УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДИАГРАММ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА МЕХАНИЗМА, УПРУГО СОЕДИНЕННОГО С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ, С ОГРАНИЧЕНИЕМ ПЕРВОЙ, ВТОРОЙ И ЧЕТВЕРТОЙ ПРОИЗВОДНЫХ СКОРОСТИ

Полезная модель относится к электротехнике и может использоваться для формирования диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом с ограничением первой, второй и четвертой производных скорости.
Наиболее близким к заявляемому устройству для формирования диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением первой, второй и четвертой производных скорости является устройство для формирования диаграмм изменения скорости исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением ее первой и четвертой производных (см. Пат. на полезную модель 33471. МПК 7 Н 02 Р 7/80. Устройство для формирования диаграмм изменения скорости исполнительною органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением ее первой, второй и четвертой производных /Ю.П.Добробаба, В.А.Мурлина, Г.А.Кошкин, С.В.Добробаба, О.П.Соловей, С.В.Нестеров/ от 20.10.03, бюл. №29.). которое принимается за прототип.
Прототип содержит: задатчик, выход которого соединен с входом первого пропорционального блока, выход первого пропорционального блока соединен с входом первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход первого блока, ограничивающего значение своего входного отпала соединен с первым входом третьего пропорционального блока, выход третьего пропорционального блока соединен с входом второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход второго блока, ограничивающею значение своего входного сигнала, соединен с первым входом четвертого пропорционального блока. выход четвертого пропорционального блока соединен с входом третьего блока. ограничивающего значение своего входного сигнала, выход третьего блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен с входом третьего интегрального блока, выход третьего интегрального блока соединен с входом четвертого интегрального блока, выход четвертого интегрального блока соединен со вторым входом четвертого пропорционального блока, и с входом первого интегрального блока, выход первого интегрального блока соединен со вторым входом третьего пропорционального блока, и с входом второго интегрального блока, выход второго интегрального блока соединен со вторым входом первого пропорционального блока, второй пропорциональный блок. вход которого соединен с выходом первого интегрального блока, а выход которого соединен со вторым входом первого пропорционального блока, пятый пропорциональный блок. вход которою соединен с выходом третьего интегрального блока, а выход которого соединен с третьим входом четвертого пропорционального блока, шестой пропорциональный блок. вход которого соединен с выходом третьего интегралы юно блока, а выход которого соединен с третьим входом третьего пропорционального блока, седьмой пропорциональный блок. вход которого соединен с выходом третьего интегрального блока, а выход которого соединен с четвертым входом первого пропорциональною блока, восьмой пропорциональный блок, вход которого соединен с выходом
четвертого интегрального блока, а выход которого соединен с четвертым входом третьего пропорционального блока, девятый пропорциональный блок, вход которого соединен с выходом четвертого пропорционального блока, а выход которого соединен с пятым входом первого пропорционального блока.
Существующий прототип не позволяет реализовать диаграмму перемещения электропривода с упругим валопроводом с ограничением первой, второй и четвертой производных скорости.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в формировании рациональной диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом с ограничением первой, второй и четвертой производных скорости, что позволяет совместно с системой автоматического регулирования положения электропривода достичь необходимой интенсивности перемещения, и как следствие, увеличить производительность промышленных установок, которым по техническим требованиям необходимо ограничение первой, второй и четвертой производных скорости.
Техническим результатом от использования полезной модели является устройство. формирующее рациональную диаграмму перемещения электропривода с упругим валопроводом с ограничением первой, второй и четвертой производных скорости.
