УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ РАЦИОНАЛЬНОЙ ДИАГРАММЫ ДЛЯ БОЛЬШИХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА МЕХАНИЗМА, УПРУГО СОЕДИНЕННОГО С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ, ПОДКЛЮЧЕННЫМ К ИНЕРЦИОННОМУ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЮ

Полезная модель относится к электротехнике и может использоваться в промышленных установках для формирования рациональной диаграммы для больших перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к инерционному преобразователю.
Аналогом разрабатываемого устройства является устройство для формирования рациональной диаграммы для средних перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к безынерционному преобразователю / Пат. ПМ №40121 / от 27.08.2004, бюл. №24 /.
Аналог реализует диаграмму для средних перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к безынерционному преобразователю.
Наиболее близким к заявленному устройству для формирования рациональной диаграммы для больших перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к инерционному преобразователю является устройство для формирования рациональной диаграммы для больших перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к безынерционному преобразователю / Пат. ПМ №41213 /от 10.10.2004, бюл. №28 /, которое принимается за прототип.
Прототип содержит задатчик, вход которого соединен с первым входом первого пропорционального блока, выход первого пропорционального блока соединен с входом первого блока ограничения, выход первого блока ограничения соединен с первым входом второго пропорционального блока, выход второго пропорционального блока соединен с входом второго блока ограничения, выход второго блока ограничения соединен с первым входом третьего пропорционального блока, выход третьего пропорционального блока соединен с входом третьего блока ограничения, выход третьего блока ограничения соединен с входом первого интегрального блока, выход первого интегрального блока соединен с входом второго интегрального блока, с входом четвертого пропорционального блока, с входом пятого пропорционального блока и с входом шестого пропорционального блока, выход второго интегрального блока соединен с входом третьего интегрального блока, с входом седьмого пропорционального блока, с входом восьмого пропорционального блока и с входом девятого пропорционального блока, выход третьего интегрального блока соединен с входом четвертого интегрального блока, со вторым входом третьего пропорционального блока, с входом десятого пропорционального блока и с входом одиннадцатого пропорционального блока, выход четвертого интегрального блока соединен с входом пятого интегрального блока, со вторым входом второго пропорционального и с входом двенадцатого пропорционального блока, выход пятого интегрального блока соединен со вторым входом первого пропорционального блока, выход двенадцатого пропорционального блока соединен с третьим входом первого пропорционального блока, выход одиннадцатого пропорционального блока соединен с четвертым входом первого пропорционального блока, выход девятого пропорционального блока соединен с пятым входом первого пропорционального блока, выход шестого пропорционального блока соединен с шестым входом первого пропорционального блока, выход десятого пропорционального блока соединен с третьим входом второго пропорционального блока, выход восьмого пропорционального блока соединен с четвертым входом второго пропорционального блока, выход пятого пропорционального блока соединен с пятым входом второго пропорционального блока, выход седьмого пропорционального блока соединен с третьим входом третьего пропорционального блока, выход четвертого пропорционального блока соединен с четвертым входом третьего пропорционального блока.
Прототип реализует рациональную диаграмму для больших перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к безынерционному преобразователю, поэтому его использование не позволяет достичь высокой точности позиционирования электроприводов с инерционными преобразователями и упругими валопроводами.
Задачей является разработка устройства, формирующего рациональную диаграмму для больших перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к инерционному преобразователю.
Техническим результатом полезной модели, достигаемым при совместном использовании заявленного устройства с системой автоматического регулирования положения электропривода, является повышение точности позиционирования исполнительного органа механизма, за счет учета математическим обеспечением заявляемого устройства инерционности преобразователя.
