[go: up one dir, main page]

RU2218656C2 - Electric drive and its control process - Google Patents

Electric drive and its control process Download PDF

Info

Publication number
RU2218656C2
RU2218656C2 RU2002101676A RU2002101676A RU2218656C2 RU 2218656 C2 RU2218656 C2 RU 2218656C2 RU 2002101676 A RU2002101676 A RU 2002101676A RU 2002101676 A RU2002101676 A RU 2002101676A RU 2218656 C2 RU2218656 C2 RU 2218656C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electric drive
output shaft
angle
rotation
additional
Prior art date
Application number
RU2002101676A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002101676A (en
Inventor
Л.П. Руссин
А.С. Башилов
И.И. Гусинский
В.В. Фадеев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Двигатели электронно управляемые"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Двигатели электронно управляемые" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Двигатели электронно управляемые"
Priority to RU2002101676A priority Critical patent/RU2218656C2/en
Publication of RU2002101676A publication Critical patent/RU2002101676A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2218656C2 publication Critical patent/RU2218656C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering; miscellaneous servosystems. SUBSTANCE: electric drive control process depends on varying magnetic control field in proportion to difference between instruction and feedback signals; instruction signal is generated in proportion to current value sine of drive output shaft angle of turn; feedback signal is produced in proportion to actual angle-of-turn sine of output shaft; control signal is shaped as difference between them. Electric drive using this process has its output shaft angle-of-turn controller, output shaft angle-of-turn transducer, and control circuit incorporating subtraction unit whose output is connected through power amplifier to motor. Newly introduced in drive control circuit are two nonlinear converters; output shaft angle-of-turn controller is connected through first nonlinear converter to first input of subtraction unit and output shaft angle-of-turn transducer is connected through second nonlinear converter to second input of subtraction unit, sine transformers being used as first and second nonlinear converters. EFFECT: enlarged functional capabilities. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в следящих системах любого назначения, в том числе для электроприводов, работающих во взрывоопасной среде, например, в угольных шахтах, на газовых промыслах и газоперекачивающих станциях, в химических производствах и т.п. The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in tracking systems for any purpose, including for electric drives operating in explosive atmospheres, for example, in coal mines, in gas fields and gas pumping stations, in chemical industries, etc.