Указанный технический результата достигается тем, что в известное устройство введены пятый интегральный блок. вход которого соединен с выходом четвертого интегрального блока, а выход которого соединен со вторым входом первого суммирующего блока, второй задатчик. выход которого соединен с входом блока, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала, выход блока, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала, соединен с входом седьмого пропорционального блока, выход седьмого пропорционального блока соединен с входом первого блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, выход первого блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, соединен с входом блока, формирующего на выходе значение корня второй степени своего входного сигнала, выход блока, формирующего на выходе значение корня второй степени своего входного сигнала, соединен с входом второго блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений, своего входного и опорного сигналов, выход второго блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов. соединен с входами восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого пропорциональных блоков и с входом третьего блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, выход третьего блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов соединен с входом тринадцатого пропорционального блока, выход восьмого пропорционального блока, соединен с входом четвертого блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного <и опорного сигналов, выход четвертого блока, формирующего па выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, соединен с входом четырнадцатого пропорционального блока, выход девятого пропорционального блока соединен с входом пятого блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, выход десятого
пропорционального блока соединен с входом шестого блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, выход одиннадцатого блока соединен с входом седьмого блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, выход двенадцатого блока соединен с входом восьмого блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, выход пятого блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, соединен с входом пятнадцатого пропорционального блока, выход шестого блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, соединен с входом шестнадцатого пропорционального блока, выход седьмого блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, соединен с входом семнадцатого пропорционального блока, выход восьмого блока, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, соединен с входом восемнадцатого пропорционального блока, девятнадцатый пропорциональный блок, вход которого соединен с выходом второго задатчика, а выход которого соединен с первым входом шестого суммирующего блока, второй вход шестого суммирующего блока соединен с выходом пятого интегрального блока, третий вход шестого суммирующего блока соединен с выходом первого задатчика, первый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом второго задатчика, а второй вход которого соединен с выходом шестого суммирующего блока, выход первого блока произведения соединен с входом блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), и с входом блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), второй блок произведения, первый вход которого соединен с выходом блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), а второй вход которого соединен с выходом пятнадцатого пропорционального блока, третий блок произведения, первый вход которого соединен с выходом блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), а второй вход которого соединен с выходом шестнадцатого пропорционального блока, четвертый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), а второй вход которого соединен с выходом семнадцатого пропорционального блока, пятый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом блока, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), а второй вход которого соединен с выходом восемнадцатого пропорционального блока, четвертый суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом второго блока произведения, а второй вход которого соединен с выходом третьего блока произведения, пятый суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом четвертого блока произведения, а второй вход которого соединен с выходом пятого блока произведения, шестой блок произведения, первый вход которого соединен с выходом пятого суммирующего блока, а второй вход которого соединен с выходом первого интегрального блока, выход шестого блока произведения соединен с третьим входом первого суммирующего блока, седьмой блок произведения, первый вход которого соединен с выходом четвертого суммирующего блока, а второй
вход которого соединен с выходом второго интегрального блока, выход шестого блока произведения соединен с четвертым входом первого суммирующего блока, восьмой блок произведения, первый вход которого соединен с выходом седьмого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом третьего интегрального блока, выход восьмого блока произведения соединен с пятым входом первого суммирующего блока, девятый блок произведения, первый вход которого соединен с выходом шестого пропорционального блока, а второй вход которого соединен с выходом четвертого интегрального блока, выход девятого блока произведения соединен с шестым входом первого суммирующего блока.
Перемещение электропривода осуществляют с рациональным законом при ограничениях первой, второй и четвертой производных скорости, обусловленных технологическими требованиями промышленных установок.
Рациональный закон перемещения электропривода с упругим валопроводом с ограничением первой, второй и четвертой производных скорости состоит из двадцать одного этапа.
На фиг.1 представлена структурная схема устройства для формирования диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением первой, второй и четвертой производных скорости.
(1)
(2)
(3)
(4)
Диаграмма перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением первой, второй и четвертой производных скорости представлена на фиг.2, где соответственно приведены: зависимость угла поворота электропривода от времени φ(t). зависимость скорости электропривода от времени ω(t). зависимость первой производной скорости электропривода от времени ω(t), зависимость второй производной скорости электропривода от времени ω(t), зависимость третьей производной скорости исполнительного органа механизма от времени ω(t), зависимость четвертой производной скорости исполнительного органа механизма от времени ω(t).
