SU1164663A1 - Self-adjusting control system - Google Patents

Self-adjusting control system Download PDF

Info

Publication number
SU1164663A1
SU1164663A1 SU833647738A SU3647738A SU1164663A1 SU 1164663 A1 SU1164663 A1 SU 1164663A1 SU 833647738 A SU833647738 A SU 833647738A SU 3647738 A SU3647738 A SU 3647738A SU 1164663 A1 SU1164663 A1 SU 1164663A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
adder
output
input
multiplication unit
speed
Prior art date
Application number
SU833647738A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Сергеевич Кулешов
Тамара Ивановна Орлянская
Original Assignee
Московский Ордена Трудового Красного Знамени Станкоинструментальный Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Ордена Трудового Красного Знамени Станкоинструментальный Институт filed Critical Московский Ордена Трудового Красного Знамени Станкоинструментальный Институт
Priority to SU833647738A priority Critical patent/SU1164663A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1164663A1 publication Critical patent/SU1164663A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

Изобретение относитс  к классу самонастраивающихс  систем и может быть использовано в робототехнике дл  автоматического управлени  элек троприводами манипул ционн.ых роьотов , обладающих, переменнымипараметрами объекта управлени . Известна система управлени , в которой обеспечение переходного процесса без перерегулировани  осуществл етс  путем введени  дополнительной нелинейной обратной св эи по скорости. При этом улучшение переходного процесса в системе происходит путем изменени  коэффициента демпфировани  в течение переходного процесса D1. Наиболее близкой к предлагаемой п технической сущности  вл етс  самонастраивающа с  система управлени , содержаща  последовательно соедине ные задающее -устройство, первьй и второй сумматоры, регул тор скорости , тиристорный преобразователь, электродвигатель, датчик скорости, .выход которого соединен с вторым вхо дом первого сумматора и датчик тока 2. Однако известные системы управлени  имеют низкое быстродействие вследствие недостаточно - полного исполь зовани  энергетических возможностей электродвигател  при малых моментах нагрузки. Цель изобретени  - повышение быстродействи  системы при малых моментах нагрузки. Поставленна  цель достигаетс  тем что в самонастраивающуюс  систему управлени , содержащую последователь нОе соединенные задающее устройство , первый и второй сумматоры, регул тор скорости И усилитель мощности, электродвигатель о датчиками скорости и тока, выход датчика скорости соединен с вторым входом первого сумма;тора, а выход усилител  мощности соединен с входом электродвигател , введены последовательно соединенные блок дифференцировани , первый блок умножени , третий сумматор , четвертый сумматор, второй блок умножени  и п тый сумматор, первый и второй блоки уставок, последовательно соединенные третий блок умножени ) шестой сумматор, четвертый блок умно жени . П тый блок умножени  и седьмой сумматор, инвертор и третий бло 1 32 уставок причем выход первого блока уставок соединен с вторым входом первого блока умножени , первый выход второго блока уставок подключен к второму входу п того сумматора , второй выход - к второму входу второго блока умножени , а третий выход - к второму входу четвертого сумматора, первый выход третьего блока уставок соединен с первым входом третьего блока умножени , а второй выход - с вторым входом шестого сумматора, второй вход третьего блока умножени  подключен к выходу третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом датчика тока, третий вход п того сумматора соединен с выходомзадающего устройства, выход п того сумматора подключен к третьему входу первого сумматора, выход которого соединен с вторым входом четвертого блока умножени , второй вход седьмого сумматора соединен с выходом датчика скорости и входом инвертора , выходом подключенного к второму входу п того блока умножени , а выход седьмого сумматора соединен с вторым входом второго сумматора .. На чертеже приведена структурна  схема предлагаемой самонастраивающейс  системы управлени . Самонастраивающа с  система управлени  .содержит задающее устройство 1, первый сумматор 2, второй сумматор 3, регул тор 4 скорости, усилитель 5 мощности, выполненный в виде тиристорного преобразовател , электродвигатель 6, датчик / скорости , .датчик 8 тока, блок У дифференцировани , первый блок 10 умножени , третий сумматор 11, четвертый сумматор 12, второй блок 13 умножени , п тый сумматор 14, первый и второй блоки 15 и 16 уставок, третий блок 17 умножени , щестой сумматор 18, четвертый блок 19 умножени , п тый блок 20 умножени , седьмой сумматор 21, инвертор 22 и третий блок 23 уставок . Блоки 9,10,11 и 15 образуют анализатор 24 момента нагрузки. Блоки 12,13, 14, и 16 образуют устройство 25 самонастройки. Система работает следующим образом . Предварительно на выходе первого блока 15 уставок, выполненного на потенциометре, выставл етс  сигнал, равный значению приведенного к валу двигател  момента инерции (расчетные данные), на выходах второго блока 16 уставок, выполненного на потенциометрах , выставл ютс  сигналы, равные максимально допустимому моменту нагрузки, жёсткости механической характеристики, значению скорости при максимальной нагрузке элехтро двигател  (паспортные данные электро двигател ) ,. на выходах третьего блок 23 уставок, вьшолненного на потенцио метрах, выставл ютс  сигнал, равный минимальному значению коэффициента сигнала ошибки в контуре-нелиНейн.