключены к входам исполнительного механизма, а их входы соединены с входами устройстваA jet control device is known, which contains jet relay amplifiers whose outputs connected in pairs are connected to the inputs of the actuator, and their inputs are connected to the inputs of the device

Я.I.

Недостатком устройства  вл етс The disadvantage of the device is

то, что в нем большие посто нные времени и тормозной путь исполнительного механизма при его остановке после СИ  т и   управл  юадего воздействи .the fact that it has long time constants and the stopping distance of the actuator when it stops after the SI and is controlled.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  струйное управл ющее устройство, содержащее два струйных усилител , первые каналы управлени  которых соединены со входами устройства, а выходные взаимоинверснне каналы попарно соединены со входами исполнительного механизма, св занного с последовательно соединенными датчиком скорости и формирователем импульсов,триггер с раздельными входами и два элемента И,первые входы которых соединены с выходгиш.The closest to the invention in technical essence and the achieved result is an inkjet control device containing two jet amplifiers, the first control channels of which are connected to the device inputs, and the output inverse channels are connected in pairs to the inputs of the actuator connected to the serially connected speed sensor and pulse generator, a trigger with separate inputs and two elements And, the first inputs of which are connected to the output.

триггера с раздельными входами, вторые входы - с выходом формировател  импульсов, а выход каждого элемента И - со вторыми каналами управлени  струйных усилителей 2j .the trigger with separate inputs, the second inputs with the output of the pulse generator, and the output of each element I with the second control channels of the jet amplifiers 2j.

Однако -в таком устройстве при больших запаздывани х в цепи корректирующих сигналов наблюдаетс  самопроизвольное отклонение исполн1:тельного механизма от равновесного положени , что приводит к снижению точности регулировани . . However, in such a device, with large delays in the chain of correction signals, a spontaneous deviation of the actuator mechanism from the equilibrium position is observed, which leads to a decrease in the control accuracy. .

Целью изобретени   вл етс  Тювьйиение точности регулировани  систем автоматики посредством введени  зависимости между знаком действи  корректирующих импульсов и направлением перемещени  исполнительного .механизма.The aim of the invention is to seize the accuracy of the control of the automation systems by introducing a relationship between the sign of the action of corrective pulses and the direction of movement of the executive mechanism.