(4)
(4)
(4)
(4)
(1)
(1)
(1)
(1)
доп
доп
доп
доп
доп
доп
доп
При движении вперед (назад) четвертая производная скорости исполнительного органа механизма на этапах первом, пятом, восьмом, десятом, двенадцатом. четырнадцатом, семнадцатом и двадцать первом этапах равна положительному (отрицательному) максимально допустимому значению ω (-ω ); на этапах втором, четвертом, седьмом, одиннадцатом, пятнадцатом, восемнадцатом и двадцатом равна отрицательному (положительному) максимально допустимому значению -ω (ω). На третьем, шестом, девятом, тринадцатом, шестнадцатом и девятнадцатом этапах четвертая производная скорости равно нулю. Третья и вторая производные скорости исполнительного органа механизма на этапах шестом и шестнадцатом равны нулю. Первая производная скорости исполнительного органа механизма на шестом этапе равна положительному (отрицательному) максимально допустимому значению (ω (-ω ); на шестнадцатом этапе равна отрицательному (положительному) максимально допустимому значению -ω (ω ). При этом скорость исполнительного органа механизма и ее третья производная не достигают своих максимально допустимых значений. Длительности первого, второго, четвертого, пятого, •седьмого, восьмого, десятого, двенадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого, семнадцатого,
зад
доп
доп
зад
4
зад
зад.min
зад.max
4
4mах
(4)
восемнадцатого, двадцатого и двадцать первого этапов равны . Длительности третьего, девятого, тринадцатого и девятнадцатого этапов равны . Длительности шестого и шестнадцатого этапов равны , где φ - заданное значение угла поворота электропривода. При заданной интенсивности перемещения, величина которой зависит от ω, ω  для получения заданного перемещения φ необходимо изменять длительность шестого этапа t. Заданное значение перемещения исполнительного органа механизма φ может принимать значения от минимального φ, до максимального φ при этом длительность шестого этапа t, принимает значения от нуля до максимального значения t.
Таким образом, заявляемое устройство для формирования диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением первой, второй и четвертой производных скорости обеспечивает необходимую интенсивность перемещения исполнительного органа механизма. что позволяет достичь максимальной производительности промышленных установок.
Устройство для формирования диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением первой. второй и четвертой производных скорости содержит: задатчик 1. выход которого соединен с первым входом первого суммирующего блока 2. выход которого соединен с входом первого пропорционального блока 3, выход первого пропорционального блока 3 соединен с входом первого блока 4, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход первого блока 4, ограничивающего значение своего входного сигнала соединен с первым входом второго суммирующего блока 5, выход которого соединен с входом второго пропорционального блока 6. выход второго пропорционального блока 6 соединен с входом второго блока 7. ограничивающего значение своего входного сигнала, выход второго блока 7. ограничивающего значение своего входного сигнала соединен с первым входом третьего суммирующего блока 8. выход которого соединен с входом третьего пропорционального блока 9. выход третьего пропорционального блока 9 соединен с входом третьего блока 10, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход третьего блока 10. ограничивающего значение своего входного сигнала соединен с входом первого интегрального блока 11. выход первого интегрального блока 11 соединен с в входом второго интегрального блока 12, выход которого соединен со вторым входом третьего, суммирующего блока Вис входом третьего интегрального блока 13. выход третьего интегрального блока 13 соединен с входом четвертого интегрального блока 14 и соединен со вторым входом второго суммирующего блока 15. пятый интегральный блок 15, вход которого соединен с выходом четвертого интегрального блока 14, а выход которого соединен со вторым входам первого суммирующего блока 2, четвертый пропорциональный блок 16, вход которого соединен с выходом первого интегрального блока 11, а выход которого соединен с третьим входом третьего суммирующего блока 8, пятый пропорциональный блок 17. вход которого соединен с выходом первого интегрального блока 11, а выход
которого соединен со вторым входом второго суммирующего блока 5, шестой пропорциональный блок 18, вход которого соединен с выходом второго интегрального блока 12, а выход которого соединен с третьим входом второго суммирующего блока 5, первый блок произведения 19, первый вход которого соединен с выходом первого интегрального блока 11, второй блок произведения 20, первый вход которого соединен с выходом второго интегрального блока 20, третий блок произведения 21, первый вход которого соединен с выходом третьего интегрального блока 13, четвертый блок произведения 22, первый вход которого соединен с выходом четвертого интегрального блока 14, второй задатчик 23, выход которого соединен с входом блока 24, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала, выход блока 24, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала, соединен