Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД - Патент РФ 2020298
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД
ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в конструкциях промышленных роботов и манипуляторов. Сущность изобретения: последовательно соединены задающий блок, сумматор, электронный усилитель, электрогидравлический усилитель, подключенный к исполнительному гидромеханизму, его датчик положения и цепь отрицательной обратной связи. Цепь содержит корректирующий блок для компенсации погрешности, вход которого соединен с датчиком положения, выход - с сумматором. Цепь выполнена трехканальной и снабжена интегрирующим звеном, включенным в один из каналов цепи обратной связи, другой канал которой выполнен в виде единичной обратной связи. Корректирующий блок включен в третий канал и выполнен с передаточной функцией, противоположной зависимости погрешности датчика от измеряемой величины перемещения. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2020298
Класс(ы) патента: F15B9/03
Номер заявки: 4874593/29
Дата подачи заявки: 15.10.1990
Дата публикации: 30.09.1994
Заявитель(и): Харьковский комплексный инженерный центр АН Украины (UA)
Автор(ы): Гапон Александр Васильевич[UA]; Калинин Борис Петрович[UA]; Канюк Геннадий Иванович[UA]; Пакулов Константин Николаевич[UA]
Патентообладатель(и): Канюк Геннадий Иванович (UA)
Описание изобретения: Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в конструкциях промышленных роботов и манипуляторов.
Целью изобретения является повышение точности и улучшение динамических характеристик.
На фиг. 1 изображена схема электрогидравлического следящего привода (ЭГСП); на фиг.2 - градуировочные зависимости датчика положения и привода.
Привод содержит последовательно соединенные задающий блок 1, сумматор 2, электронный усилитель 3, электрогидравлический усилитель 4, гидродвигатель 5, связанный с объектом 6 управления и датчик 7 положения. Канал 10 цепи обратной связи включает интегрирующее звено 11, канал 8 выполнен в виде единичной обратной связи и в канал 9 включен корректирующий блок 12, выполненный с передаточной функцией, противоположной зависимости погрешности датчика 7 от измеряемой величины перемещения.
Усилитель 4 соединен с полостями гидродвигателя 5, источником питания и сливом (не показано).
Суммарная погрешность позиционирования ЭГСП определяется собственной погрешностью датчика 7 положения и статической погрешностью самого ЭГСП. Собственная погрешность датчика 7 положения определяется несоответствием градуировочной характеристики датчика 7 градуировочной характеристике задающего блока 1. Характеристика задающего блока 1 представляет собой вполне однозначное соответствие задающего электрического сигнала Хз (в виде аналогового напряжения или цифрового кода) требуемому значению регулируемой величины (в данном случае - требуемому положению Х подвижного элемента гидродвигателя 5). Эта характеристика задается произвольно и обычно представляет собой линейную функцию с коэффициентом передачи, равным единице Хз≡Х (зависимость 1 на фиг. 2). Датчик 7 положения регистрирует регулируемую величину Х с некоторой погрешностью ΔХэ, зависящей от значения регулируемой величины (зависимость 2 на фиг.2), Поэтому градуировочная характеристика датчика 7 положения X (Х) не совпадает с характеристикой задающего блока Хз(х), причем градуировочная характеристика датчика 7 может быть как линейной, так и нелинейной (зависимости 4 и 3 на фиг.2). Разница между градуировочными характеристиками датчика 7 и задающего блока 1 равна
ΔX (Х) = X (Х) - Хз(Х) = X (Х) - Х (1) и определяет составляющую погрешности привода, обусловленную погрешностью датчика 7.
Градуировочные характеристики задающего блока 1 и датчика 7 положения вводятся в корректирующий блок 12, который представляет собой вычислительную систему, реализующую передаточную функцию, противоположную зависимость погрешности датчика 7 от значения измеряемого положения, т.е. вычисляющую функцию ΔX (Х).
В частности, если ошибка датчика 7 положения является линейной функцией (зависимость 4 на фиг.2)
ΔX = tgαΔX , (2) то градуировочная характеристика датчика 7 положения имеет вид
X = x + ΔX = X3 + ΔX = tg + tg x (3)
(зависимость 4 на фиг.2).
