CS276215B6 - Circuit of electronic controller of pneumatic active vibration-damping system - Google Patents

Description

-*í CS 276215 B6

Vynález sa týká zapojenia elektronického regulátora pneumatickej aktivnej vibroizo-lačnej sústavy.

Doteraz sú známe zapojenia elektronických regulátorov pre elektrohydraulické aktivněvibroizolačné sústavy, ktoré pracujú na kompenzačnom alebo spatnovazobnom principe. Nevý-hodou týchto zapojení je to, že ich nemožno vo všeobecnosti použit na riadenie pneumatic-kej aktivnej vibroizolačnéj sústavy vzhladom na rozdielnost pracovných médií a ich roz-dielne fyzikálně vlastnosti. Ďalšou nevýhodou doterajších zapojení elektronických regulá-torov je to, že neposkytujú dva riadiace elektrické signály potřebné na riadenie prieto-kových proporcionálnych elektropneumatických ventilov použitých na riadenie prietoku stla-čeného vzduchu a akčného člena a do akčného člena (pneumatickej pružiny).

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojenie elektronického regulátora pneumatickej aktív-nej vibroizolačnéj sústavy so vstupom zo snímača relatívnej výchylky a so vstupom zo sní-mača zrýchlenia kmitania a s právě dvomi výstupmi na výkonové převodníky a s nastavovacímovládačom statickéj strednej polohy podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, žeprvý vstup je spojený cez integračný a cez proporcionálno-derivačný obvod so vstupom hlav-ného sumátora, druhý vstup je spojený cez kaskádně spojený hornopriepustný filter, dólno-priepustný filter a proporcionálno-integračný obvod s vstupom hlavného sumátora, pričomnastavovací ovládač strednej polohy je připojený k vstupu hlavného sumátora a k výstupuhlavného sumátora sú připojené dve diody, pričom prvá dioda má zapojenú katodu na vstupprvného výstupného sumátora, ktorého výstup je prvým výstupom elektronického regulátoraa druhá dioda má zapojenú anodu na vstup druhého výstupného sumátora, ktorého výstup jedruhým výstupom elektronického regulátora. Výhodou zapojenia elektronického regulátora pre pneumatickú aktívnu vibroizolačnúsústavu je to, že je prisposobený pre použité pracovně médium a má dva výstupy, potřebnépre riadenie prietoku stlačeného vzduchu do akčného člena a z akčného člena. Ďalšou jehovýhodou je to, že obsahuje obvod, ktorým sa zabraňuje neúmerne velkým výchylkám v pneu-matickej aktivnej vibroizolačnéj sústave, ako aj nastavovací ovládač statickéj strednejpolohy.

Na pripojenej schéme je znázorněný příklad zapojenia elektronického regulátora prepneumatickú aktívnu vibroizolačnú sústavu.