с входом седьмого пропорционального блока 25, выход седьмого пропорционального блока 25 соединен с входом первого блока 26, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, выход первого блока 26, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, соединен с входом блока 27, формирующего на выходе значение корня второй степени своего входного сигнала, выход блока 27, формирующего на выходе значение корня второй степени своего входного сигнала, соединен с входом второго блока 28, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, выход второго блока 28, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, соединен с входами восьмого 29, девятого 30, десятого 31, одиннадцатого 32, двенадцатого 33 пропорциональных блоков, третьего блока 34, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, выход восьмого пропорционального блока 29 соединен с входом четвертого блока 35, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, выход девятого пропорционального блока 30 соединен с входом пятого блока 36, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, выход десятого пропорционального блока 31 соединен с входом шестого блока 37, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, выход одиннадцатого пропорционального блока 32 соединен с входом седьмого блока 38, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, выход двенадцатого пропорционального блока 33 соединен с входом восьмого блока 39, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, выход третьего блока 34, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, соединен с входом тринадцатого пропорционального блока 40, выход четвертого блока 35, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, соединен с входом четырнадцатого пропорционального блока 41, выход пятого блока 36, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, соединен с входом пятнадцатого пропорционального блока 42, выход шестого блока 37, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, соединен с входом шестнадцатого пропорционального 43 блока, выход седьмого блока 38, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, соединен с входом семнадцатого пропорционального блока 44, выход восьмого блока 39, формирующего на выходе
алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, соединен с входом восемнадцатого пропорционального блока 45, девятнадцатый пропорциональный блок 46, вход которого соединен с выходом второго задатчика 23, а выход которого соединен с первым входом четвертого суммирующего блока 47. второй вход четвертого суммирующего блока 47 соединен с выходом пятого интегрального блока 15. третий вход четвертого суммирующего блока 47 соединен с выходом первого задатчика 1, пятый блок произведения 48, первый вход которого соединен с выходом второго задатчика 23, а второй вход которого соединен с выходом четвертого суммирующего блока 47, выход пятого блока произведения 48 соединен с входом блока 49, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), и с входом блока 50, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), шестой блок произведения 51, первый вход которого соединен с выходом блока 49, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), а второй вход которого соединен с выходом пятнадцатого пропорционального блока 42, седьмой блок произведения 52, первый вход которого соединен с выходом блока 50, выходной сигнал которого при подаче на его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), а второй вход которого соединен с выходом шестнадцатого пропорционального блока 43, восьмой блок произведения 53, первый вход которого соединен с выходом блока 49, выходной сигнал которого при подаче на его вход положительного (отрицательного) сигнала равен единице (нулю), а второй вход которого соединен с выходом семнадцатого пропорционального блока 44, девятый блок произведения 54, первый вход которого соединен с выходом блока 50. выходной сигнал которого при подаче па его вход отрицательного (положительного) сигнала равен единице (нулю), а второй вход которого соединен с выходом восемнадцатого пропорционального блока 45, пятый суммирующий блок 55, первый вход которого соединен с выходом шестого блока произведения 51, а второй вход которого соединен с выходом седьмого блока произведения 52. шестой суммирующий блок 56, первый вход которого  соединен с выходом восьмого блока произведения 53, а второй вход которого соединен с выходом девятого блока произведения 54, выход тринадцатого пропорционального блока соединен со вторым входом первого блока произведения 19, выход которого соединен со вторым входом первого суммирующего блока 2, выход четырнадцатого пропорционального блока 14, соединен со вторым входом второго блока произведения 20, выход которого соединен с третьим входом первого суммирующего блока 2, выход пятого суммирующего блока 55, соединен со вторым входом третьего блока произведения 21, выход которого соединен с четвертым входом первого суммирующего блока 2, выход шестого S суммирующего блока 56 соединен со вторым входом четвертого блока произведения 22, выход которого соединен с пятым входом первого суммирующего блока 2.