Технический результат достигается в устройстве для формирования рациональной диаграммы для больших перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к инерционному преобразователю тем, что из известного устройства выведено соединение между выходом третьего блока ограничения и входом первого интегрального блока; в которое дополнительно введены тринадцатый пропорциональный блок, первый вход которого соединен с выходом третьего блока ограничения, выход тринадцатого пропорционального блока соединен с входом четвертого блока ограничения, выход четвертого блока ограничения соединен с входом шестого интегрального блока, выход шестого интегрального блока соединен с входом первого интегрального блока, с входом четырнадцатого пропорционального блока, с входом пятнадцатого пропорционального блока, с входом шестнадцатого пропорционального блока и с входом семнадцатого пропорционального блока, выход семнадцатого пропорционального блока соединен с седьмым входом первого пропорционального блока, выход шестнадцатого пропорционального блока соединен с шестым входом второго пропорционального блока, выход пятнадцатого пропорционального блока соединен с пятым входом третьего пропорционального блока, выход второго интегрального блока соединен со вторым входом тринадцатого пропорционального блока, выход первого интегрального блока соединен с входом восемнадцатого пропорционального блока, выход восемнадцатого пропорционального блока соединен с третьим входом тринадцатого пропорционального блока, выход четырнадцатого пропорционального блока соединен с четвертым входом тринадцатого пропорционального блока.
доп
Рациональная диаграмма для больших перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к инерционному преобразователю состоит из двадцати семи этапов, при этом пятая производная скорости исполнительного органа механизма изменяется скачкообразно. На первом, третьем, пятом, девятом одиннадцатом, тринадцатом, шестнадцатом, восемнадцатом, двадцатом, двадцать втором, двадцать четвертом и двадцать шестом этапах пятая производная скорости исполнительного органа механизма равна максимальному значению ; на втором, четвертом, шестом, восьмом, десятом, двенадцатом, пятнадцатом, семнадцатом, девятнадцатом, двадцать третьем, двадцать пятом и двадцать седьмом этапах пятая производная скорости исполнительного органа механизма равна ; на седьмом, четырнадцатом и двадцать первом этапах пятая производная скорости исполнительного органа механизма равна нулю. В конце третьего и двадцать четвертого этапов вторая производная скорости исполнительного органа механизма достигает максимально допустимого значения ; в конце десятого и семнадцатого этапов вторая производная скорости исполнительного органа механизма достигает значения . На седьмом этапе первая производная скорости исполнительного органа механизма равна максимально допустимому значению ; на двадцать первом этапе первая производная скорости исполнительного органа механизма равна . На четырнадцатом этапе скорость исполнительного органа механизма равна максимально допустимому значению ω. Для диаграммы справедливы соотношения (1):
;
;
;
;
;
;
,
1
где t - длительность первого, третьего четвертого, шестого, восьмого, десятого, одиннадцатого, тринадцатого, пятнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого, двадцатого, двадцать второго, двадцать четвертого, двадцать пятого и двадцать седьмого этапов;
1
2·t - длительность второго, пятого, девятого, двенадцатого, шестнадцатого, девятнадцатого, двадцать третьего и двадцать шестого этапов;
2
t - длительность седьмого и двадцать первого этапов;
3
t - длительность четырнадцатого этапа;
T - длительность цикла;
нач
φ - начальное значение угла поворота;
кон
φ - конечное значение угла поворота;
- максимальное значение четвертой производной скорости исполнительного органа механизма;
- максимальное значение третьей производной скорости исполнительного органа механизма.
Условие существования рациональной диаграммы для больший перемещений электроприводов с инерционными преобразователями и упругими валопроводами
гр.
кон.
нач.
φ≤(φ-φ),
где .
На фиг.1 представлена структурная схема устройства для формирования рациональной диаграммы для больших перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к инерционному преобразователю.
