CS221581B1

CS221581B1 - Connection of the speed regulator of the circuit with electronic adjustment of the initial situation

Info

Publication number: CS221581B1
Application number: CS559081A
Authority: CS
Inventors: Jiri Pucelik
Original assignee: Jiri Pucelik
Priority date: 1981-07-22
Filing date: 1981-07-22
Publication date: 1983-04-29

Description

Vynález se týká zapojení rychlostního regulačního obvodu s elektronickým nastavením počátečního stavu s využitím zejména pro velké regulační rozsahy.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the connection of a speed control circuit with an electronic initial state setting utilizing, in particular, large control ranges.

Dosud známé rychlostní regulátory obsahují obvykle PI regulátor, který je proveden určitým zapojením operačního zesilovače. Tyto regulátory obvykle pracují s velkým statickým ziskem. Protože každý operační zesilovač má podle kvality provedení různě veliké drifty, je nutno počítat s tím, že i při zadané nulové vstupní rychlosti nebude výstupní skutečná rychlost nulová. Tato skutečnost je omezujícím faktorem při stanovení dolní meze regulačního rozsahu. Nejnižší rychlost se musí zvolit tak, aby změny dané velikostí driftů byly pro danou aplikaci zanedbatelné. Vzhledem k tomu, že horní mez regulačního rozsahu je dána rychlostním omezením pohybových částí a není ji možno dále zvyšovat, je velikost regulačního rozsahu určena dolní mezí. V dosud známých aplikacích, kde se požaduje velký regulační rozsah, je rychlostnímu regulačnímu obvodu nadřazen polohový regulační obvod. V tomto případě velikost driftů neomezuje nejnižší rychlost pohybu, ale celé zařízení je oproti rychlostnímu regulačnímu obvodu podstatně složitější a tím i nákladnější. V polohovém regulačním obvodu velikost driftů způsobuje chybu mezi polohou žádanou a skutečnou. Při zapnutí se tato chyba může projevit rázem v mechanice pohybových částí.The prior art speed controllers usually comprise a PI controller, which is accomplished by a certain connection of the operational amplifier. These controllers usually work with high static gain. Since each operational amplifier has different size drifts depending on the quality of the design, it is necessary to take into account that even at the specified zero input speed, the actual output speed will not be zero. This is a limiting factor in determining the lower limit of the control range. The lowest speed must be selected so that the changes given by the drift size are negligible for the application. Since the upper limit of the control range is given by the speed limitation of the movement parts and cannot be further increased, the size of the control range is determined by the lower limit. In previously known applications where a large control range is required, the position control circuit is superior to the speed control circuit. In this case, the size of the drifts does not limit the lowest speed of movement, but the whole device is considerably more complex and thus more expensive than the speed control circuit. In the position control circuit, the magnitude of the drifts causes an error between the desired and actual position. When switched on, this error may be reflected in the mechanics of the movement parts.

Podle vynálezu zapojení rychlostního regulačního odvodu s automatickým nastavením počátečního stavu podstata spočívá v tom, že výstup regulátoru rychlosti je připojen na vstup elektromechanického měniče a na první vstup obvodu nastavení odchylky, a že výstup obvodu nastavení odchylky je připojen na třetí vstup regulátoru rychlosti, přičemž výstup elektromechanického měniče je připojen na vstup čidla rychlosti, jehož výstup je připojen na první vstup regulátoru rychlosti, a že první výstup členu řízení je připojen na druhý vstup obvodu nastavení odchylky, a že druhý výstup členu řízení je současně připojen na vstup členu žádané hodnoty a čtvrtý vstup regulátoru rychlosti, přičemž výstup členu žádané hodnoty rychlosti je připojen na druhý vstup regulátoru rychlosti.According to the invention, the connection of a speed control drain with an automatic initial state setting is characterized in that the output of the speed controller is connected to the input of the electromechanical converter and to the first input of the deviation adjustment circuit. an electromechanical converter is connected to the input of a speed sensor whose output is connected to the first input of the speed controller, and that the first output of the control member is connected to the second input of the offset setting circuit, and a speed regulator input, wherein the output of the speed reference member is connected to a second speed regulator input.

Zapojení podle vynálezu odstraňuje dosavadní výše uvedené nevýhody a má přednosti oproti dřívějším zapojením. Největší výhodou je, že pro zadanou hodnotu žádané rychlosti je automaticky při zapnutí, popřípadě periodicky za provozu výstup regulátoru rychlosti nastavován · tak, aby skutečná výstupní rychlost odpovídala .zadání. Tato výhoda umožňuje zvětšit regulační rozsah rychlostních regulačních obvodů a u polohových regulačních obvodů odstraní v určitém rozsahu polohovou chybu včetně případného rázu při zapnutí.The circuitry according to the invention eliminates the above-mentioned disadvantages and has advantages over earlier circuitry. The greatest advantage is that for a setpoint reference value, the output of the speed controller is automatically adjusted when the power is turned on or periodically during operation to match the actual output speed. This advantage makes it possible to increase the control range of the speed control circuits and, in the case of the position control circuits, eliminates to some extent the position error, including any power-on shock.

Zapojení rychlostního regulačního obvodu podle vynálezu je zřejmé z připojeného blokového vyobrazení.The connection of the speed control circuit according to the invention is apparent from the attached block diagram.

