CS269600B1 - Zapojenie na meranie uhlového zrýchlenia tachodynama - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká zapojenia umožňujúceho meranie uhlového zrýchlenia hriadelov motorov, ktorých otáčky sú snímané tachodynamom. Zapojenie využívá signál zodpovedajúci uhlovéj rýchlosti z tacljodynama a po jeho úpravě generuje analogový signál zodpovedajúci uhlovému zrýchleniu. Tento možno využit v obvode regulácie zrýchlenia a otáčok, alebo na priame meranie. Pri použití potenciometrického snímača polohy je možno merat zapojením rýchlosť pohybu. Riešenie sa využije v regulačnej a automatizačnej technike, v robotike a výpočtovéj technike.

Description

Vynález sa týká zapojenia na meranie uhlového zrýchlenia tachodynama.

Zapojenie tvoří časť regulačných obvodov uhlovéj rychlosti motorov,napr. elek- . trických, hydraulických, ktoré májá ako snímač uhlovéj rýchlosti použité jednosměrné tachodynama.

Takéto rýchlostné servosystémy, ktoré často tvoria základ polohových aervosystémov majú vo svojej štruktúre zahrnutá nanajvyš prúdovú regulačnú slúčku. Invariantnost voči poruche a riaditelnost zabezpečuje rýchlostná slučka, nakolko tachodynamo poskytuje informáciu o uhlovéj rychlosti hriadela motora, signál zodpovedajáci uhlovému zrýchleniu nie je možné z tachodynama získat. Preto nie je možné v regulačných obvodech rýchlosti realizovat regulačnú slúčku zrýchlenia, ktorá by mala priaznivé účinky na vlastnosti servomechanizmu.

Tieto nevýhody odstraňuje zapojenie podía vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že výstup spriemerňovača je připojený na prvý vstup diferenciálneho člena a súčasne na vstup analogovéj památi, ktorej výstup je připojený na druhý vstup diferenciálneho člena. Výstup diferenciálneho člena je připojený na vstup analógovej památi zrýchlenia, ktorej výstup je určený na pripojenie do regulačného, alebo meracieho obvodu. Riadiaci logický obvod má třetí výstup připojený ku vstupu spriemerňovača, prvý výstup má spojený so vstupom analógovej pamati a druhý výstup so vstupom analógovej pamati zrýchlenia.

Zapojenie podía vynálezu umožňuje syntézu regulačných obvodov uhlovej rýchlosti motorov tak, že mfižu mat zaradenú vo svojej štruktúre regulačný obvod zrýchlenia, akceleračnú slúčku. Táto skutečnost umožňuje zvačšit invariantnosť servomechanizmov voči poruchám, zvačšit riaditelnost a zlepšit plynulost chodu regulačných obvodov rýchlosti. Zváčší sa přesnost regulácie rýchlosti, rozsah regulácie sa zaohováva, alebo zváčší. Uvedené vlastnosti servosystém získává hlavně tým, že akoeleračná slučka umožňuje nastavit.hodnoty zosilnení regulátorov asi o rád vyššie, bez straty stability. Regulačně obvody uhlovej rýchlosti motorov so zapojenou akceleračnou slúčkou, ktorej podstatnú část tvoří zapojenie podía vynálezu, nadobúdajú vlastnosti robustných systémov, tj. systémov parametricky invariantných. Tieto systémy sú menej citlivé na změny parametrov, ktoré vznikájú buS v dSslsdku širokého rozsahu zmien zátaže motora, alebo v dSsledku zmien v prostředí, kde pracujú napr. teplota okolia.

Na obrázku je znázorněné zapojenie podía vynálezu.

Ku jednosměrnému tachodynamu 1, ktorého hriadel je otáčený určitou uhlovou rýchlostou, je připojený ces vstup 21 spriemerňovač signálu 2_t ktorý odstraňuje šumy, ktorého výstup 22 je připojený do diferenciálneho člena 1 cez vstup 41 a súčasne je připojený na vstup 31 analógovej památi J. Výstup 32 analógovej památi J je připojený na vstup 42 diferenčného člena. Rozdielový signál idferenčného člena ± je cez výstup £2 vedený na vstup 51 analógovej památi zrýchlenia 2 ² ktorej cez výstup 52 vychédza výsledný signál zodpovedajúoi uhlovému zrýchleniu. Riadiaci logický obvod £ cen třetí výstup 63 ovládá spriemerňovač 2 oez jeho vstup 23. Zároveň cez prvý výstup 62 ovládá analógovú památ J cez vstup 33 a oez druhý výstup 61 analógovú památ 5 zrýchlenia cez vstup 53.