ой обратной св зи,и сигнал, характеризующий глубину его адаптации при изт менении момента нагрузки (.экспери .ментальные данные). Управл ющий сигнал по скорости с выхода задающего устройства 1 поступает на первьгй сумматор 2,гдесравниваетс  с сигналом, соответствующим текущему значению скорости, поступающему с выхода датчика 7 скорости. На вход первого сумматора 2 посту- пает дополнительный сигнал, формируемый контуром самонастройки. Контур самонастройки производит оценку момента нагрузки и определ ет оптимальное по энергетическим возможност м электродвигател  значение скорости. При этом, в анализаторе 24 момента нагрузки по значению ускорени  с выхода блока 9 дифференцировани  скорости и значению приведенного момента инерции с выхода первого блока 15 уставок формируетс  на вьпсоде первого блока 10 умножени  значение динамического момента, кото рое в третьем сумматоре 11 сравниваетс  с сигналом, соответствующим мо менту, развиваемому двигателем. Таким образом, на выходе третьего сумматора 11 формируетс  сигнал, характеризующий момент нагрузки. В устройстве 25 самонастройки в зависимости от величины момента нагрузки определ етс  значение оптимальной по энергетическим возможност м электродвигател  6 скорости, т.е. выбираетс  оптимальньй энергетический режим работы и вырабатываетс  сигнал на изменение задани  по скорости. В качестве критери  опткмизацш скорости по энергетическим возможност м используетс  нагрузочна  характеристика с учетом коэффициента форсировки по скорости электродвигател  6, что позвол ет повысить быстродействие системы. При этом сигнал, соответствующий моменту нагрузки, поступает на вход четвертого сумматора 12, где сравниваетс  с сигналом, соответствующим максимально допустимой нагрузке электродвигател , поступагрпщм с второго блока 16 уставок. На выходе четвер- того сумматора формируетс  сигнал. .равный разности моментов, котор ый во втором блоке 13 умножени  умножаетс  на сигнал, поступающий с выхода второго блока 16 уставок, характеризующий жесткость механической хар.актеристи и. С выхода второго блока 13 умножени  сигнал, соответствующий изменению скорости при изменении нагрузки от максимального до текущего значени ,поступает на вход п того сумматора, где складьгеаетс  с сигналом, характеризующим значение скорости при макси-. мально допустимой нагрузке и сравниваетс  с сигналом задани  по скорости , поступающим с выхода задающего устройства 1. Таким образом, на выходе устройства самонастройки формируетс  сигнал на изменение задани  по скорости , чем обеспечиваетс  выход на оптимальный знергетический режим работы системы. Стабилизаци  динамических свойств системы, в частности обеспечение, переходного процесса без перерегулировани , осуществл етс  за счет введени  контура нелинейной обратной св зи по скорости. Контур нелинейной обратной св зи выполнен таким образом, что в начале переходного процесса коэффициент демпфировани  мал и, следовательно, обеспечиваетс  высока  скорость переходного процесса. По мере приближени  скорости к своему установившемус  значению коэффициент демпфировани  увеличиваетс  , в результате чего перерегулирование уменьшаетс . Это обеспечиваетс  за счет перемножени  сигнала ощибки и скорости в цепи дополнительной обратной св зи. Сигнал ошибки после усиThe invention relates to the class of self-adjusting systems and can be used in robotics for the automatic control of manipulated royot drives with variable parameters of the control object. A control system is known in which the provision of a transient process without overshoot is accomplished by introducing additional non-linear feedback in speed. In this case, the improvement of the transient process in the system occurs by changing the damping coefficient during the transient process D1. Closest to the proposed technical entity is a self-tuning control system containing a series-connected master device, the first and second adders, a speed controller, a thyristor converter, an electric motor, a speed sensor, the output of which is connected to the second input of the first adder and current sensor 2. However, the known control systems have low speed due to insufficient - full utilization of the energy capabilities of the electric motor at low torques dressing. The purpose of the invention is to increase the speed of the system at low load moments. The goal is achieved by the fact that in a self-adjusting control system containing a successively connected driver, first and second adders, a speed controller And a power amplifier, an electric motor about speed and current sensors, the output of a speed sensor is connected to the second input of the first sum, a torus, and an output the power amplifier is connected to the input of the electric motor, the series-connected differentiation unit, the first multiplication unit, the third adder, the fourth adder, the second multiplication unit and five are entered th adder, the first and second blocks of settings, sequentially connected the third multiplication unit), the sixth adder, the fourth block of clever marriage. The fifth multiplier and the seventh adder, the inverter and the third block are 1 32 settings, the output of the first setting block is connected to the second input of the first multiplication unit, the first output of the second setting block is connected to the second input of the fifth adder, the second output to the second input of the second multiplication unit and the third output is connected to the second input of the fourth adder, the first output of the third setting