Prvý vstup jL zo snímača relatívnej výchylky je spojený cez integračný obvod 10 a cezproporcionálno-derivačný obvod 11 so vstupom a hlavného sumátora 15. Druhý vstup 2_ zo sní-mača zrýchlenia kmitania, je spojený cez kaskádně spojený hornopriepustný filter 12, dol-nopriepustný filter 13 a proporcionálno-integračný obvod 14 so vstupom c hlavného sumáto-ra 15 a nastavovací ovládač 5_ statickej strednej polohy je připojený k vstupu b hlavnéhosumátora 15. K výstupu k hlavného sumátora 15 sú připojené dve diody 16, 17, pričom prvádioda 16 má zapojenú katodu na vstup jf prvého výstupného sumátora 18, ktorého výstup mje prvým výstupom _3 elektronického regulátora a druhá dioda 17 má zapojenú anodu na vstup£ druhého výstupného sumátora _19_, ktorého výstup n je druhým výstupom £ elektronickéhoregulátora. K výstupu integračného obvodu 10 je připojený detektor 22 maximálněj výchyl-ky, nastavenéj potenciometrom 24, ktorého logický výstup t je spojený so vstupom h druhéhovýstupného sumátora 19 a k výstupu £ integračného obvodu 10 je připojený detektor 21 mini-málnej výchylky, nastavenej potenciometrom 23, ktorého negovaný logický výstup £ je spoje-ný se vstupom e prvého výstupného sumátora 18. Naviac je k vstupu d prvého výstupného su-mátora 18 připojený potenciometer 2 připojený k zdrojů kladného jednosměrného napatia ak vstupu i druhého výstupného sumátora 19 připojený potenciometer 34 připojený k zdrojůzáporného jednosměrného napatia a v ostatných vstupoch e, f, 2, h oboch výstupných sumá-torov 18, 19 a vo vstupoch a, c hlavného sumátora 15 sú zaradené potenciometre 31, 27, 28, 32, 25, 26. Očelom zapojenia elektronického regulátora pneumatickej aktivnej vibroizolačnéj sústa- vy 3e vytvárat elektrické signály na výstupoch 2, A pre akčné členy pneumatickej aktivnej CS 276215 B6 vibroizolačnej sústavy zo signálu zodpovedajúcemu vertikálnemu zrýchleniu kmitania, při-vedenému na druhý vstup 2 a zo signálu zodpovedajúcemu relativnéj výchylke, přivedenémuna prvý vstup 1. elektronického regulátora. Signál zo snímača zrýchlenia kmitania, přive-dený na druhý vstup 2» sa zbaví najprv v hornopriepustnom filtri 12 jednosmernej zložky,sposobenej driftom a nestabilitou nuly predošlých členov retazca a v dolnopriepustnomfiltri 13 sa zbaví zložiek s vyššou frekvenciou a brumu. Takto frekvenčně obmedzený signálpostupuje Sálej na proporcionálno-integračný obvod 14, na ktorého výstupe dostáváme sig-nál, ktorý je kombináciou vertikálneho zrýchlenia vibrácií a jeho integrálu. Tento signálpo úpravě amplitúdy potenciometrom 26 postupuje na vstup c hlavného sumátora 15. Zo sig-nálu zo snímača relativnéj výchylky, ktorý je přivedený na prvý vstup 1 sa v integračnomobvode 10 s velmi nízkou medznou frekvenciou odfiltruje striedavá zložka a ostane len sig-nál zodpovedajúci okamžitej strednej polohe pneumatickej aktívnej vibroizolačnej sústavy.Takto upravený signál postupuje Sálej na proporcionálno-derivačný obvod 11, na ktorého vý-stupe dostáváme signál, ktorý je kombináciou strednej polohy a jej derivácie. Tento signálpo úpravě amplitúdy potenciometrom 25 postupuje na vstup c hlavného sumátora 15. Na vstupb hlavného sumátora 15 postupuje jednosměrná zložka, privádzaná z nastavovacieho ovládača5, ktorou sa upravuje jednosměrná zložka na výstupe k hlavného sumátora 15 Na výstupe khlavného sumátora 15 dostáváme riadiaci signál pre akčné členy pneumatickej aktívnej vib-roizolačnej sústavy a to taký, že kladná polarita signálu na výstupe k zodpovedá napúšta-niu stlačeného vzduchu do sústavy a záporná polarita signálu na výstupe k zodpovedá vy-púštaniu stlačeného vzduchu zo sústavy. Kedže akčné členy sú riešené tak, že reagujú lenna prúd kladnej polarity, je potřebné riadiaci signál z výstupu k hlavného sumátora 15rozdělit podlá polarity do dvoch vetřev, napr. pomocou dvoch antiparalelne zapojených diod,16, 17, jednotlivo zapojených na vstupy dvoch výstupných sumátorov 18, 19, pričom prvádioda 16 je zapojená katodou na vstup £ prvého výstupného sumátora 18 (v neinvertujúcomzapojení) a teda na jeho výstupe m je kladný signál vtedy, ked je na výstupe k hlavnéhosumátora 15 signál s kladnou polaritou. Druhá dioda 17 je zapojená anodou na vstup 3druhého výstupného sumátora 19 (v invertujúcom zapojení) a teda na jeho výstupe n je klad-ný signál vtedy, ked je na výstupe k hlavného sumátora 15 signál so zápornou polaritou.Velkost signálov na výstupoch 3y A je upravená pomocou potenciometrov 27, 28, ich jedno-směrná zložka je upravená pomocou potenciometrov 33, 34. Ak by vznikla neúmerne velká re-lativná výchylka v pneumatickej aktívnej vibroizolačnej sústave, mohli by sa překročitmožnosti mechanického pohybu mechanizmu sústavy a mohlo by dojst k jej poškodeniu. Pretosú zaradené právě dva obvody 21 a 22 na sledovania povoleného rozsahu relatívnej výchylkyv sústave, pričom tento povolený rozsah je nastavený potenciometrami 23, 24. Detektor 21pre detekciu podkročenia minimálněj prípustnej relatívnej výchylky, nastavenéj pomocoupotenciometra 23 generuje v takomto případe na svojom negovanom logickom výstupe s^ signáls kladnou polaritou, ktorý sa privádza cez potenciometer 31 na vstup e prvého výstupnéhosumátora 18, čím sa na výstupe elektronického regulátora vytvoří kladný signál, ktorývyvolá napúštanie stlačeného vzduchu do sústavy a tým sposobí zvačšovanie relatívnej vý-chylky. Ak dojde k prekročeniu maximálněj prípustnej relatívnej výchylky, nastavenéj po-mocou potenciometra 24, generuje detektor 22 na svojom logickom výstupe t kladný signál,ktorý sa privádza cez potenciometer 32 na vstup h druhého výstupného sumátora 19, čím sana výstupe A elektronického regulátora vytvoří kladný signál,ktorý vyvolá vypúštaniestlačeného vzduchu zo sústavy a tým sposobí zmenšovanie relatívnej výchylky. Takto súelektronicko-pneumatickým spSsobom vytvořené akési dorazy, v rozmedzi ktorých može posobitpneumatická aktívna vibroizolačná sústava bez nebezpečia poškodenia.