Zapojenie podía vynálezu pracuje následovně.

Signál z tachodynama X je po jeho áprave v spriemerňovači 2. privádzaný do diferenciálneho člena 4, do ktorého je sáčasne privádzaný signál zodpovedajáci predchádzajácej uhlovej rýchlosti z obvodu analógovej památi J. Diferenciálny člen 4 urobi rozdiel medzi signálmi sáčasnej a predchádzajácej rýchlosti na jeho výstupe 43 vzniká signál ámerný uhlovému zrýchleniu. Tento je v obvode analógovej pamati .5 zrýchlenia udržovaný, na výstupe 52. až do okamžiku příchodu nového signálu uhlového zrýclenia. Činnost spriemerňovača 2 analógovej památi J a analógovej památi 5 zrýchlenia je riadená riadiacím logickým obvodom 6.

CS 269 600 Bl

Spriemerňovač 2 pracuje tak, že analogový signál rýchlosti prichiád)za:júp!i;iz tachodynama X na jeho vstup 21 upraví tak, že z něho odstraňuje Sumy na jeho· výsjtupe 22 vychádza signál zodpovedajúci priememej hodnotě uhlovéj rýchlosti včasovom intervale udavanom riadiacim logickým obvodom 6 cez vstup 23.

Analogová pamáť 3 preberá cez vstup 31 údaj o velkosti uhlovej rýchloetiiizo spriemerňovača 2 a udržuje hodnotu. Je riadená cez vstup 33 riadiacim logickým obvodom 6. tak, aby zachovávala údaj o rýchlosti v předstihu před okamžikom vyhodnotenia signálu zrýchlenia v diferenciálnom člene £ a analógovej pamati £ zrýohlenia.

Diferenciálny člen £ vykonává rozdiel medzi analogovými aignálmi na jeho vstupoch 41 a 42 a tento rozdiel je na výstupe 43.

Analogová pamať £, zrýohlenia přijímá do svojho vstupu 51 signál zodpovedajúci uhlovému zrýchleniu a tento po určitých časových okamžikoch, určených riadiacim logickým obvodom 6. cez vstup 51, udržuje ho na výstupe 52.

Riadiaci logický obvod 6 riadi prácu spriemerňovača 2. cez výstup 63 tak, aby výsledný signál uhlovej rýchlosti bol bez šumov. Zároveň cez výetup 62 a 61 riadi činnost analogových pamati 1 a £ tak, aby bol zabezpečený časový rozdiel meraní uhlovej rýchlosti, a aby údaj o zrýchlení bol měněný analogovou parnátou £ zrýchlenia len v určitých časových okamžikoch.

Zapojenie je možno využit vo vSetkých servomechanizmoch, kde sú použité jednosměrné tachodynama, ako snímač uhlovej rýchlosti motora. Zároveň ho možno použit aj na priame meranie zrýchlenia pomocou tachodynama, možno ho využit aj na meranie rychlosti v případe, ke3 namiesto tachodynama 1. je připojený potenciometrický snímač polohy. Zapojenie umožňuje ziskavať diferencovaný, připadne derivovaný signál od analogových veličin obsahujúcich parazitně Sumové zložky. '

Aplikácia vynálezu je možná v meracej, výpočtovéj a regulačněj techniko, v robotike a automatizácii.

Claims (1)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   Zapojenie na meranie uhlového zrýchlenia tachodynama, ktorého svorky sú připojené na vstup spriemerňovača vyznačujúce sa tým, že výstup (22) spriemerňovača (2) je připojený na prvý vstup (41) diferenciálneho člena (4) a súčasne na vstup (31) analógovej pamati (3), ktorej výstup (32) je připojený na druhý vstup (42) diferenciálneho člena (4) a výstup (43) diferenciálneho člena (4) je připojený na vstup (5D analógovej pamati zrýchlenia (5), ktorej výstup (52) je určený na pripojenie do regulačného alebo meracieho obvodu, pričom riadiaci logický obvod (6) má třetí výetup (63) připojený ku vstupu (23) spriemerňovača (2), prvý výstup (62) má spojený so vstupom (33) analógovej pamati (3) a druhý výstup (61) so vstupom (53) analógovej pamati zrýchlenia (5).