В электротехнике широкое распространение получили электроприводы и способы управления ими с использованием обратной связи. Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является способ управления электроприводом, включающий формирование командного сигнала, как временной функции от заданного угла поворота выходного вала электропривода, измерение фактического угла поворота выходного вала электропривода, формирование сигнала обратной связи, как функции от фактического угла поворота выходного вала электропривода, формирование управляющего сигнала, как разницы командного сигнала и сигнала обратной связи, преобразование управляющего сигнала в управляющее магнитное поле и воздействие управляющим магнитным полем на магнитное поле ротора электропривода. Способ управления реализован в электроприводе, содержащем задатчик угла поворота выходного вала электропривода, датчик угла поворота выходного вала электропривода и контур управления, включающий в себя блок вычитания, выход которого через усилитель мощности подключен к электродвигателю (см. Попков С.Л. Основы следящего электропривода. Изд. 2-е перер. и доп. М.: Государственное издательство оборонной промышленности, 1958, с.175-176). В конкретном исполнении электропривода блок вычитания представляет собой сельсин-трансформатор, на входы которого непосредственно подаются сигналы с задатчика угла поворота и датчика фактического угла поворота вала электропривода. Разница входных сигналов определяет рассогласование заданного и фактического углов поворота выходного вала и преобразуется далее в усилителе мощности в управляющий сигнал. Данный способ управления наиболее успешно применяется в электроприводах с коллекторным электродвигателем постоянного тока с углом поворота ротора в пределах 360o, что ограничивает использование в следящих системах иных типов электроприводов. Для поворота на больший угол требуются специальные системы для формирования временной функции от заданного угла поворота выходного вала электропривода, так как при измерении фактического угла поворота выходного вала после поворота его на 360o (один оборот) отсчет фактического угла поворота начинается с нуля и требуется приведение временной функции заданного угла поворота к нулю. Это усложняет прямое управление электроприводом по углу поворота с углом поворота больше 360o. Теоретически данный способ и соответствующая ему схема электропривода могут быть применены в электроприводе с бесколлекторным электродвигателем, но только при малых углах поворота выходного вала электродвигателя.In electrical engineering, electric drives and methods for controlling them using feedback have become widespread. Closest to the claimed invention in terms of essential features is a method of controlling an electric drive, including generating a command signal as a time function of a given angle of rotation of the output shaft of the electric drive, measuring the actual angle of rotation of the output shaft of the electric drive, generating a feedback signal as a function of the actual angle of rotation of the output drive shaft, the formation of a control signal, as the difference between the command signal and the feedback signal, conversion e control signal into the control magnetic field and the influence of the control magnetic field on the magnetic field of the rotor of the electric drive. The control method is implemented in an electric drive that contains a rotational angle setter for the output shaft of the electric drive, a rotation angle sensor for the output shaft of the electric drive, and a control circuit that includes a subtraction unit, the output of which is connected to the electric motor through the power amplifier (see Popkov S.L. Fundamentals of the tracking electric drive. Publishing house 2 nd rev. and additional M .: State Publishing House of the defense industry, 1958, p.175-176). In a specific embodiment of the electric drive, the subtraction unit is a sync-transformer, to the inputs of which the signals from the rotary angle adjuster and the actual angle of rotation of the electric drive shaft are directly fed. The difference of the input signals determines the mismatch between the set and the actual rotation angles of the output shaft and is converted further into a control signal in the power amplifier. This control method is most successfully used in electric drives with a DC collector motor with an angle of rotation of the rotor within 360 o , which limits the use of other types of electric drives in servo systems. To rotate to a larger angle, special systems are required to form a time function of a given angle of rotation of the output shaft of the electric drive, since when measuring the actual angle of rotation of the output shaft after rotating it 360 o (one revolution), the reference angle of the rotation starts from zero and time reduction is required functions of a given angle of rotation to zero. This complicates the direct control of the electric drive by the angle of rotation with an angle of rotation greater than 360 o . Theoretically, this method and the corresponding electric drive circuit can be applied in an electric drive with a brushless electric motor, but only at small angles of rotation of the output shaft of the electric motor.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка способа управления электроприводом и соответствующей ему схемы электропривода, позволяющих использовать в следящих системах электродвигатели как постоянного, так и переменного тока, в том числе бесколлекторные электродвигатели. Другой задачей изобретения является разработка способа управления электроприводом и соответствующей ему схемы электропривода, обеспечивающих прямое управление электроприводом по углу поворота, в том числе с поворотом выходного вала электропривода на угол больше 360o. Дополнительной задачей изобретения является разработка способа управления электроприводом и самого электропривода, обеспечивающего повышенную безопасность электропривода путем использования в следящих системах бесколлекторных электродвигателей.The task to which the claimed invention is directed is to develop a method for controlling an electric drive and a corresponding electric drive circuit, allowing to use electric motors of both direct and alternating current, including brushless motors, in servo systems. Another objective of the invention is to develop a method for controlling the electric drive and the corresponding electric drive circuit, providing direct control of the electric drive by the angle of rotation, including with the rotation of the output shaft of the electric drive at an angle of more than 360 o . An additional objective of the invention is to develop a method for controlling the electric drive and the electric drive itself, providing increased safety of the electric drive by using brushless electric motors in servo systems.