Устройство для формирования рациональной диаграммы для больших перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к инерционному преобразователю содержит задатчик 1, выход которого соединен с первым входом первого пропорционального блока 2, выход первого пропорционального блока 2 соединен с входом первого блока ограничения 3, выход первого блока ограничения 3 соединен с первым входом второго пропорционального блока 4, выход второго пропорционального блока 4 соединен с входом второго блока ограничения 5, выход второго блока ограничения 5 соединен с первым входом третьего пропорционального блока 6, выход третьего пропорционального блока 6 соединен с входом третьего блока ограничения 7, выход третьего блока ограничения 7 соединен с первым входом тринадцатого пропорционального блока 8, выход тринадцатого пропорционального блока 8 соединен с входом четвертого блока ограничения 9, выход четвертого блока ограничения 9 соединен с входом шестого интегрального блока 10, выход шестого интегрального блока 10 соединен с входом первого интегрального блока 11, с входом четырнадцатого пропорционального блока 16, с входом пятнадцатого пропорционального блока 18, с входом шестнадцатого пропорционального блока 21 и с входом семнадцатого пропорционального блока 25, выход первого интегрального блока 11 соединен с входом второго интегрального блока 12, с входом восемнадцатого пропорционального блока 17, с входом четвертого пропорционального блока 19, с входом пятого пропорционального блока 22 и с входом шестого пропорционального блока 26, выход второго интегрального 12 соединен с входом третьего интегрального блока 13, со вторым входом тринадцатого пропорционального блока 8, с входом седьмого пропорционального блока 20, с входом восьмого пропорционального блока 23 и с входом девятого пропорционального блока 27, выход третьего интегрального блока 13 соединен с входом четвертого интегрального блока 14, со вторым входом третьего пропорционального блока 6, с входом десятого пропорционального блока 24 и с входом одиннадцатого пропорционального блока 28, выход четвертого интегрального блока 14 соединен с входом пятого интегрального блока 15, со вторым входом второго пропорционального блока 4 и с входом двенадцатого пропорционального блока 29, выход пятого интегрального блока 15 соединен со вторым входом первого пропорционального блока 2, выход девятнадцатого пропорционального блока 29 соединен с третьим входом первого пропорционального блока 2, выход одиннадцатого пропорционального блока 28 соединен с четвертым входом первого пропорционального блока 2, выход девятого пропорционального блока 27 соединен с пятым входом первого пропорционального блока 2, выход шестого пропорционального блока 26 соединен с шестым входом пропорционального блока 2, выход семнадцатого пропорционального блока 25 соединен с седьмым входом первого пропорционального блока 2, выход десятого пропорционального блока 24 соединен с третьим входом второго пропорционального блока 4, выход восьмого пропорционального блока 23 соединен с четвертым входом второго пропорционального блока 4, выход пятого пропорционального блока 22 соединен с пятым входом второго пропорционального блока 4, выход шестнадцатого пропорционального блока 21 соединен с шестым входом второго пропорционального блока 4, выход седьмого пропорционального блока 20 соединен с третьим входом третьего пропорционального блока 6, выход четвертого пропорционального блока 19 соединен с четвертым входом третьего пропорционального блока 6, выход пятнадцатого пропорционального блока 18 соединен с пятым входом третьего пропорционального блока 6, выход восемнадцатого пропорционального блока 17 соединен с третьим входом тринадцатого пропорционального блока 8, выход четырнадцатого пропорционального блока 16 соединен с четвертым входом тринадцатого пропорционального блока 8.
кон
доп
6
1
10
1
13
1
2
2
Устройство для формирования рациональной диаграммы для больших перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к инерционному преобразователю работает следующим образом. На выходы первого пропорционального блока 2 подают сигнал с задатчика 1, равный конечному значению угла поворота исполнительного органа механизма φ, и сигналы отрицательных обратных связей: по углу поворота исполнительного органа механизма с единичным коэффициентом; по скорости исполнительного органа механизма с коэффициентом  (реализуется двенадцатым пропорциональным блоком 29); по первой производной скорости исполнительного органа механизма с коэффициентом  (реализуется одиннадцатым пропорциональным блоком 28); по второй производной скорости исполнительного органа механизма с коэффициентом  (реализуется девятым пропорциональным