block is connected to the first input of the third multiplication unit, and the second output is connected to the second input of the sixth adder, the second input of the third multiplication unit is connected to output The third adder, the second input of which is connected to the output of the current sensor, the third input of the fifth adder is connected to the output device, the output of the fifth adder is connected to the third input of the first adder, the output of which is connected to the second input of the fourth multiplication unit, the second input of the seventh adder is connected to the output speed sensor and the input of the inverter, the output connected to the second input of the fifth multiplication unit, and the output of the seventh adder is connected to the second input of the second adder. The drawing shows the structural EMA samonastraivayuscheys the proposed control system. The self-adjusting control system contains the master device 1, the first adder 2, the second adder 3, the speed regulator 4, the power amplifier 5, made in the form of a thyristor converter, the electric motor 6, the sensor / speed, the current sensor 8, the differentiation block Y, the first multiplication unit 10, third adder 11, fourth adder 12, second multiplication unit 13, fifth adder 14, first and second setting units 15 and 16, third multiplication unit 17, multiplex adder 18, fourth multiplication unit 19, multiplication unit Fifth , seventh adder 21, invert Op 22 and the third block 23 settings. Blocks 9,10,11 and 15 form an analyzer 24 moment load. Blocks 12,13, 14, and 16 form a self-tuning device 25. The system works as follows. Previously, at the output of the first set of settings 15, performed on a potentiometer, a signal equal to the value of the moment of inertia brought to the motor shaft (calculated data) is set, at the outputs of the second setting block 16, performed on potentiometers, signals equal to the maximum permissible load torque are set stiffness of the mechanical characteristics, the value of the speed at maximum load elehtro engine (passport data of the electric engine),. at the outputs of the third block 23 of the settings performed at the potential meters, a signal is set equal to the minimum value of the error signal coefficient in the Neutral feedback loop, and a signal characterizing the depth of its adaptation when the load moment changes (experimental data ). The speed control signal from the output of the driver 1 is fed to the first adder 2, where it is equalized with the signal corresponding to the current speed value received from the output of the speed sensor 7. The input of the first adder 2 receives an additional signal generated by the self-tuning circuit. The self-tuning contour makes an estimate of the load moment and determines the speed value that is optimal according to the energy potential of the motor. At the same time, in the analyzer 24, the load moment according to the acceleration value from the output of the speed differentiation unit 9 and the value of the reduced moment of inertia from the output of the first setting unit 15 is formed at the top of the first multiplication unit 10, the dynamic moment value which is compared in Moment developed by the engine. Thus, at the output of the third adder 11, a signal is generated that characterizes the load moment. In the self-tuning device 25, depending on the magnitude of the load moment, the value of the energy-optimal motor 6 is determined, i.e. the optimum energy mode of operation is selected and a speed change command signal is generated. As a criterion for the optic speed with respect to energy possibilities, the load characteristic is used taking into account the force forcing factor of the electric motor 6, which allows to increase the system speed. At the same time, the signal corresponding to the load moment is fed to the input of the fourth adder 12, where it is compared with the signal corresponding to the maximum allowable load of the electric motor received from the second block 16 of settings. A signal is formed at the output of the fourth adder. Equal moment difference, which in the second multiplication unit 13 is multiplied by the signal from the output of the second setting unit 16, which characterizes the rigidity of the mechanical characteristic and. From the output of the second multiplier 13, the signal corresponding to the change in speed as the load changes from the maximum to the current value is fed to the input of the fifth adder, where it is added to the signal characterizing the value of the speed at max. the maximum permissible load and is compared with the speed reference signal from the output of the driver 1. Thus, at the output of the self-tuning device, a signal is generated to the speed reference change, thus ensuring optimal energy performance of the system. The stabilization of the dynamic properties of the system, in particular the provision of a transient process without overshoot, is accomplished by introducing a nonlinear feedback loop for speed. The nonlinear feedback loop is designed in such a way that at the beginning of the transition process, the damping coefficient is small and, therefore, the transient rate is high. As the speed approaches its steady-state value, the damping coefficient increases, causing the overshoot to decrease. This is achieved by multiplying the error signal and speed in the additional feedback circuit. Error signal after usi