Поставленные технические задачи решаются тем, что в способе управления электроприводом, включающем формирование командного сигнала как временной функции от заданного угла поворота выходного вала электропривода, измерение фактического угла поворота выходного вала электропривода, формирование сигнала обратной связи, как функции от фактического угла поворота выходного вала электропривода, формирование управляющего сигнала, как разницы командного сигнала и сигнала обратной связи, преобразование управляющего сигнала в управляющее магнитное поле и воздействие управляющим магнитным полем на магнитное поле ротора электропривода, согласно изобретению, командный сигнал формируют пропорционально синусу текущего значения заданного угла поворота выходного вала электропривода, сигнал обратной связи формируют пропорционально синусу фактического значения угла поворота выходного вала электропривода, а управляющий сигнал - как разницу между ними. The stated technical problems are solved in that in a method for controlling an electric drive, including generating a command signal as a time function of a given angle of rotation of the output shaft of the electric drive, measuring the actual angle of rotation of the output shaft of the electric drive, generating a feedback signal as a function of the actual angle of rotation of the output shaft of the electric drive, generating a control signal as a difference between a command signal and a feedback signal, converting a control signal into a control mag the magnetic field and the influence of the control magnetic field on the magnetic field of the rotor of the electric drive, according to the invention, the command signal is generated proportionally to the sine of the current value of the given angle of rotation of the output shaft of the electric drive, the feedback signal is formed proportionally to the sine of the actual value of the angle of rotation of the output shaft of the electric drive, and the control signal is the difference between them.

При этом формируют дополнительный командный сигнал пропорционально косинусу текущего значения заданного угла поворота выходного вала электропривода, дополнительный сигнал обратной связи, пропорциональный косинусу фактического угла поворота выходного вала электропривода, и дополнительный управляющий сигнал, как разницу между ними, преобразуют дополнительный управляющий сигнал в дополнительное управляющее магнитное поле и суммируют дополнительное управляющее магнитное поле с основным магнитным полем. An additional command signal is generated in proportion to the cosine of the current value of the specified angle of rotation of the output shaft of the electric drive, an additional feedback signal proportional to the cosine of the actual angle of rotation of the output shaft of the electric drive, and an additional control signal, as the difference between them, transform the additional control signal into an additional control magnetic field and summing the additional control magnetic field with the main magnetic field.

Для электропривода поставленные технические задачи решаются тем, что в электроприводе, содержащем задатчик угла поворота выходного вала электропривода, датчик угла поворота выходного вала электропривода и контур управления, включающий в себя блок вычитания, выход которого через усилитель мощности подключен к электродвигателю, согласно изобретению, в контур управления введены два нелинейных преобразователя, при этом задатчик угла поворота выходного вала электропривода через первый нелинейный преобразователь соединен с первым входом блока вычитания, а датчик угла поворота выходного вала электропривода через второй нелинейный преобразователь подключен ко второму входу блока вычитания. For the electric drive, the stated technical problems are solved by the fact that in the electric drive containing the angle of rotation of the output shaft of the electric drive, the angle sensor of the output shaft of the electric drive and a control circuit including a subtraction unit, the output of which is connected to the electric motor through the power amplifier, according to the invention, to the circuit two non-linear converters were introduced to the control, while the angle of rotation of the output shaft of the electric drive through the first non-linear converter is connected to the first input subtracting unit, and rotation angle sensor actuator output shaft through the second nonlinear transformer is connected to the second input of the subtractor.

При этом в качестве первого и второго нелинейных преобразователей использованы синусные преобразователи. Moreover, as the first and second nonlinear converters used sinus converters.

Кроме того, в электроприводе использован электродвигатель с двумя обмотками и электропривод снабжен дополнительным контуром управления, включающим в себя третий и четвертый нелинейные преобразователи, дополнительный блок вычитания и дополнительный усилитель мощности, при этом задатчик угла поворота выходного вала электропривода дополнительно соединен через третий нелинейный преобразователь с первым входом дополнительного блока вычитания, а датчик угла поворота выходного вала электропривода через четвертый нелинейный преобразователь подключен ко второму входу второго дополнительного блока вычитания, выход которого через дополнительный усилитель мощности подключен ко второй обмотке электродвигателя. In addition, an electric motor with two windings is used in the electric drive and the electric drive is equipped with an additional control circuit, including the third and fourth non-linear converters, an additional subtraction unit and an additional power amplifier, while the angle of rotation of the output shaft of the electric drive is additionally connected through the third non-linear converter to the first the input of the additional subtraction unit, and the angle sensor of the output shaft of the electric drive through the fourth non-linear converter Tel is connected to the second input of the second additional subtractor, the output of which through a further power amplifier connected to the second motor windings.

