Файл: Кулесский, Р. А. электропривод постоянного тока с цифровым управлением.pdf

его в качестве ДП будет обладать нелинейной характе­ ристикой. Для позиционного электропривода скорость двигателя линейно связана с производной утла поворота выходного вала редуктора лишь при отсутствии люфта, сухого трения, проскальзывания и т. п. Только при этом условии датчик э. д. с. (скорости) двигателя, используе­ мый в качестве ДП, будет обладать линейной характе­ ристикой. Нелинейность характеристики ДП может при­ водить к нарушению условий компенсации помех кванто­ вания и должна быть учтена соответствующими измене­ ниями в схемах рис. 2-2. Могут иметь место два вариан­ та преобразования последних.

Первый вариант предусматривает при нелинейной за­ висимости tj = F{yn.„) включение на выход ДП в схемах рис. 2-2,а, 6 нелинейного преобразователя с характерис­ тикой Г= F. Так, при использовании датчика ід в качест­ ве датчика производной скорости двигателя нелинейный преобразователь согласно (2-35) будет представлять собой блок умножения г/д.1Тна значения сигнала ср0р/Гм.

Если нелинейная зависимость связывает значения интегралов ^ у dl — ѵр j удЛ1 dt, что имеет место, напри-

/t

мер, в позиционном электроприводе при нелинейности в механической передаче, то функциональный преобра­ зователь с характеристикой Q = VF включается между выходом БИ и входом БНУ (рис. 2-2,6). Использование схемы рис. 2-2,а в этом случае нецелесообразно. Изме­ нение в соответствии с изложенным функциональных схем рис. 2-2 позволяет обеспечить компенсацию помех квантования с той же точностью, как и в случае линей­ ной характеристики ДП, так что эквивалентная схема рис. 2-4 сохраняет свою силу. Однако для некоторых ти­ пов нелинейных зависимостей Y можно достичь улуч­ шения динамических и статических характеристик без изменения схемы рис. 2-2,6, т. е. не вводя преобразо­ ватель с характеристикой Q. К числу таких зависимос­ тей относятся зависимости типа зоны нечувствительно­ сти, люфта и т. п.

Рассмотрим позиционный электропривод при наличии люфта в механической передаче. Структурная схема электропривода представлена на рис. 2-10. Наличие ком­ пенсации помех от квантования сигнала обратной связи отражено введением на вход сигнала Выражение

для R(p) соответствует (2-25). Для анализа восполь­ зуемся методом фазовой плоскости при следующих до­ пущениях:

а) маховые массы, присоединенные к выходному в лу редуктора, достаточно малы, так что после выбора

Рис. 2-10. Структурная схема позиционного элек­ тропривода при наличии люфта в механической передаче.

люфта выходной вал мгновенно приобретает скорость

связи осуществляется устройством рис. 2-2,6 и в качест­

и начинается вы-бор люфта. При этом t/*=const и, как следует из функциональной схемы рис. 2-2,6, импульсы Са не вырабатываются, а ДП с блоком интегрирования

68

БИ обеспечивает жесткую обратную связь по координате у,- Поэтому движение изображающей точки в плоскости zr, ут будет по-прежнему определяться (2-34). Если со­ вместить оси координат z, у и zr, у,-, то фазовая траекто­ рия zr, у,- будет изображаться отрезком АЕ при том же значении постоянной С=СПв (2-34), что и 0/1.

В дочке D, имеющей координаты г,-о и у,-2= г/і+ 2б,

заканчивается выбор люфта. При этом выходная коор­

творяющий (2-34). В этом случае постоянная интегриро­

ходе БИ устанавливается значение сигнала, равное ну­ лю, и для системы рис. 2-10 становится справедливой эквивалентная схема рис. 2-4. Фазовая траектория z(y) представлена для этого случая отрезком GH и опреде­ ляется уравнением (2-34) при том же значении постоян­ ной С=С 1 , что и участок FG. В точке Н zT изменяет

знак, начинается следующий цикл выбора люфта и даль­ нейшая процедура построения фазовой траектории ана­ логична описанной выше. Таким образом, фазовая траектория z (у) будет представлять собой кривую

OAFHIK ...

При равных значениях координат точек пересечения фазовой траектории с осью ординат, т. е. при \zi\=Z2,

возможно возникновение периодического цикла — авто-» колебаний. Определим условия их существования. Под­ ставляя в (2-34) г/= г/і и г = 0, находим:

69

Для 'вычисления г2 определяем ординату точки F из совместного решения (2-34) при С= С0 п уравнения изо­ клины, проходящей через точку D. Изоклина является геометрическим местом точек с одинаковыми значениями производной dz/dy = M. Ее уравнение может быть запи­ сано согласно (2-33) в виде

70