Указанна  цель достигаетс  тем , что струйное управл ющее устройство, содержащее два струйных усилител , первые каналы управлени  которых соединены с входами устройства, а выходнак взаимоинверсные каналы попарно соединены с входами исполнительного механизма , св занного с последовательно соединенными датчиком скорости и формирователем импульсов, триггер с раздельными входами и два элемента И перовые входы которых соединены с вы- ходами триггера с раздельными входами вторые входы - с выхбдом формировател  импульсов, а выход каждого элемента И - с вторыми каналами управлени  струйных усилителей, содержит датчик направлени  перемещени  выходы которого соединены с входами триггера с раздельными входами, а вход соединен с исполнительным механизмом . На фиг.1 представлена схема предложенного устройства на фиг.2 циклограмма его работы. Устройство содержит формирова.тель импульсов 1, струйные усилители 2 и 3, каналы управлени  4 и 5 которых сообщены с входами б и 7 устройства, а выходные взаимоинверсные каналы 8, 9 и 10, 11, соединены попарно, подключены к входам 12 и 13 исполнитель ного механизма 14, датчик 15 скороети исполнительного механизма, который выходом 16 соединен с входом 17 формировател  импульсов 1. Входы 18 и 19 элементов И 20 и 21 соединены с выходами 22 и 23 триггера 24, имею щего раздельные входы 25 и 26,  вл ю щиес  каналами управлени . Входы 27 И 28 элементов И.20 и 21 соединены с выходом 29 формировател  импульсов 1 Выходы 30 и 31 элементов И св заны с вторыми каналами управлени  32 и 33 струйных усилителей 2 и 3. В состав устройства, кроме того, входит датчик 34 направлени  .перемещени , св занный с исполнительным механизмом 14. Выходы 35 .и 36 этого датчика подключены к раздельным входам 25 и 26 триггера 24. Струйное управл ющее устройство работает следующим образом. . Если управл ющее давление на входах 6 и 7 устройства отсутствует, то питание струйных усилителей 2 и 3 по ступает в выходные каналы 9 и 10, а из них - в выходные каналы 8 и 11. При этом перепад давлений на вхедах 12 и 13 исполнительного механизма 14 а следовательно, и скорость erd равн нулю. При по влении управл ющего давлени , например, на входе 6 (см. фиг.2 циклограмма 1) и, следовательно, в к нале управлени  4 струйного усилител  2 по вл етс  давление в его выходном канале 8. в результате на вхо дах 12 и 13 исполнительного механизма 14 создаетс  перепад давлений, ко торый вызывает его перемещение в соо ветствующем направлении. При получен ном направлений вращени  исполнитель ного механизма на выходе ,,36 датчика 34 направлени  вращени  и канале . управлени  25 триггера 24 по вл етс  давление. Это давление переключае триггер 24 и на его выходе 23 и вход 19 элемента 21 присутствует давление При движении исполнительного механизма на выходе 16 датчика 15 скорости и вхрда 17 формировател  импуЛьсов 1 по вл ютс  импульсы давлени , частота следовани  которых пропорциональна скорости перемещени  исполнительного механизма 14. С выхода 29 сформированные по длительности импульсы давлени  поступают на входы 27 и 28 элементов И 20 и 21. .При наГЙЧЙИ давлени  на входе 19 элемента 21 эти импульсы проход т только на выход 31 и затем в канал управлени  33 струйного усилител  3, вызыва  ег5 переключение и по вление импульсов давлени  в выходном канале 11 и на входе 13 исполнительного механизма 14. При исчезновении управл ющего давлени  на входе бив канале управлени  4 струйного усилител  2 его стру  питани  переключаетс  в выходной канал .10. При этом исполнительный механизм начинает останавливатьс . Пока скорость исполнительного механизма 14 не станет равной нулю, давление на его входе 13 становитс  больше, чем на входе 12, так как импульсы с выхода 29 формировател  импульсов 1 проход т через элемент 21, струйный усилитель 3 на вход 13 исполнительного механизма 14, что приводит к сокращению времени его остановки и,, уменьшению тормозного пути. Если в результате действи  тормозных импульсов исполнительный механизм после остановки начнет перемещатьс  в другую сторону ( это может быть место при запаздывани х в цепи формировани  тормозных импульсов), давление на выходе 35 датчика 34 направлени  вращени  исчезает, а на выходе 36 и в канале управлени  26 триггера 24 по вл етс . Стру  питани  триггера 24 переключаетс  с его выхода 23 на выход 22 и давление по вл етс  на входе 18 струйного элемента И 20. При этом прохождение корректирующих импульсов с выхода 29 формировател  импульсов 1 через элемент 21 запрещаетс  (в отличие от известного устройства), а через элемент 20 - раз Ьешаетс  и корректирующие импульсы (проход т на выход 30 струйного элемента 20 и далее на вход 32 струйного усилител , вызыва  его переключение. Корректирующие импульсы с выхода 8 струйного усилител  2 поступают на вход 12 исполнительного механизма 14, осуществл   его окончательную остановку . При по влении управл ющего давлени  на входе 7 (см. фиг.2, циклограмма II) и , следовательно, в канале управлени  5 струйного усилител  3 по вл етс  давление в его выходном канале 11 и создаетс  перепад давлений на входах 12 и 13 исполнительного механизма 14, который вызываетThis goal is achieved by the fact that an inkjet control device containing two jet amplifiers, the first control channels of which are connected to the device inputs, and the output mutually inverse channels are connected in pairs to the actuator inputs connected to the series-connected speed sensor and pulse generator, a trigger with separate inputs and two elements. And the pen inputs of which are connected to the trigger outputs with separate inputs, the second inputs - with the output of the pulse former, and the output of each element I - with the second control channels of the jet amplifiers, contains a displacement direction sensor whose outputs are connected to the trigger inputs with separate inputs, and the input is connected to an actuator. Figure 1 presents the scheme of the proposed device in figure 2, the sequence diagram of his work. The device contains a pulse shaping device 1, jet amplifiers 2 and 3, control channels 4 and 5 of which are connected to inputs b and 7 of the device, and output mutually inverse channels 8, 9 and 10, 11 are connected in pairs, connected to inputs 12 and 13 Mechanism 14, a sensor 15 of the speed control actuator, which is connected to the input 17 of pulse generator 1 by the output 16. Inputs 18 and 19 of the elements AND 20 and 21 are connected to the outputs 22 and 23 of the trigger 24, which have separate inputs 25 and 26, which are control channels. Inputs 27 and 28 of the elements 20 and 21 are connected to the output 29 of the pulse generator 1. The outputs 30 and 31 of the elements I are connected to the second control channels 32 and 33 of the jet amplifiers 2 and 3. The device also includes a direction sensor 34. displacement associated with the actuator 14. The outputs 35 and 36 of this sensor are connected to separate inputs 25 and 26 of the trigger 24. The jet control device operates as follows. . If the control pressure at the inputs 6 and 7 of the device is absent, the power supply of the jet amplifiers 2 and 3 comes to the output channels 9 and 10, and from them to the output channels 8 and 11. At the same time, the pressure drop at the headings 12 and 13 of the actuator 14 and therefore the speed erd is zero. When a control pressure appears, for example, at inlet 6 (see Fig.2, sequence diagram 1) and, consequently, pressure is generated in control outlet 4 of jet amplifier 2 in its output channel 8. As a result, at inputs 12 and 13, the actuator 14 generates a pressure differential, which causes it to move in the respective direction. With the obtained directions of rotation of the executive mechanism, at the exit ,, 36 of the sensor of the direction of rotation 34 and the channel. Control 25 Trigger 24 Pressure appears. This pressure switches the trigger 24 and at its output 23 and the input 19 of the element 21 there is pressure. When the actuator moves, the output 16 of the speed sensor 15 and the voltage 17 of the impaler 1 appears pressure pulses, the frequency of which is proportional to the speed of the actuator 14. With the output 29, the pressure pulses generated by duration arrive at the inputs 27 and 28 of the elements AND 20 and 21. At a pressure of input 19 of the element 21, these pulses pass only to the output 31 and then to the control channel 33 s Ruino amplifier 3, causing switching eg5 and pressure pulse occurrence in the outlet 11 and inlet 13 of the actuator 14. With the disappearance of the control pressure on the control channel b and c of the jet inlet 4 of the amplifier 2 of its jet power is switched to the output channel .10. When this happens, the actuator starts to stop. Until the speed of the actuator 14 becomes zero, the pressure at its inlet 13 becomes greater than that at inlet 12, since the pulses from the output 29 of the pulse former 1 pass through element 21, the jet amplifier 3 to the inlet 13 of the actuator 14, which causes to reduce the time of its stopping and a decrease in stopping distance. If, as a result of braking impulses, the actuator starts to move in the opposite direction after stopping (this may be a place if there are delays in the brake impulse circuit), the pressure at the output 35 of the rotational direction sensor 34 disappears, and at the output 36 and control channel 26 24 appears. The power supply of the trigger 24 switches from its output 23 to the output 22 and the pressure appears at the input 18 of the jet element I 20. In this case, the passage of corrective pulses from the output 29 of the pulse former 1 through the element 21 is prohibited (unlike the known device), and element 20 is once again corrective pulses (passes to the output 30 of the jet element 20 and further to the input 32 of the jet amplifier, causing it to switch. Corrective pulses from the output 8 of the jet amplifier 2 are fed to the input 12 of the actuator 14, wasp Its occurrence of the control pressure at the inlet 7 (see Fig. 2, sequence diagram II) and, therefore, in the control channel 5 of the jet amplifier 3, pressure appears in its output channel 11 and a pressure differential is created at the inlets 12 and 13 of the actuator 14, which causes