При этом в качестве третьего и четвертого нелинейных преобразователей использованы косинусные преобразователи. In this case, cosine converters are used as the third and fourth non-linear converters.

Сущность изобретения - способа управления электроприводом и соответствующей ему схемы электропривода, заключается в том, что, используя соответствующие первый и второй нелинейные преобразователи, командный сигнал и сигнал обратной связи формируют в виде периодических функций, зависящих от текущего значения заданного угла поворота выходного вала электропривода и фактического значения угла поворота выходного вала электропривода, в частности, пропорциональных синусам указанных углов, что обеспечивает одинаковую нормированную закономерность этих сигналов вне зависимости от величины угла поворота выходного вала электропривода и автоматическое обнуление указанных сигналов и, соответственно, разницы между ними, при переходе через 360o, что делает данный способ универсальным для любого угла поворота выходного вала электропривода. Для электроприводов, использующих бесколлекторные электродвигатели, данный способ позволяет учесть изменение знака управляющего воздействия при повороте ротора электродвигателя на угол больше 180o.The essence of the invention, a method for controlling an electric drive and a corresponding electric drive circuit, is that, using the corresponding first and second non-linear converters, the command signal and the feedback signal are formed in the form of periodic functions depending on the current value of the given angle of rotation of the output shaft of the electric drive and the actual values of the angle of rotation of the output shaft of the electric drive, in particular, proportional to the sines of the indicated angles, which ensures the same normalized by law The regularity of these signals, regardless of the angle of rotation of the output shaft of the electric drive and automatic zeroing of these signals and, accordingly, the difference between them, when going through 360 o , which makes this method universal for any angle of rotation of the output shaft of the electric drive. For electric drives using brushless motors, this method allows you to take into account the change in the sign of the control action when the rotor of the electric motor is rotated by an angle greater than 180 o .

Формирование дополнительного командного сигнала пропорционально косинусу текущего значения заданного угла поворота выходного вала электропривода, дополнительного сигнала обратной связи пропорционально косинусу фактического угла поворота выходного вала электропривода и дополнительного управляющего сигнала, как разницы между ними с преобразованием дополнительного управляющего сигнала в дополнительное управляющее магнитное поле и суммированием дополнительного управляющего магнитного поля с основным магнитным полем и включение в схему электропривода дополнительного контура управления с введением в него соответствующих выполняемым операциям третьего и четвертого нелинейных преобразователей, обеспечивает высокую точность управления как при углах поворота выходного вала электропривода, например, в пределах 60o, так и при углах поворота больше 60o, особенно при повороте выходного вала электропривода на угол, синус которого равен нулю.The formation of an additional command signal is proportional to the cosine of the current value of the specified angle of rotation of the output shaft of the electric drive, an additional feedback signal is proportional to the cosine of the actual angle of rotation of the output shaft of the electric drive and the additional control signal, as the difference between them with the conversion of the additional control signal to an additional control magnetic field and summation of the additional control magnetic field with the main magnetic field and inclusion into the electric drive circuit of the additional control loop with the introduction of the third and fourth nonlinear converters corresponding to the operations to be performed, it provides high control accuracy both at angles of rotation of the output shaft of the electric drive, for example, within 60 o , and at angles of rotation greater than 60 o , especially when turning the output shaft of the electric drive at an angle whose sine is zero.

На фиг.1 и 2 показаны блок-схемы двух исполнений электропривода, использующих предлагаемый способ управления. Figure 1 and 2 shows a block diagram of two versions of the electric drive using the proposed control method.