Claims (1)

457) САМОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, содержащая последовательно соединенные задающее устройство, первый и второй сумматоры, регулятор скорости и усилитель мощности, электродвигатель с датчиком тока и датчиком скорости, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора , а выход усилителя мощности соединен с входом электродвигателя, отличающаяся тем, что, · с целью повышения быстродействия системы при малых моментах нагрузки, в нее введены последовательно соединенные блок дифференцирования, первый блок умножения, третий сумматор, четвертый сумматор, второй блок умножения и пятый сумматор, первый и второй блоки уставок, последовательно соединенные третий блок умножения, шестой сумматор, четвертый блок умножения, пятый блок умножения и седьмой сумматор, инвертор и третий блок уставок, причем выход первого блока уставок соединен с вторым входом первого блока . умножения, первый выход второго блока уставок подключен к второму входу пятого сумматора, второй выход - к второму входу второго блока умножения, а третий выход - к второму входу четвертого сумматора, первый выход третьего блока уставок . соединен с первым входом третьего блока умножения, а второй выход с вторым входом шестого сумматора, второй вход третьего блока умножения подключён к выходу третьего сумI матора, второй вход которого соединен с выходом датчика тока, третий вход пятого сумматора соединен с выходом задающего устройства, выход пятого сумматора подключен к третье-, му входу первого сумматора, выход которого соединен с вторым входом k .четвёртого блока умножения,второй вход ^седьмого сумматора соединен с выходом ** датчика скорости и входом инвертора, подключенного выходом к второму входу пятого блока умножения, а выход седьмого сумматора соединен с, вторым входом второго сумматора. 457) SELF-ADJUSTABLE CONTROL SYSTEM, comprising a serially connected master device, first and second adders, a speed controller and a power amplifier, an electric motor with a current sensor and a speed sensor, the output of which is connected to the second input of the first adder, and the output of the power amplifier is connected to the input of the electric motor, characterized the fact that, · in order to increase the system performance at small load moments, a differentiation unit, a first multiplication unit, a third one, are introduced into it an adder, a fourth adder, a second multiplication unit and a fifth adder, a first and second setpoint units, a third multiplication unit connected in series, a sixth adder, a fourth multiplication unit, a fifth multiplication unit and a seventh adder, an inverter and a third setpoint unit, wherein the output of the first setpoint unit is connected with the second input of the first block. multiplication, the first output of the second block of settings is connected to the second input of the fifth adder, the second output is to the second input of the second block of multiplication, and the third output is to the second input of the fourth adder, the first output of the third block of settings. connected to the first input of the third multiplication unit, and the second output to the second input of the sixth adder, the second input of the third multiplication unit is connected to the output of the third adder, the second input of which is connected to the output of the current sensor, the third input of the fifth adder is connected to the output of the master device, the output of the fifth the third is connected to an adder, th input of the first adder output is connected to the second input of k .chetvortogo multiplier, the second input of the adder ^ seventh ** connected to the output speed sensor and the input of the inverter is connected th output to the second input of the fifth multiplier and the output of the seventh adder connected to a second input of the second adder.
SU833647738A 1983-09-29 1983-09-29 Self-adjusting control system SU1164663A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833647738A SU1164663A1 (en) 1983-09-29 1983-09-29 Self-adjusting control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833647738A SU1164663A1 (en) 1983-09-29 1983-09-29 Self-adjusting control system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1164663A1 true SU1164663A1 (en) 1985-06-30