Zapojení podle vynálezu sestává ze členu 1 žádané hodnoty, jehož výstup je připojen na druhý vstup b regulátoru rychlosti 2. Na vstup členu 1 žádané hodnoty je připojen druhý výstup členu řízení 6, který je rovněž připojen na čtvrtý vstup d regulátoru rychlosti 2. První výstup členu řízení 6 je připojen na druhý vstup obvodu 3 nastavení odchylky. Výstup obvodu 3 nastavení odchylky je připojen na třetí vstup c regulátoru rychlosti 2. Výstup regulátoru rychlosti 2 je připojen na první vstup obvodu 3 nastavení odchylky a zároveň na vstup elektromechanického měniče 4. Výstup elektromechanického měniče 4 je připojen na vstup čidla rychlosti 5, jehož výstup je připojen na první vstup a regulátoru rychlosti 2.The circuit according to the invention consists of a setpoint member 1, the output of which is connected to the second input b of the speed controller 2. The setpoint member 1 is connected to the second output of the control member 6, which is also connected to the fourth input d of the speed controller 2. The control member 6 is connected to the second input of the deviation adjustment circuit 3. The output of the offset setting circuit 3 is connected to the third input of the speed controller 2. The output of the speed controller 2 is connected to the first input of the offset setting circuit 3 and to the input of the electromechanical converter 4. is connected to the first input and speed controller 2.

Zapojení podle vynálezu umožňuje nastavit počáteční stav rychlostního regulačního obvodu, který spočívá ve vykompenzování výstupní nenulovosti regulátoru rychlosti 2 při nulové žádané hodnotě na jeho prvním vstupu a. Na výstupu členu žádané hodnoty rychlosti 1 lze nastavit v daném rozsahu napětí, které je úměrné žádané hodnotě rychlosti. Druhým výstupem z členu řízení 6 je možno v libovolném okamžiku nastavit na výstupu členu 1 žádané hodnoty rychlosti nulu. Současně v okamžiku nuly na výstupu členu 1 žádané hodnoty rychlosti a na základě signálu z členu řízení 6, který je z jeho· prvního výisitupu přiveden na druhý vstup obvodu 3 nastavení odchylky, je z výstupu obvodu 3 nastavení odchylky přivedeno kompenzační napětí na třetí vstup c regulátoru rychlosti 2, které na výstupu regulátoru 2 nastaví nulu. Velikost kompenzačního napětí na¹ třetím vstupu c regulátoru rychlosti 2 zůstává konstantní až do dalšího cyklu nastavení a celý obvod neovlivňuje základní funkci regulačního obvodu. Druhý výstup členu řízení B je dále připojen ke čtvrtému vstupu d regulátoru rychlosti 2, čímž je zajištěno odpojení integrační složky PI regulátoru a vynulování zpětnovazebního napětí z výstupu čidla rychlosti 5 před cyklem nastavení. Člen řízení 6 určuje okamžiky nastavení počátečního stavu regulátoru rychlosti 2. Elektromechanický měnič 4 převádí velikost výstupního napětí z regulátoru rychlosti 2 na rychlost pohybu regulované soustavy.The circuit according to the invention makes it possible to set the initial state of the speed control circuit, which is to compensate the output nonzero of the speed controller 2 at zero reference at its first input a. . The second output of the control member 6 can be set to zero at any time at the output of the member 1. At the same time, at the time of zero at the output of the speed reference member 1 and based on the signal from the steering member 6 which is brought from its first output to the second input of the offset setting circuit 3, speed controller 2, which sets the output of controller 2 to zero. The magnitude of the compensation voltage at ¹ third input c of the speed controller 2 remains constant until the next set-up cycle, and the entire circuit does not affect the basic function of the control circuit. The second output of the control member B is further coupled to the fourth input d of the speed controller 2, thereby ensuring disconnection of the PI component of the controller and resetting the feedback voltage from the output of the speed sensor 5 prior to the setup cycle. The control member 6 determines the instantaneous state setting of the speed controller 2. The electromechanical converter 4 converts the output voltage from the speed controller 2 to the speed of the controlled system.

Čidlo rychlosti 5 převádí rychlost pohybu na napětí, a jeho připojením na první vstup a regulátoru rychlosti 2 je realizována rychlostní zpětná vazba. Zapojení podle vynálezu předpokládá· teplotní i časovou stabilitu parametrů elektromechanického měniče 4 a čidla rychlosti 5. Cyklus nastavení lze provádět současně s každým zastavením před další operací, nebo i za provozu, neboť celý cyklus nastavení je obvykle časově zanedbatelný oproti elektromechanickým časovým konstantám regulačního obvodu.The velocity sensor 5 converts the velocity of the motion to voltage, and by connecting it to the first input and the velocity regulator 2, the velocity feedback is realized. The circuit according to the invention assumes the temperature and time stability of the parameters of the electromechanical converter 4 and the speed sensor 5. The adjustment cycle can be performed simultaneously with each stop before the next operation or during operation, since the entire adjustment cycle is usually time negligible compared to the electromechanical time constants of the control circuit.

Zapojení rychlostního regulačního obvodu s elektronickým nastavením počátečního stavu podle vynálezu lze použít zejména při řešeni pohonů pracovních strojů hlavněThe connection of the speed control circuit with the electronic initial state setting according to the invention can be used especially in the solution of drives of working machines mainly

Claims

SUBJECT

Speed control circuit with electronic initial state setting, characterized in that the output of the speed controller (2) is connected to the input of the electromechanical converter (4) and the first input of the offset setting circuit (3), and that the offset setting output (3) is connected to the third input (c) of the speed controller (2), the output of the electromechanical converter (4) being connected to the input of the machining speed sensor, either as a separate speed control circuit or as a position control circuit.

OF THE INVENTION (5), the output of which is connected to the first input (a) of the cruise control (2), and that the first output of the steering member (6) is connected to the second input of the deviation adjustment circuit (3); ) is simultaneously connected to the input of the setpoint member (1) and the fourth input (d) of the speed controller (2j), the output of the setpoint member (1) being connected to the second input (b) of the speed controller (2).

1 sheet of drawings