Электропривод, показанный на фиг.1, содержит электродвигатель 1, например, бесколлекторный, выходной вал 2 которого является выходным валом электропривода. На выходном валу 2 установлен датчик 3 угла поворота. Электропривод управляется от задатчика 4 угла поворота выходного вала электропривода. В контур управления электроприводом входят два нелинейных преобразователя, в качестве которых используются синусные преобразователи 5 и 6, блок 7 вычитания и усилитель мощности 8. Задатчик 4 угла поворота выходного вала электропривода через первый синусный преобразователь 5 соединен с первым входом блока 7 вычитания. Датчик 3 угла поворота выходного вала электропривода через второй синусный преобразователь 6 соединен со вторым входом блока 7 вычитания. Выход блока 7 вычитания соединен с входом усилителя 8 мощности, выход которого подключен к статорной обмотке 9 электродвигателя 1. The electric drive shown in figure 1, contains an electric motor 1, for example, brushless, the output shaft 2 of which is the output shaft of the electric drive. On the output shaft 2, a rotation angle sensor 3 is installed. The electric drive is controlled from the master 4 angle of rotation of the output shaft of the electric drive. The drive control loop includes two non-linear converters, which are used sine converters 5 and 6, a subtraction unit 7 and a power amplifier 8. The angle drive 4 of the output drive shaft of the drive through the first sine converter 5 is connected to the first input of the subtraction unit 7. The sensor 3 of the rotation angle of the output shaft of the electric drive through the second sine converter 6 is connected to the second input of the subtraction unit 7. The output of the subtraction unit 7 is connected to the input of the power amplifier 8, the output of which is connected to the stator winding 9 of the electric motor 1.

Во втором исполнении, показанном на фиг.2, электродвигатель имеет первую статорную обмотку 9 и вторую статорную обмотку 10. Электропривод снабжен дополнительным контуром управления, включающим в себя третий и четвертый нелинейные преобразователи, в качестве которых используются два косинусных преобразователя 11 и 12, дополнительный блок 13 вычитания и дополнительный усилитель 14 мощности. Задатчик 4 угла поворота выходного вала электропривода дополнительно соединен через первый косинусный преобразователь 11 с первым входом блока 13 вычитания, а датчик 3 угла поворота выходного вала электропривода через второй косинусный преобразователь 12 подключен ко второму входу блока 13 вычитания. Выход блока 13 вычитания соединен с входом усилителя 14 мощности, выход которого подключен ко второй статорной обмотке 10 электродвигателя. In the second embodiment, shown in figure 2, the electric motor has a first stator winding 9 and a second stator winding 10. The electric drive is equipped with an additional control circuit, including a third and fourth non-linear converters, which are used as two cosine converters 11 and 12, an additional unit 13 subtractions and an additional power amplifier 14. The rotation angle adjuster 4 of the output shaft of the electric drive is additionally connected through the first cosine converter 11 to the first input of the subtraction unit 13, and the rotation angle sensor 3 of the output shaft of the electric drive through the second cosine converter 12 is connected to the second input of the subtraction block 13. The output of the subtraction unit 13 is connected to the input of the power amplifier 14, the output of which is connected to the second stator winding 10 of the electric motor.

В первом примере исполнения предлагаемый способ управления электроприводом реализуется следующим образом. При отработке электроприводом заданного угла поворота, задатчик 4 угла поворота вырабатывает командный сигнал, как временную функцию от заданного угла поворота выходного вала электропривода. Фактический угол поворота выходного вала электропривода, в рассматриваемом примере - выходного вала 2 электродвигателя 1, замеряется датчиком 3. Командный сигнал с задатчика 4 поступает на синусный преобразователь 5, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный синусу заданного угла поворота выходного вала электропривода. Сигнал с датчика 3 угла поворота, соответствующий фактическому углу поворота выходного вала электропривода, поступает на синусный преобразователь 6, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный синусу фактического значения угла поворота выходного вала электропривода. Оба синусных сигнала с выходов преобразователей 5 и 6 поступают в блок вычитания 7, где формируется управляющий сигнал, равный разнице между ними. Этот управляющий сигнал поступает на усилитель 8 мощности, а усиленный сигнал поступает на статорную обмотку 9, где преобразуется в управляющее магнитное поле, воздействующее на магнитное поле ротора электродвигателя. В зависимости от знака рассогласования двух синусных функций происходит либо усиление, либо ослабление управляющего магнитного поля. В электроприводах, использующих бесколлекторные электродвигатели, данный способ управления учитывает изменение полярности управляющего магнитного поля при повороте ротора электродвигателя на угол больше 180o, так одновременно изменяется знак синусной функции (с положительного - на отрицательное). Аналогичное изменение полярности магнитного поля и знака синусной функции происходит при повороте на угол больше 360o.In the first embodiment, the proposed method of controlling an electric drive is implemented as follows. When practicing the specified angle of rotation by the electric drive, the rotation angle adjuster 4 generates a command signal as a temporary function of the given angle of rotation of the output shaft of the electric drive. The actual angle of rotation of the output shaft of the electric drive, in this example, the output shaft 2 of the electric motor 1, is measured by the sensor 3. The command signal from the setter 4 is fed to the sine converter 5, the output of which is generated a signal proportional to the sine of the given angle of rotation of the output shaft of the electric drive. The signal from the rotation angle sensor 3 corresponding to the actual angle of rotation of the output shaft of the electric drive is supplied to the sine converter 6, the output of which is a signal proportional to the sine of the actual value of the angle of rotation of the output shaft of the electric drive. Both sine signals from the outputs of the converters 5 and 6 are fed to the subtraction unit 7, where a control signal is formed equal to the difference between them. This control signal is supplied to the power amplifier 8, and the amplified signal is fed to the stator winding 9, where it is converted into a control magnetic field acting on the magnetic field of the electric motor rotor. Depending on the sign of the mismatch between the two sinus functions, either a gain or a weakening of the control magnetic field occurs. In electric drives using brushless motors, this control method takes into account the change in the polarity of the control magnetic field when the rotor of the electric motor is rotated by an angle greater than 180 o , so the sign of the sinus function changes simultaneously (from positive to negative). A similar change in the polarity of the magnetic field and the sign of the sinus function occurs when turning an angle greater than 360 o .

