Система автоматичного регулювання електроімпульсних установок

Система автоматичного регулювання електроімпульсних установок, що містить послідовно з'єднані накопичувач енергії, високовольтний комутатор і робочий електрод, послідовно з'єднані датчик струму блок обробки інформаційних сиг 33541 пульсів з'єднано з входом комутатора, виходи блока обробки інформаційних сигналів підключено до регулюючого блоку, далі система містить підсилювач потужності, виконавчий механізм вертикального переміщення електрода (а. св. 1095134, БВ 1984 №20, G05 В 13/02. Система автоматичного регулювання.). У такій системі сигнал з датчика струму, пропорційний амплітудному значенню імпульсного струму, що протікає в розрядному контурі установки при розряді ємнісного накопичувача на деталь, що обробляється, надходить на вхід перетворювача сигнал-ймовірність, на виході якого одержує значення умовної ймовірності зміни міжелектродного проміжку. З ви ходу пертворювача сигнал надходить на блок пам'яті, що виконує накопичування інформації, що надходить, і передачу її в регулюючий блок, де за допомогою схем збігу визначаються комбінації стану ви ходів регістрів блоку пам'яті, що вказують на те, що ймовірність відхилення сигналу перевищила встановлену межу. При перевищенні встановленої межі ймовірності відхилення сигналу з ви ходу регулюючого блоку через підсилювач потужності подається команда збільшити або зменшити проміжок на виконавчий механізм, кінематично зв'язаний з електродом. Електрод переміщується до тих пір, доки в регістрах блоку пам'яті не зникнуть комбінації, що свідчать про відхилення в режимі роботи обладнання. Ознаками, що збігаються з суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, є наступні. Система містить послідовно з'єднані накопичувач енергії, високовольтний комутатор і робочий електрод, датчик струму, який з'єднано з розрядним контуром, регулюючий блок, підсилювач потужності і, виконавчий механізм, а також блок обробки інформаційних сигналів. Причиною, що перешкоджає отримати очікуваний технічний результат в зазначеній вище системі, є низька точність і надійність, зумовлені тим, що в системі не враховується старіння інформації, яка зберігається в блоках пам'яті, що відбувається при включенні виконавчого приводу. Так в зазначеній вище системі при генерації регулюючи х сигналів використовується інформація про амплітуду декількох (N) імпульсів струм у. При цьому припускається, що математичне очікування амплітуди, яке відповідає довжині міжелектродного проміжку для цих N реалізацій залишається незмінним. В дійсності, після включення виконавчого механізму довжина міжелектродного проміжку внаслідок руху електрода змінюється, кожна нова реалізація імпульсу стр уму відбувається при іншій довжині міжелектродного проміжку. Інформація про попередні реалізації, що зберігається в блоці пам'яті при рухомому електроді не відповідає поточній довжині проміжку, "застаріває" і її використання при виробленні регулюючого впливу призводить до помилок (до запізнення і перерегулювання). Використовувати для статистичної обробки інформацію про попередні реалізації можна лише при нерухомому електроді, коли довжина міжелектродного проміжку не змінюється. При включенні приводу пам'ять необхідно ''скорочувати" внаслідок "старіння'' інформації. В основу винаходу поставлена задача створити таку систему автоматичного регулювання електроімпульсних установок, в якій завдяки введенню нових елементів в електричну блок-схему і виконанню певним чином блока обробки інформаційних сигналів забезпечується врахування "старіння" інформації при включенні виконавчого приводу, що забезпечує підвищення надійності і точності системи. Поставлена задача досягається тим, що в систему автоматичного регулювання електроімпульсних установок, що містить послідовно з'єднані накопичувач енергії, високовольтний комутатор і робочий електрод, послідовно об’єднані датчик струму, блок обробки інформаційних сигналів, регулюючий блок, підсилювач потужності і виконавчий механізм, кінематично з'єднаний з робочим електродом, який згідно з винаходом додатково містить послідовно з'єднані формувач сигналів зворотного зв'язку, з'єднаний з виходом регулюючого блоку, і комутаційний ключ, який підключено до другого входу блоку обробки інформаційних сигналів, що складається з послідовно з'єднаних амплітудного детектора, повторювача, ключа зв'язку і апроксиматора, який підключено виходом до регулюючого блоку, третій вхід блоку обробки інформаційних сигналів підключено послідовно до входу формувача сигналу управління, першої лінії затримки, другої лінії затримки, входу розрядного ключа. Розкриваючи причнинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак винаходу і те хнічним резуль татом, якого можна досягти, необхідно відзначити, що запровадження в систему формувача сигналу зворотного зв'язку, комутаційного ключа та виконуючи певним чином блок обробки інформаційних сигналів забезпечується ефект врахування "старіння" інформації при включенні виконавчого приводу, що забезпечує підвищення надійності і точності системи. На фігурі наведена функціональна схема системи. Система містить розрядний контур, який складається з послідовно з'єднаних накопичувана енергії 1, високовольтного комутатора 2, робочого електрода 3, деталі, що обробляється 4; послідовно з'єднані датчик струму 5, індуктивно зв'язаний з розрядним контуром за допомогою обмотки 6, блок обробки інформаційних сигналів 7 (перший і третій входи), регулюючий блок 8, підсилювач потужності 9, виконавчий механізм 10; додатково містить послідовно з'єднані формувач сигналу зворотного зв'язку 11, який підключено до виходу регулюючого блоку 8, і комутаційний