Устройство для формирования диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением первой, второй и четвертой производных скорости работает следующим образом.
На входы первого суммирующего блока 2 подаются сигнал с задатчика 1, пропорциональный величине заданного перемещения электропривода, и сигналы обратных отрицательных связей: по напряжению, пропорциональному углу поворота электропривода; по напряжению, пропорциональному скорости электропривода; по напряжению пропорциональному первой производной скорости
электровода; по напряжению пропорциональному первой производной скорости электропривода; по напряжению пропорциональному второй производной скорости электропривода; по напряжению пропорциональному третьей производной скорости электропривода. Первый пропорциональный блок 3 усиливает сигнал, поступающий с выхода первого суммирующего блока 2. Первый блок 4, ограничивающий значение своего входного сигнала 4, ограничивает сигнал, поступающий с первого пропорционального блока 3. На входы второго суммирующего блока 5 подаются сигнал с первого блока ограничения 3 и сигналы отрицательных обратных связей: по напряжению, пропорциональному третьей производной скорости электропривода; по напряжению, пропорциональному второй производной скорости электропривода, по напряжению, пропорциональному первой производной скорости электропривода. Второй пропорциональный блок 6 усиливает суммарное напряжение, второй блок ограничения 7 ограничивает сигнал, поступающий со второго пропорционального блока 6. На входы третьего суммирующего блока 8 подаются сигнал со второго блока ограничения 7 и сигналы отрицательных обратных связей: по напряжению, пропорциональному третьей производной скорости электропривода; по напряжению, пропорциональному второй производной скорости электропривода. Третий пропорциональный блок 9 усиливает суммарное напряжение, третий блок ограничения 10 ограничивает сигнал, поступающий с третьего пропорционального блока 9. Выходной сигнал третьего блока ограничения 10, пропорциональный четвертой производной скорости электропривода, интегрируется первым интегральным блоком 11. Выходной сигнал первого интегрального блока 11, пропорциональный третьей производной скорости электропривода интегрируется вторым интегральным блоком 12. Выходной сигнал второго интегрального блока 12, пропорциональный второй производной скорости электропривода интегрируется третьим интегральным блоком 13. Выходной сигнал третьего интегрального блока 13, пропорциональный первой производной скорости электропривода интегрируется четвертым интегральным блоком 14. Выходной сигнал четвертого интегрального блока 14, пропорциональный скорости электропривода интегрируется пятым интегральным блоком 15. Выходной сигнал второго задатчика 23, пропорциональный величине приращения заданного перемещения исполнительного органа механизма, поступает на вход блока 24, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала. Выходной сигнал блока 24, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала поступает на вход пятого пропорционального блока 25. Выходной сигнал пятого пропорционального блока 25 поступает на вход первого блока 27, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов. Выходной сигнал первого блока 27, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, поступает на вход блока 27, формирующего на выходе значение корня второй степени своего входного сигнала. Выходной сигнал блока 27, формирующего на выходе значение корня второй степени своего входного сигнала поступает на вход второго блока 28, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов. Далее сигнал поступает на входы восьмого 29, девятого 30, десятого 31, одиннадцатого 32, двенадцатого 33 пропорциональных блоков, где усиливается. Сигнал поступает соответственно на третий 34, четвертый 35, пятый 36, шестой 37, седьмой 38, восьмой 39 блоки, формирующих на выходе алгебраическую сумму значений своих входных и опорных сигналов. Далее на входы тринадцатого 40, четырнадцатого 41, пятнадцатого 42, шестнадцатого 43,
семнадцатого 44, восемнадцатого 45 пропорциональных блоков. Все блоки произведения осуществляют операцию умножения сигналов, поступающих на их первый и второй входы.