Второй пример исполнения предлагаемого способа управления электроприводом предполагает одновременно с выполнением всех операций, описанных в первом примере исполнения, дополнительное воздействие на ротор электродвигателя, заключающееся в следующем. При отработке электроприводом заданного угла поворота командный сигнал с задатчика 4 дополнительно подается на косинусный преобразователь 11, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный косинусу заданного угла поворота выходного вала электропривода. Сигнал с датчика 3 угла поворота, соответствующий фактическому углу поворота выходного вала электропривода, дополнительно подается на косинусный преобразователь 12, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный косинусу фактического значения угла поворота выходного вала электропривода. Оба косинусных сигнала с выходов преобразователей 11 и 12 поступают в блок вычитания 13, где формируется дополнительный управляющий сигнал, равный разнице между ними. Этот управляющий сигнал поступает на усилитель 14 мощности, а усиленный сигнал поступает на статорную обмотку 10, где преобразуется в дополнительное управляющее магнитное поле, воздействующее совместно с основным управляющим магнитным полем от статорной обмотки 9 на магнитное поле ротора электродвигателя. В зависимости от знака рассогласования двух косинусных функций происходит либо усиление, либо ослабление дополнительного управляющего магнитного поля. В электроприводах, использующих бесколлекторные электродвигатели, данный способ управления учитывает необходимость изменения полярности дополнительного управляющего магнитного поля при повороте ротора электродвигателя на угол больше 90o, так одновременно изменяется знак косинусной функции (с положительного - на отрицательное). Аналогичное изменение полярности дополнительного магнитного поля и знака косинусной функции происходит при повороте на угол больше 270o.The second example of execution of the proposed method for controlling an electric drive involves simultaneously with the execution of all the operations described in the first example of execution, an additional effect on the rotor of the electric motor, which is as follows. When practicing a predetermined angle of rotation by the electric drive, the command signal from the setter 4 is additionally fed to the cosine converter 11, the output of which forms a signal proportional to the cosine of the given rotation angle of the output shaft of the electric drive. The signal from the rotation angle sensor 3 corresponding to the actual angle of rotation of the output shaft of the electric drive is additionally supplied to the cosine converter 12, the output of which is a signal proportional to the cosine of the actual value of the angle of rotation of the output shaft of the electric drive. Both cosine signals from the outputs of the converters 11 and 12 enter the subtraction unit 13, where an additional control signal is formed, equal to the difference between them. This control signal is supplied to the power amplifier 14, and the amplified signal is supplied to the stator winding 10, where it is converted into an additional control magnetic field, acting together with the main control magnetic field from the stator winding 9 on the magnetic field of the electric motor rotor. Depending on the sign of the mismatch of the two cosine functions, either an amplification or a weakening of the additional control magnetic field occurs. In electric drives using brushless motors, this control method takes into account the need to change the polarity of the additional control magnetic field when the rotor of the electric motor is rotated by an angle greater than 90 o , so the sign of the cosine function changes (from positive to negative). A similar change in the polarity of the additional magnetic field and the sign of the cosine function occurs when turning an angle greater than 270 o .