Zapojenie elektronického regulátora možno využit ako základný blok v pneumatickej ak-tívnej vibroizolačnej sústave na výrazné zníženie vibrácií posobiacich zo základu vibro-izolačnej sústavy na břemeno alebo sediaceho operátora.

Claims (4)

1. 3 CS 276215 B6 PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zapojenie elektronického regulátora pneumatickéj aktívnej vibroizolačnej sústavy sovstupom zo snímača relatívnej výchylky a so vstupom zo snímača zrýchlěnia a s právě dvomivýstupmi na výkonové převodníky a s nastavovacím ovládačom statickéj strednej polohy, vy-značujáce sa tým, že prvý vstup (1) je spojený cez integračný obvod (10) a cez proporcio-nálno-derivačný obvod (11) s vstupom (a) hlavného sumátora (15) , a druhý vstup (2) je spo-jený cez kaskádně spojený hornopriepustný filter (12) , dolnopriepustný filter (13) a pro-porcionálno-integračný obvod (14) so vstupom (c) hlavného sumátora (15) , pričom nastavova-cí ovládač (5) statickej strednej polohy je připojený k vstupu (b) hlavného sumátora (15),přitom k výstupu (k) hlavného sumátora (15) sú připojené dve diody (16, 17), pričom prvádioda (16) má zapojená katodu na vstup (f) prvého výstupného sumátora (18) , ktorého výstup(m) je prvým výstupom (3) elektronického regulátora a druhá dioda (17) má zapojená anoduna vstup (g) druhého výstupného sumátora (19) , ktorého výstup (n) je druhým výstupom (4)elektronického regulátora.
2. 2. Zapojenie elektronického regulátora pneumatickéj aktívnej vibroizolačnej sástavy podlábodu 1, vyznačujáce sa tým, že k výstupu (p) integračného obvodu (10) je připojený detek-tor (22) maximálnej výchylky nastavenej potenciometrom (24), ktorého logický výstup (t) jespojený so vstupom (h) druhého výstupného sumátora (19) a k výstupu (p) integračného obvo-du (10) je připojený detektor (21) minimálnej výchylky nastavenej potenciometrom (23),ktorého negovaný logický výstup (s) je spojený so vstupom (e) prvého výstupného sumátora(18).
3. 3. Zapojenie elektronického regulátora pneumatickéj aktívnej vibroizolačnej sástavy podlábodov 1 a 2, vyznačujáce sa tým, že k vstupu (d) prvého výstupného sumátora (18) je při-pojený potenciometer (33) , ktorý je připojený ku zdrojů kladného jednosměrného napátia ak vstupu (i) druhého výstupného sumátora (19) je připojený potenciometer (34), ktorý jepřipojený ku zdrojů Záporného jednosměrného napatia.
4. 4. Zapojenie elektronického regulátora pneumatickéj aktívnej vibroizolačnej sástavy podlábodov 1, 2, 3, vyznačujáce sa tým, že vo vstupoch (a, c) hlavného sumátora (15) a vo vstu-poch (e, f, g, h) oboch výstupných sumátorov (18, 19) sá vradené potenciometre (25, 26, 31,27, 28, 32). 1 výkres