его перемещение в другом направлении, При вращении исполнительного механизма в другом направлении давлени  по вл етс  на выходе 35 датчика 34 направлени  вращени  и в канале управлени  26 триггера 24. При этом на выходе 22 триггера и входе 18 эле мента 20 присутствует давление. При по влении импульсов на выходе 29 фор мировател  импульсов 1 и наличии давлени  на входе 18 они проход т только на выход 30 и затем в канал управлени  32 струйного усилител  2, вызыва  его переключение и по вление импульсов давлени  на входе 12 исполнительного механизма 14. При сн тии управлени  давлени  на входе 7 исполнительный механизм под действием тормозных импульсов и сил трени  начинает останавливатьс . Если в результате действи  тормозных импульсов исполнительный механизм после остановки начнет перемещатьс  в другую сторону, давление на выходе 36 датчика 34 направлени  вращени  исчезнет , а на выходе 35 и в канапе управлени  25 триггера 24 - по вл етс  При этом тормозные импульсы также мен ют знак действи  и окончательно останавливают исполнительный механизм .its movement in the other direction. When the actuator rotates in the other direction, pressure appears at the output 35 of the rotational direction sensor 34 and in the control channel 26 of the trigger 24. At the output 22 of the trigger and the input 18 of the element 20, pressure is present. When pulses appear at outlet 29 of pulse generator 1 and there is pressure at input 18, they pass only to output 30 and then to control channel 32 of jet amplifier 2, causing it to switch and the appearance of pressure impulses at input 12 of actuator 14. At By removing the pressure control at inlet 7, the actuator begins to stop under the action of brake pulses and frictional forces. If, as a result of braking impulses, the actuator, after stopping, begins to move in the other direction, the pressure at the output 36 of the rotational direction sensor 34 disappears, and at the output 35 and in the control canap 25 of the trigger 24, the brake pulses also change and finally stop the actuator.