Следовательно, с учетом формул (2) и (3) точное значение регулируемой величины выражается через показания датчика 7 положения Х и его градуировочную характеристик ΔX следующим образом
X = X - Δ X = X - tgαΔx = X - . (4)
Таким образом, в данном случае для автоматической компенсации погрешности датчика 7 положения корректирующий блок 12 представляет собой пропорциональный усилитель с коэффициентом усиления
Kу = . (5)
В случае нелинейной градуировочной характеристики датчика 7 положения (зависимости 2 и 3 фиг.2) корректирующий блок 12 может иметь другие более сложные структуры.
Корректирующий блок 12 может быть реализован на элементах аналоговой или цифровой вычислительной техники.
Интегрирующее звено 11 в цепи отрицательной обратной связи (см.фиг.2) обеспечивает астатизм первого порядка. При любом виде передаточной функции привода, охваченного каналами 8 и 9 обратных связей [W(S)], передаточная функция разомкнутого контура ЭГСП, охваченного каналом 10 обратной связи с интегрирующим звеном 11, содержит интегрирующее звено 12, т.е. имеет вид
Wʹ(S) = W(S) · .
Наличие одного интегрирующего звена в цепи разомкнутого контура ЭГСП обеспечивает ему астатизм первого порядка, т.е. гарантированное отсутствие статической погрешности.
Электрогидравлический следящий привод работает следующим образом.
Перед вводом ЭГСП в эксплуатацию производится точная градуировка датчика 7 положения и задающего блока 1, строятся зависимости Хз(Х), ΔX (Х) и X (Х) [см.фиг.2] по которым формируется структура корректирующего блока 12. В рассмотренном примере конкретного выполнения устройства корректирующий блок 12 представляет собой пропорциональный усилитель с коэффициентом усиления из формулы (5).
Задающее воздействие, сформированное в задающем блоке 1, проходя через сумматор 2, усиливается в электронном усилителе 3 и подается на вход электрогидравлического усилителя 4, вызывая смещение его регулирующего органа (например, управляющего золотника). При этом гидродвигатель 5 перемещает объект 6 управления. Это перемещение измеряется датчиком 7 положения. Сигнал с последнего положения поступает на входы сумматора 2: на первый вход - непосредственно, на второй и третий входы - соответственно через корректирующий блок 12 и интегрирующее звено 11. Корректирующий блок 12 реализует функциональную зависимость погрешности датчика 7 положения от величины измеряемого положения. Суммирование этой погрешности с непосредственными показаниями датчика 7 положения, передаваемыми в сумматор 2 по каналу 8, обеспечивает автоматическую компенсацию собственной погрешности датчика 7 положения в процессе работы ЭГСП. Подача в сумматор 2 положительного сигнала датчика 7 положения, прошедшего через интегрирующее звено 11, полностью устраняет статическую погрешность ЭГСП за счет превращения его в астатическую систему первого порядка.
При этом на выходе сумматора 2 формируется сигнал рассогласования - разность между задающим воздействием и положением объекта 6 управления. По мере отработки ЭГСП задающего воздействия сигнал рассогласования уменьшается. При нулевом сигнале рассогласования управляющий золотник электрогидравлического усилителя 4 возвращается в нейтральное положение, а объект 6 управления останавливается в заданном положении.
Формула изобретения: ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД, содержащий последовательно соединенные задающий блок, сумматор, электронный усилитель, электрогидравлический усилитель, подключенный к исполнительному гидромеханизму, и датчик положения последнего, а также цепь отрицательной обратной связи, включающую корректирующий блок для компенсации погрешности, вход которого соединен с датчиком положения, а выход - с сумматором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и улучшения динамических характеристик, цепь обратной связи по положению выполнена трехканальной и снабжена интегрирующим звеном, включенным в один из каналов цепи обратной связи, другой канал которой выполнен в виде единичной обратной связи, а корректирующий блок включен в третий канал и выполнен с передаточной функцией, противоположной зависимости погрешности датчика от измеряемой величины перемещения.