блоком 27); по третьей производной скорости исполнительного органа механизма с коэффициентом  (реализуется шестым пропорциональным блоком 26); по четвертой производной скорости исполнительного органа механизма с коэффициентом  (реализуется семнадцатым пропорциональным блоком 25). Первый пропорциональный блок 2 суммирует сигналы, поступающие на его входы, и усиливает результирующий сигнал. Первый блок ограничения 3 ограничивает сигнал, поступающий с выхода первого пропорционального блока 2, до величины ±ω. На входы второго пропорционального блока 4 подаются выходной сигнал первого блока ограничения 3 и сигналы отрицательных обратных связей: по скорости исполнительного органа механизма с единичным коэффициентом; по первой производной скорости исполнительного органа механизма коэффициентом К=4t (реализуется десятым пропорциональным блоком 24); по второй производной скорости исполнительного органа механизма с коэффициентом  (реализуется восьмым пропорциональным блоком 23); по третьей производной скорости исполнительного органа механизма с коэффициентом  (реализуется пятым пропорциональным блоком 22); по четвертой производной скорости исполнительного органа механизма с коэффициентом  (реализуется шестнадцатым пропорциональным блоком 21). Второй пропорциональный блок 4 суммирует сигналы, поступающие на его входы, и усиливает результирующий сигнал. Второй блок ограничения 5 ограничивает сигнал, поступающий с выхода второго пропорционального блока 4, до величины . На входы третьего пропорционального блока 6 подаются выходной сигнал второго пропорционального блока 4 и сигналы отрицательных обратных связей: по первой производной скорости исполнительного органа механизма с единичным коэффициентом; по второй производной скорости исполнительного органа механизма с коэффициентом К=2t, (реализуется седьмым пропорциональным блоком 20); по третьей производной скорости исполнительного органа механизма с коэффициентом  (реализуется четвертым пропорциональным блоком 19); по четвертой производной скорости исполнительного органа механизма с коэффициентом  (реализуется пятнадцатым пропорциональным блоком 18). Третий пропорциональный блок 6 суммирует сигналы, поступающие на его входы, и усиливает результирующий сигнал. Третий блок ограничения 7 ограничивает сигнал, поступающий с выхода третьего пропорционального блока 6, до величины . На входы тринадцатого пропорционального блока 8 подаются выходной сигнал третьего блока ограничения 7 и сигналы отрицательных обратных связей: по второй производной скорости исполнительного органа механизма с единичным коэффициентом; по третьей производной скорости исполнительного органа механизма с коэффициентом К=2t (реализуется восемнадцатым пропорциональным блоком 17); по четвертой производной скорости исполнительного органа механизма с коэффициентом  (реализуется четырнадцатым пропорциональным блоком 16). Тринадцатый пропорциональный блок 8 суммирует сигналы, поступающие на его входы, и усиливает результирующий сигнал. Четвертый блок ограничения 9 ограничивает сигнал, поступающий с выхода тринадцатого пропорционального блока 8, до величины . На выходе четвертого блока ограничения формируется зависимость пятой производной скорости исполнительного органа механизма  от времени t. Шестой интегральный блок 10 интегрирует сигнал, поступающий с выхода четвертого блока ограничения 9. На выходе шестого интегрального блока 10 формируется зависимость четвертой производной скорости исполнительного органа механизма  от времени t. Первый интегральный блок 12 интегрирует сигнал, поступающий с выхода шестого интегрального блока 10. На выходе первого интегрального блока 11 формируется зависимость третьей производной скорости исполнительного органа механизма  от времени t. Второй интегральный блок 12 интегрирует сигнал, проступающий с выхода первого интегрального блока 11. На выходе второго интегрального блока 12 формируется зависимость второй производной скорости исполнительного органа механизма  от времени t. Третий интегральный блок 13 интегрирует сигнал, поступающий с выхода второго интегрального блока 12. На выходе третьего интегрального блока 13 формируется зависимость первой производной скорости исполнительного органа механизма  от времени t. Четвертый интегральный блок 14 интегрирует сигнал, поступающий с выхода третьего интегрального блока 13. На выходе четвертого интегрального блока 14 формируется зависимость скорости исполнительного органа механизма ω от времени t. Пятый интегральный блок 15 интегрирует сигнал, поступающий с выхода четвертого интегрального блока 14. На выходе пятого интегрального блока 15 формируется зависимость угла поворота исполнительного органа механизма φ от времени t.