Предлагаемый способ может быть реализован в следящих электроприводах с использованием современных электронных компонентов, производство которых хорошо отработано как отечественной, так и зарубежной промышленностью. В частности, в качестве датчика и задатчика угла поворота выходного вала электропривода могут использоваться потенциометрические датчики угла типа ПТП-2-1 Киевского завода "Электроприбор". При проектировании синусных и косинусных преобразователей могут использоваться схемы аналогичных преобразователей, описанные в книге: С. Сокпоф. Аналоговые интегральные схемы. - М.: Мир, 1988. The proposed method can be implemented in servo drives using modern electronic components, the production of which is well established by both domestic and foreign industry. In particular, potentiometric angle sensors of the PTP-2-1 type of the Kiev Electropribor plant can be used as a sensor and a setter for the angle of rotation of the output shaft of the electric drive. When designing sine and cosine converters, circuits of similar converters described in the book can be used: S. Sokpof. Analog integrated circuits. - M.: Mir, 1988.

Claims (4)

1. Способ управлением электроприводом, включающий формирование командного сигнала как временной функции от заданного угла поворота выходного вала электропривода, измерение фактического угла поворота выходного вала электропривода, формирование сигнала обратной связи как функции от фактического угла поворота выходного вала электропривода, формирование управляющего сигнала как разницы командного сигнала и сигнала обратной связи, отличающийся тем, что командный сигнал формируют пропорционально синусу текущего значения заданного угла поворота выходного вала электропривода, сигнал обратной связи формируют пропорционально синусу фактического значения угла поворота выходного вала электропривода.1. A method of controlling an electric drive, including generating a command signal as a time function of a given angle of rotation of the output shaft of the electric drive, measuring the actual angle of rotation of the output shaft of the electric drive, generating a feedback signal as a function of the actual angle of rotation of the output shaft of the electric drive, generating a control signal as the difference of the command signal and a feedback signal, characterized in that the command signal is formed proportionally to the sine of the current value of the given angle rotation of the output shaft of the electric drive, a feedback signal is generated in proportion to the sine of the actual value of the angle of rotation of the output shaft of the electric drive. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формируют дополнительный командный сигнал пропорционально косинусу текущего значения заданного угла поворота выходного вала электропривода, дополнительный сигнал обратной связи, пропорциональный косинусу фактического угла поворота выходного вала электропривода, и дополнительный управляющий сигнал как разницу между ними.2. The method according to claim 1, characterized in that they form an additional command signal proportional to the cosine of the current value of the specified angle of rotation of the output shaft of the electric drive, an additional feedback signal proportional to the cosine of the actual angle of rotation of the output shaft of the electric drive, and an additional control signal as the difference between them. 3. Электропривод, содержащий задатчик угла поворота выходного вала электропривода, датчик угла поворота выходного вала электропривода и контур управления, включающий в себя блок вычитания, выход которого через усилитель мощности подключен к электродвигателю, отличающийся тем, что в контур управления введены два нелинейных синусных преобразователя, при этом задатчик угла поворота выходного вала электропривода через первый нелинейный синусный преобразователь соединен с первым входом блока вычитания, а датчик угла поворота выходного вала электропривода через второй нелинейный синусный преобразователь подключен ко второму входу блока вычитания.3. An electric drive comprising a setter for the angle of rotation of the output shaft of the electric drive, a sensor for the angle of rotation of the output shaft of the electric drive and a control circuit including a subtraction unit, the output of which is connected to an electric motor through a power amplifier, characterized in that two non-linear sine converters are introduced into the control circuit, wherein the angle of rotation of the output shaft of the electric drive through the first nonlinear sine converter is connected to the first input of the subtraction unit, and the angle of rotation of the output shaft The electric drive through the second non-linear sine converter is connected to the second input of the subtraction unit. 4. Электропривод по п.3, отличающийся тем, что электродвигатель оснащен дополнительной обмоткой, а электропривод снабжен дополнительным контуром управления, включающим в себя третий и четвертый нелинейные косинусные преобразователи, дополнительный блок вычитания и дополнительный усилитель мощности, при этом задатчик угла поворота выходного вала электропривода дополнительно соединен через третий нелинейный косинусный преобразователь с первым входом дополнительного блока вычитания, а датчик угла поворота выходного вала электропривода через четвертый косинусный нелинейный преобразователь подключен ко второму входу второго дополнительного блока вычитания, выход которого через дополнительный усилитель мощности подключен к дополнительной обмотке электродвигателя.4. The electric drive according to claim 3, characterized in that the electric motor is equipped with an additional winding, and the electric drive is equipped with an additional control loop, including a third and fourth nonlinear cosine converter, an additional subtraction unit and an additional power amplifier, while the angle of rotation of the output shaft of the electric drive additionally connected through a third nonlinear cosine converter to the first input of the additional subtraction unit, and the angle sensor of the output shaft rotation of the electric drive and through the fourth cosine nonlinear converter connected to the second input of the second additional subtractor, the output of which through a further power amplifier connected to the additional winding of the motor.
RU2002101676A 2002-01-25 2002-01-25 Electric drive and its control process RU2218656C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002101676A RU2218656C2 (en) 2002-01-25 2002-01-25 Electric drive and its control process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002101676A RU2218656C2 (en) 2002-01-25 2002-01-25 Electric drive and its control process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002101676A RU2002101676A (en) 2003-08-20
RU2218656C2 true RU2218656C2 (en) 2003-12-10

