электрогидравлический следящий привод
Классы МПК: | F15B9/03 управляемые электрическими средствами |
Автор(ы): | Гапон Александр Васильевич[UA], Калинин Борис Петрович[UA], Канюк Геннадий Иванович[UA], Пакулов Константин Николаевич[UA] |
Патентообладатель(и): | Канюк Геннадий Иванович (UA) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1990-10-15 публикация патента:
30.09.1994 |
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.
Рисунок 1, Рисунок 2
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.Описание изобретения к патенту
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![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/8801.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020010/916.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/2020298t.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020010/916.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/2020298-2t.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/2020298-3t.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/2020298-4t.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020010/916.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/2020298-5t.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020010/916.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/8706.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020006/945.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/8743.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020010/916.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/8706.gif)
X
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/8706.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020010/916.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/8706.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020010/916.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/8706.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/2020298-6t.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/2020298-7t.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/2020298-8t.gif)
(зависимость 4 на фиг.2). Следовательно, с учетом формул (2) и (3) точное значение регулируемой величины выражается через показания датчика 7 положения Х
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/8706.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020010/916.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/8706.gif)
X = X
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/8706.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020010/916.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/8706.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/8706.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020006/945.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/8743.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020010/916.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/8706.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/8706.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/2020298-9t.gif)
Таким образом, в данном случае для автоматической компенсации погрешности датчика 7 положения корректирующий блок 12 представляет собой пропорциональный усилитель с коэффициентом усиления
Kу =
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/2020298-10t.gif)
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
W
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020118/697.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020009/183.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/2020298-11t.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020010/916.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/2020298-12t.gif)
![электрогидравлический следящий привод, патент № 2020298](/images/patents/453/2020298/2020298-13t.gif)
Класс F15B9/03 управляемые электрическими средствами