Family

ID=21083763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833647738A SU1164663A1 (en) 1983-09-29 1983-09-29 Self-adjusting control system

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1164663A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР по за вке № 3549917, кл. G 05 В 13/02, 1983. 2. ьашарин А.В. и др. Управление электроприводами.Л., Энергоиздат, 1982. .с. 311 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4757240A (en) Apparatus for controlling electric vehicle using induction motor
EP0241920A2 (en) Control system for PWM inverter
JPS5563595A (en) Drive controlling system for induction motor
JP6125124B1 (en) Motor control method and control apparatus
JPS63291769A (en) Control device for electric power steering gear
US4859924A (en) Inverter
US6465977B1 (en) System and method for controlling torque in an electrical machine
US4422022A (en) Speed control for truck
JP2850075B2 (en) Variable structure control method
CN119795936A (en) A compatible control device and method for stable micro-movement and rapid start of sightseeing vehicle
JPS62234741A (en) Engine control method for wheeled construction machinery
JP3070318B2 (en) AC motor acceleration / deceleration control method
SU928300A1 (en) Self-tuning control system
SU1150721A1 (en) Process for controlling d.c. drive
SU1277065A1 (en) Self-adjusting control system
JP3772722B2 (en) Engine bench system
KR20010076854A (en) Gain control apparatus of proportional and integral controller
SU1723649A1 (en) Dc electric motor drive in accord with generator-motor system with restoring link and method of control over it
US4651078A (en) Device for driving an induction motor
SU838988A1 (en) Device for control of power-diode electric drive
RU2105339C1 (en) Automatic electric regulator
SU1291458A1 (en) Frequency-controlled electric drive of independent vehicle
CA1193650A (en) Extended range speed control for dc drive
JP2025108012A (en) Vibration control device, inverter, and vibration control method
JPS62221806A (en) Electric automobile with torque converter

Legal Events

Date Code Title Description
REG Reference to a code of a succession state

Ref country code: RU

Ref legal event code: RH4F

Effective date: 20151103