ключ 12, який підключено до другого входу блоку обробки інформаційних сигналів 7. Перший вхід блоку 7 з'єднаний послідовно з амплітудним детектором 13, повторювачем 14, першим входом ключа зв'язку 15, першим входом апроксиматора 16 і виходом блоку 7. Другий вхід блоку 7 послідовно з'єднаний з другим входом апроксиматора 16 і виходом блоку 7. Третій вхід блоку 7 послідовно з'єднаний з формувачем сигналу управління 17, першою лінією затримки 18, другою лінією затримки 19 і розрядним ключем 20. До виходу першої лінії затримки 18 підключено другим входом ключ зв'язку 15. Виконавчий механізм 10 кінематично зв'язаний з електродом 3. Як датчик струму може бути застосова 2 33541 ний трансформатор струму або котушка Роговського. Як накопичувач енергії в електроімпульсних установках звичайно застосовуються імпульсні конденсатори, зарядка яких до напруги спрацьовування комутатора 2 здійснюється зарядним пристроєм (на кресленні не показано), який підключено до мережі. Зарядний пристрій складається з послідовно включених струмообмежуючого приладу, підвищуючого трансформатора і високовольтного випрямляча. Як комутатори, звичайно, використовуються некеровані іскрові розрядники. Розрядний контур установки, який утворено послідовним підключенням накопичувача енергії 1, комутатора 2, робочого електрода 3 і деталі, що обробляється 4, за допомогою обмотки 6 індуктивно зв'язаний з датчиком 5 струму, вихід якого підключено до входу амплітудного детектора 13, що може складатися, наприклад, з діода і конденсатора, і формувача 17 сигналу управління, наприклад, одновібратора. Ланцюг з амплітудного детектора 13, повторювача 14, ключа зв'язку 15, апроксиматора 16 являє собою ланцюг проходження і обробки інформаційного сигналу. Ланцюг з формувача сигналу управління 17, першої лінії затримки 18 і ключа зв'язку 15 представляє ланцюг управління переносом сигналу з амплітудного детектора 13 в апроксиматор 16. Ланцюг, який складається з другої лінії затримки 19, розрядного ключа 20, становить ланцюг обнулення амплітудного детектора 13 і підготовки до прийому чергового сигналу від датчика. Ланцюг, який складається з формувача сигналу зворотного зв'язку 11, комутаційного ключа 12, є ланцюгом стирання інформації, "застарілої" внаслідок включення приводу. Ланцюг, який складається з датчика 5 струму з обмотки 6, блоку обробки інформаційних сигналів 7, регулюючого блоку 8, виконавчого механізму 10 і, міжелектродного проміжку Н представляє контур регулювання. Система автоматичного регулювання електроімпульсних установок працює таким чином. Після спрацьовування комутатора 2 в розрядному контурі установки протікає струм, наведений ЕДС в обмотці 6 датчика 5 струму. Датчиком 5 струму з обмоткою 6 може бути трансформатор струму або котушка Роговського. З виходу датчика 5 струму сигнал, пропорційний струму в розрядному контурі, надходить на входи амплітудного детектора 13, який запом'ятовує за допомогою конденсатора амплітуду стр уму. Апроксиматор 16 призначається для визначення середнього рівня сигналів, що послідовно надходять на його вхід. Це виключає можливість спрацьовування системи автоматичного регулю вання при випадковому відхиленні вхідного сигналу від його математичного очікування. Якщо рівень вхідного сигналу змінився не випадково, то сигнал, що надходить з виходу апроксиматора 16, надходить на вхід регулюючого блоку 8, де порівнюється із заданим, і якщо відрізняється від заданого, то в регулюючому блоці 8 виробляється керуючий сигнал, який через підсилювач потужності 9 надходить на відпрацювання виконавчим механізмом 10. При цьому регулювання при включеному приводі ведеться за останнім сигналом, що надійшов, завдяки зворотному зв'язку. Напруга сигналу розрядного струму від датчика 5 струму надходить на амплітудний детектор 13, після чого у ви гляді сигналу стр уму запам'ятовується амплітудним детектором на сумарний час роботи двох ліній затримки (t1+t2) сигналу управління, який розрядним ключем 20 припиняє запам'ятовування. За час роботи лінії затримки з t1 сигнал струму з виходу амплітудного детектора 13 проходить повторювач 14 і через ключ зв'язку 15 змінює заряд конденсатора в апроксиматорі 16 в більшу або меншу сторону залежно від того, чи була поточна амплітуда розрядного струму більшою або меншою ніж амплітуда попереднього сигналу. По закінченні часу t1 вхід апроксиматора 16 ізолюється ключем зв'язку 15 від вхідної частини схеми до надходження нового сигналу струму з датчика 5, Напруга з виходу апроксиматора 16 подається на регулюючий блок 8, сигнали якого після логічної обробки через підсилювач потужності 9 надходять на виконавчий механізм 10. Коефіцієнти апроксиматора 16 залежать від швидкості виконавчого механізму 10 і, отже, повинні бути змінними при його включенні для виключення запізнення надходження інформації. Це здійснюється таким чином. При обробці регулюючого впливу в момент включення приводу вводиться сигнал зворотного зв'язку, що впливає на апроксимуючий блок і різко зменшує його коефіцієнти апроксимації. Застосування амплітудного детектора 13 дозволяє запам'ятовува ти амплітуду стр уму. Застосування апроксиматора 16 дозволяє усереднювати амплітуду декількох реалізацій. Застосування формувача 17 і першої лінії затримки 19 дозволяє передавати сигнал з амплітудного детектора 13 в апроксиматор 16. Застосування другої лінії затримки 19 і розрядного ключа 20 дозволяє здійснювати підготовку детектора 13 до прийому чергового сигналу. Застосування формувача 11 сигналу зворотного зв'язку і комутаційного ключа 12 дозволяє здійснювати стирання в апроксиматорі 16 "застарілої" інформації. 3 33541 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4