Таким образом, изменение сигнала со второго задатчика 23, выходной сигнал которого пропорционален величине приращения заданного перемещения электропривода, осуществляется регулированием коэффициентов отрицательных обратных  связей по напряжениям, пропорциональным скорости электропривода, первой производной скорости электропривода, второй производной скорости электропривода, третьей производной скорости электропривода.
Знаки сигналов на выходах первого, второго и третьего суммирующих блоков, при подаче положительного сигнала с задатчика на первый вход первого суммирующего блока, на каждом из этапах движения представлены в таблице 1.
Таблица 1
Этапы
Суммарный сигнал на выходе первого суммирующего блока
Суммарный сигнал на выходе второго суммирующего блока
Суммарный сигнал на выходе третьего суммирующего блока
1
+
+
+
2
+
+
-
3
+
+
0
4
+
-
-
5
+
+
+
6
+
0
о
7
-
-
-
8
-
-
+
9
-
-
о
10
+
+
+
11
-
-
-
12
-
-
+
13
-
-
о
14
-
+
+
15
-
-
"
16
-
о
о
17
+
+
-+
18
+
+
-
19
+
+
о
20
-
-
-
21
+
+
+
1
3
4
1
3
4
1
3
4
1
3
4
1
3
4
1
3
4
1
3
4
1
3
1
3
1
3
1
3
4
1
3
4
1
3
4
1
1
1
3
4
1
3
4
1
3
4
1
3
4
1
3
4
1
3
4
вх.min
вх
вх.max
4
4max
В моменты времени (4t+t+t), (6t+2t+t), (7t+2t+t), (12t+3t+2t), (14t+4t+2t), (15t+4t+2t), (15t+4t+2t) напряжение на входе первого блока ограничения равно нулю, В моменты времени (2t+t), (3t+t), (4t+t), (9t+3t+t), (10t+3t+t), (11t+3t+t) напряжение на входе второго блока ограничения равно нулю. В моменты времени t, 2t, (5t+t+t), (6t+t+t), (9t+2t+t), (10t+2t+t), (13t+2t+2t), (14t+2t+2t) напряжение на входе третьего блока ограничения равно нулю. При изменении входного напряжения в интервале U≤U≤U длительность шестого этапа изменяется соответственно 0≤t≤t.
Минимальное и максимальное значения входного напряжения определяются соответственно по формулам:
;
.
В зависимости от величины максимальных напряжении на выходе интегральных блоков, ограничивающего напряжения на выходе второго блока ограничения и от максимальных длительностей этапов технологического процесса определяются соответственно постоянные времени:
;
;
;
;
,
где ;
1max
U - максимальное значение напряжения на выходе первого интегрального блока;
2mах
U - максимальное значение напряжения на выходе второго интегрального блока;
3max
U - максимальное значение напряжения на выходе третьего интегрального блока;
4maх
U - максимальное значение напряжения на выходе четвертого; блока ограничения;
ωmах
U - максимальное значение напряжения на выходе четвертого интегрального блока;
φmах
U - максимальное значение напряжения на выходе пятого интегрального блока.
1
2
3
С увеличением коэффициента первого пропорционального блока K, коэффициента второго пропорционального блока К, коэффициента третьего пропорционального блока К повышается точность формирования рациональных диаграмм перемещения исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, с ограничением первой, второй и четвертой производных скорости.
Коэффициенты остальных пропорциональных блоков определяются соответственно по формулам:
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
Значения величин опорных сигналов блоков, формирующих на выходе алгебраическую сумму (значений своего входного и опорного сигналов определяются соответственно по формулам:
;
;
;
;
;
;
;
.
Таким образом, точность формируемой диаграммы перемещения электропривода с упругим валопроводом с ограничением с ограничением первой, второй и четвертой производных скорости определяется настройкой линейных блоков: пропорциональных и интегральных; а так же нелинейных блоков, ограничивающего значение своего входного сигнала, формирующего на выходе абсолютное значение своего входного сигнала, формирующего на выходе значение корня второй степени своего входного сигнала, формирующего на выходе алгебраическую сумму значений своего входного и опорного сигналов, произведения.