кон
1
доп
1
1
1
доп
1
1
1
доп
1
1
1
доп
1
1
1
доп
1
1
1
доп
1
1
1
2
доп
1
2
1
2
1
2
доп
1
2
1
2
1
2
доп
1
2
1
2
1
2
доп
1
2
1
2
1
2
доп
1
2
1
2
1
2
доп
1
2
1
2
1
2
доп
1
2
1
2
1
2
3
доп
1
2
3
1
2
3
1
2
3
доп
1
2
3
1
2
3
1
2
3
доп
1
2
3
1
2
3
1
2
3
доп
1
2
3
1
2
3
1
2
3
доп
1
2
3
1
2
3
1
2
3
доп
1
2
3
1
2
3
1
2
3
доп
1
2
3
1
2
3
1
2
3
доп
1
2
3
1
2
3
1
2
3
доп
1
2
3
1
2
3
1
2
3
доп
1
2
3
1
2
3
1
2
3
доп
1
2
3
1
2
3
1
2
3
доп
1
2
3
1
2
3
1
2
3
доп
1
2
2
1
2
3
1
2
3
доп
1
2
3
1
2
3
При подаче с задатчика 1 сигнала, равного конечному значению угла поворота исполнительного органа механизма φ, на первый вход первого пропорционального блока 2 в интервале времени 0≤t≤t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего ограничения 7 равен  выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=t сумма входных сигналов тринадцатого пропорционального блока 8 меняет свой знак с плюса на минус, поэтому происходит переключение в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени t≤t≤3t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=3t сумма входных сигналов тринадцатого пропорционального блока 8 меняет свой знак с минуса на плюс, поэтому происходит переключение в четвертом блока ограничения 9. На интервале времени 3t≤t≤4t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=4t сумма входных сигналов третьего пропорционального блока 6 меняет свой знак с плюса на минус, поэтому происходят переключения в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 4t≤t≤5t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=5t сумма входных сигналов третьего пропорционального блока 6 меняет свой знак с минуса на плюс, поэтому происходят переключения в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 5t≤t≤7t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=7t сумма входных сигналов третьего пропорционального блока 6 меняет свой знак с плюса на минус, поэтому происходят переключения в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 7t≤t≤8t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=8t сумма входных сигналов третьего пропорционального блока 6 равна нулю, поэтому происходит переключения в третьем блоке ограничении 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 8t≤t≤8t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен нулю и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен нулю. В момент времени t=8t+t сумма входных сигналов второго пропорционального блока 4 меняет свой знак с плюса на минус, поэтому происходят переключения во втором блоке ограничения 5, в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 8t+t≤t≤9t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=9t+t сумма входных сигналов тринадцатого пропорционального блока 8 меняет свой знак с минуса на плюс, поэтому происходит переключение в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 9t+t≤t≤11t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=11t+t сумма входных сигналов тринадцатого пропорционального блока 8 меняет свой знак с плюса на минус, поэтому происходит переключение в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 11t+t≤t≤12t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=12t+t - сумма входных сигналов второго пропорционального блока 4 меняет свой знак с минуса на плюс, поэтому происходят переключения во втором блоке ограничения 5, в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 12t+t≤t≤13t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=13t+t сумма входных сигналов второго пропорционального блока 4 меняет свой знак с плюса на минус, поэтому происходят переключения в во втором блоке ограничения 5, в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 13t+t≤t≤15t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=15t+t сумма входных сигналов второго пропорционального блока 4 меняет свой знак с минуса на плюс, поэтому происходят переключения во втором блоке ограничения 5, в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 15t+t≤t≤16t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=16t+t сумма входных сигналов второго пропорционального блока 4 равна нулю, поэтому происходят переключения во втором блоке ограничения 5, в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 16t+t≤t≤16t+t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен нулю, выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен нулю и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен нулю. В момент времени t=16t+t+t сумма входных сигналов первого пропорционального блока 2 меняет свой знак с плюса на минус, поэтому происходят переключения в первом блоке ограничения 3, во втором блоке ограничения 5, в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 16t+t+t≤t≤17t+t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен -ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=17t+t+t сумма входных сигналов тринадцатого пропорционального блока 8 меняет свой знак с минуса на плюс, поэтому происходит переключение в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 17t+t+t≤t≤19t+t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен -ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=19t+t+t сумма входных сигналов тринадцатого пропорционального блока 8 меняет свой знак с плюса на минус, поэтому происходит переключение в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 19t+t+t≤t≤20t+t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен -ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=20t+t+t сумма входных сигналов третьего пропорционального блока 6 меняет свой знак с минуса на плюс, поэтому происходят переключения в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 20t+t+t≤t≤21t+t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен -ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=21t+t+t сумма входных сигналов третьего пропорционального блока 6 меняет свой знак с плюса на минус, поэтому происходят переключения в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 21t+t+t≤t≤23t+t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен -ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=23t+t+t сумма входных сигналов третьего пропорционального блока 6 меняет свой знак с минуса на плюс, поэтому происходят переключения в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 23t+t+t≤t≤24t+t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен -ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=24t+t+t сумма входных сигналов третьего пропорционального блока 6 равна нулю, поэтому происходят переключения в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 24t+t+t≤t≤24t+2t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен -ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен нулю и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен нулю. В момент времени t=24t+2t+t сумма входных сигналов первого пропорционального блока 2 меняет свой знак с минуса на плюс, поэтому происходят переключения в первом блоке ограничения 3, во втором блоке ограничения 5, в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 24t+2t+t≤t≤25t+2t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=25t+2t+t сумма входных сигналов тринадцатого пропорционального блока 8 меняет свой знак с плюса на минус, поэтому происходит переключение в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 25t+2t+t≤t≤27t+2t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=27t+2t+t сумма входных сигналов тринадцатого пропорционального блока 8 меняет свой знак с минуса на плюс, поэтому происходит переключение в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 27t+2t+t≤t≤28t+2t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=28t+2t+t сумма входных сигналов первого пропорционального блока 2 меняет свой знак с плюса на минус, поэтому происходят переключения в первом блоке ограничения 3, во втором блоке ограничения 5, в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 28t+2t+t≤t≤29t+2t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен -ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=29t+2t+t сумма входных сигналов первого пропорционального блока 2 меняет свой знак с минуса на плюс, поэтому происходят переключения в первом блоке ограничения 3, во втором блоке ограничения 5, в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 29t+2t+t≤t≤31t+2t+tвыходной сигнал первого блока ограничения 3 равен ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=31t+2t+t сумма входных сигналов первого пропорционального блока 2 меняет свой знак с плюса на минус, поэтому происходят переключения в первом блоке ограничения 3, во втором блоке ограничения 5, в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. На интервале времени 31t+2t+t≤t≤32t+2t+t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен -ω, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен , выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен  и выходной сигнал четвертого блока ограничения 9 равен . В момент времени t=32t+2t+t сумма входных сигналов первого пропорционального блока 2 равна нулю, поэтому происходят переключения в первом блоке ограничения 3, во втором блоке ограничения 5, в третьем блоке ограничения 7 и в четвертом блоке ограничения 9. После окончания цикла перемещения исполнительного органа механизма 32t+2t+t≤t выходной сигнал первого блока ограничения 3 равен нулю, выходной сигнал второго блока ограничения 5 равен нулю, выходной сигнал третьего блока ограничения 7 равен нулю и выходной сигнал четвертого блока ограничения равен нулю.
2
2
нач
кон
доп
На фиг.2 представлена рациональная диаграмма для больших перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к инерционному преобразователю (зависимости угла поворота исполнительного органа механизма φ от времени t; скорости исполнительного органа механизма ω от времени t; первой производной скорости исполнительного органа механизма  от времени t; второй производной скорости исполнительного органа механизма  от времени t; третьей производной скорости исполнительного органа механизма  от времени t; четвертой производной скорости исполнительного органа механизма  от времени t; пятой производной скорости исполнительного органа механизма  от времени t) при ограничениях скорости исполнительного органа механизма и ее первой, второй и пятой производных (φ=0 рад; φ=480 рад; ω=160 рад/с; ; ).
кон
нач
Рассмотрен вопрос формирования диаграммы для больших перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к инерционному преобразователю при выполнении условия φ>φ.
кон
нач
Предлагаемое устройство позволяет формировать рациональную диаграмму для больших перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к инерционному преобразователю при выполнении условия φ>φ.
Предлагаемое устройство обеспечивает формирование рациональной диаграммы для больших перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к инерционному преобразователю и моментами сопротивления различного типа.
Точность формируемой рациональной диаграммы для больших перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к инерционному преобразователю определяется настройкой линейных блоков: пропорциональных и интегральных, а также блоков ограничения.
Разработан, реализован и экспериментально исследован задатчик интенсивности на базе программируемого контроллера, формирующий рациональную диаграмму для больших перемещений исполнительного органа механизма, упруго соединенного с электродвигателем, подключенным к инерционному преобразователю.