Family

ID=32065893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002101676A RU2218656C2 (en) 2002-01-25 2002-01-25 Electric drive and its control process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2218656C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011108962A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-09 НОСОНОВ, Андрей Викторович Bladed propeller based on an active flap-valve assembly

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПОПКОВ С.Л. Основы следящего электропривода, изд. 2-е перер. и доп. - М.: Государственное издательство оборонной промышленности, 1958, с. 175-176. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011108962A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-09 НОСОНОВ, Андрей Викторович Bladed propeller based on an active flap-valve assembly

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5760562A (en) Apparatus and method for generating digital position signals for a rotatable shaft
Benchaib et al. Sliding mode input-output linearization and field orientation for real-time control of induction motors
US4943760A (en) Control systems for variable reluctance electrical machines
US5382900A (en) Multi-displacement detecting apparatus for detecting rotary and radial displacement with two pair of sensors
CN110729940A (en) Method for detecting initial phase of permanent magnet synchronous motor
JPS62100194A (en) Control system for torque in servomotor
EP0104909A2 (en) Servomotor control method and apparatus therefor
RU2218656C2 (en) Electric drive and its control process
KR20040071075A (en) Motor driver
EP2108924A2 (en) Position detecting device and method
JPH01174914A (en) System for correcting detection error of resolver
US4864209A (en) Negative feedback control system
Karabeyli et al. Enhancing the accuracy for the open-loop resolver to digital converters
JPS6158499A (en) Position and speed detector of stepping motor
US5200682A (en) Motor current phase delay compensating method and apparatus thereof
EP0133580A1 (en) Permanent magnet synchronous motor control system
US4752725A (en) Control apparatus for three-phase induction motor
Choi Comparing microcontroller and analog methods for tracking control experiments
RU2002101676A (en) Electric drive control method and electric drive
Mikerov et al. Laboratory setup for study and research of small electrical mechatronics converters with 16-bit microcontroller
RU1815787C (en) Tracing moment electric drive
EP0017403A1 (en) A method of, and apparatus for, operating an induction motor
SU1171916A1 (en) Torque thyratron motor
SU1136106A2 (en) Tracking system having combined control
SU1365322A1 (en) Follow-up power drive

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080126