Скорость перемещени  исполнительного механизма, врем , его остановки и тормозной путь определ ютс  параметрами датчика скорости 15 .и формкровател  импульсов 1.The speed of movement of the actuator, the time, its stops and stopping distance are determined by the parameters of the speed sensor 15 and the pulse builder 1.

Датчик направлени  вращени  может быть выполнен, например, с помощью двух частотных датчиков скорости исполнительного механизма, выходные частоты которых сдвинуты между собой на некоторую фазу, например четверть периода, и фазового дискриминатора, входы которого подключены к выходам частотных датчиков.The rotational direction sensor can be performed, for example, by using two frequency sensors of the speed of the actuator, the output frequencies of which are shifted between themselves by a certain phase, for example a quarter of a period, and a phase discriminator whose inputs are connected to the outputs of the frequency sensors.

Технико-экономический эффект 6т данного предложени  достигаетс  эа :счет того, что предлагаемое выполнение струйного управл ющего устройства обеспечивает формирование тормозныхThe technical and economic effect of 6t of this proposal is achieved by ea: due to the fact that the proposed implementation of an inkjet control device ensures the formation of brake

импульсов, действие которых направлено в сторону, противоположную каправ нию Перемещени  исполнительнрго механизма , что исключает самощ)оизвольное отклонение его от равновесногоimpulses, the action of which is directed in the direction opposite to that of the Displacement of the executive mechanism, which excludes a self-arbitrary deviation from the equilibrium

положени , а следовательно, повышает Фочность регулировани  система автоматики .position and, consequently, increases the flock control system of automation.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Струйное управл ющее устройство, содержащее два струйных усилител , первые каналы управлени  которых соединены с входами устройства, а вы0 ходные взаимоинверсные каналы попарно соединены с входами исполнительного механизма, св занного с последовательно соединеными датчиком скорости и формирователем импульсов,A jet control device containing two jet amplifiers, the first control channels of which are connected to the device inputs, and the output mutually inverse channels are connected in pairs to the inputs of the actuator connected to the series-connected speed sensor and pulse generator, 5 триггер с раздельными входами и -два элемента И, первые входы которы соединены с выходами триггера с раздельными входами, вторые входы - с внходом формировател  импульсов, а аажол5 trigger with separate inputs and two elements And, the first inputs of which are connected to the outputs of the trigger with separate inputs, the second inputs - with the input of the pulse former, and aajol Q каждого элемента И - с вторы О1 каналами управлени  струйных усилителей, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства, оно содержит датчик направлени  перемещени , выходы которого соединены с входами триггера с раздельными входами, а вход соединен с исполнительным механизмом.The Q of each element is from the second O1 control channels of the jet amplifiers, characterized in that, in order to improve the accuracy of the device, it contains a displacement direction sensor, the outputs of which are connected to the trigger inputs with separate inputs, and the input is connected to the actuator. Источники информгщии прин тые во внимание при эксперт11зеSources of information taken into account with expert 0 . 1. Авторское свидетельство СС№ О 517105, КЛ.Р15 С 1/10, 1974.0 1. Copyright certificate SS№ О 517105, КЛ.Р15 С 1/10, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР 714353, кл. G 05 В, 11/52, 1977 (прототип).2. USSR author's certificate 714353, cl. G 05 B, 11/52, 1977 (prototype).