1.23. Регулятор положения следящего электропривода с компьютерным управлением

Рассмотрим общую схему управления следящими электроприводами подачи от центрального интерполятора.

∆S- приращение пути вдоль контура обработки

∆X, ∆Y, ∆Z- приращение координат.

С выхода интерполятора управляющее воздействие передаётся на электропривод в виде параллельных входов ∆X.

Рассмотрим схему цифрового регулятора положения следящего электропривода.

∆X- заданное приращение пути по координате Х, за период таймера Т₀ (входное воздействие).

 ∆Xoc- фактическое приращение пути за период таймера (сигнал обратной связи).

SM – сумматор

К1, К2, К3  - коэффициенты регулятора

ДП – датчик положения

ИП – измерительный преобразователь

ППК – преобразователь перемещение-код

ТГ – тахогенератор

РЭП – регулируемый  электропривод

ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь

Д – двигатель

В настоящем ЭП применен цифровой ПИ регулятор, входное воздействие на ПИ регулятор поступает в виде одинарных 16ти разрядных слов ∆X, представляющих собой приращение пути за период таймера (заданное приращение).

Значения ∆X выражены целыми числами дискрет и передаются в электропривод через равные интервалы времени t=1-2 мин или секунды. С помощью элемента сравнения осуществляется математическая операция вычитания DV=∆X - ∆Xoc, где DV ошибка по скорости (целое число).

Приращение пути ∆X за период таймера пропорционально скорости, а разность ∆X - ∆Xoc, равная DV пропорциональна ошибке по скорости. Далее значение DV интегрируется с помощью сумматора SM, умножается на коэффициент К1 и передаётся на выход регулятора со знаком «+». Величина DS на выходе сумматора – есть ошибка по положению (целое число) следящей системы. Пропорциональная составляющая ошибки DV получается умножением значения DV на коэффициент К2. Числовые значения коэффициентов определяются по формулам:

K2=Kп, К1=КuТ0, где Кп – коэффициент пропорциональной составляющей аналогового варианта ПИ регулятора.

Кu – коэффициент интегральной составляющей аналогового варианта ПИ регулятора.

Т0 – период таймера

С помощью коэффициента К3 в выходной сигнал регулятора положения вводится сигнал коррекции по входному воздействию, при правильно подобранном значении этого коэффициента ошибка по положению DS в установившемся режиме стремиться к нулю, т.е. система управления становится астатической по входному воздействию. Суммарный сигнал на выходе регулятора первоначально формируется в виде слова двойной длинны (32 разряда), от него отсекается старшее слово (16 разрядов) и передаётся на ЦАП.