Способ автоматического управления током источника

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТОКОМ ИСТОЧНИКА, основанный на пропускании тока по двум параллельным цепям, изменении проводимости первой цепи пропорционально разности требуемого идействительного токов источника и одновременном изменении проводимости второй цепи, отличающийся тем, что, с целью обеспечения приемлемой устойчивости и повышения точности управления , ток второй цепи изменяют пропорционально разности требуемого тока источника и тока данной цепи, а управляющий сигнал для изменения проводимости первой цепи формируют пу- : тем уменьшения первой из упомянутых разностей на величину, пропорциональную току второй цепи, и деления полученного результата навеличину, пропорциональную напряжению на параллельных цепях, причем в процессе формирования минимизируют зависимость тока источника от тока второй g цепи путем изменения отношения коэф- (Л фициентов пропорциональности уровня промежуточных сигналов току второй цепи и напряжению на параллельных цепях.

COl03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5)) G 05 F 1/60; G 01 R 35/00

Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3480556/24-07 (22) 11.08.82 (46) 15.02,84. Бюл. Р 6 (72) Е.Т.Моисеенко и В,И,Сташевский (71) Краснодарское отделение Всесоюзного ордена Трудового Красного

Знамени научно-исследовательского института источников тока (53) 621.316.722.1(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 734635,кл. G 05 F 1/56, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 802950, кл. G 05 F 1/56, 1978. (54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УП—

РАВЛЕНИЯ ТОКОМ ИСТОЧНИКА, основанный на пропускании тока по двум параллельным цепям, изменении проводимости первой цепи пропорционально разности требуемого и действительного токов источника и одновременном изме„„ЯО„„1О73763 А нении . проводимости второй цепи, отличающийсятем,что,с целью обеспечения приемлемой устойчивости и повышения точности управления, ток второй цепи изменяют про- порционально разности требуемого тока источника и тока данной цепи, а управляющий сигнал для изменения про- водимости первой цепи формируют путем уменьшения первой из упомянутых разностей на величину, пропорциональ ную току второй цепи, и деления полученного результата на.величину, пропорциональную напряжению на параллельных цепях, причем в процессе формирования минимизируют зависимость тока источника от тока второй,р цепи путем изменения отношения коэффициентов пропорциональности уровня промежуточных сигналов току второй цепи и напряжению на параллельных С цепях.

1 07:3763

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для исполь— зования при реализации точной управ-ляемой нагрузки источников питания во время их испытаний.

Известен способ автоматического управления током источника, заключаю. щийся в пропускании тока по двум параллельным цепям, инвертировании приложенного к ним напряжения, суммировании его с напряжением, пропор- 10 циональным разности требуемого и действительного токов источника, и изменении тока одной из параллельных цепей синфазно с получаемой суммой, а тока другой цепи — синфазно с j5 разностью требуемого и действительного токов источника 1 .

Н достаток известного способа связан с низкими устойчивостью и точностью управления, обусловленными несовершенством использованного осно вополагающего алгоритма.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ автоматического управления током источника,- заключающийся в пропускании тока по двум параллельным цепям, изменении проводимости первой цепи прбпорциональко разности требуемого и действительного токов источника, увеличенной на величину, пропорциональную току первой цепи, и уменьшенной на величину, пропорциональную напряжению на параллельных цепях, и одновременном изменении проводимости второй цепи пропорционально исходной разности требуемого и действительного токов источника (27.

При практическом использовании указанного способа эффект обеспече— ния устойчивости и повышения точно- 40 сти управления имеет место лишь в том случае, если первая цепь предсттавляет собой управляемый источник напряжения, например, вентильный (тиристорный) преобразователь типа 45 выпрямитель-зависимый инвертор, Если же первая цепь выполняется в виде управляемой проводимости резисторного типа, то итоговые устойчивость и точность управления оказываются вновь 0 невысокими.

Целью изОбретения является обеспеение приемлемой устойчивости и по— вышение точности управления. Выполнение отмеченной цели согласно теории и практике систем точного управления по отклонению тока от требуемого значения предопределяет противоречивые требования к величине коэффициента усиления тока. В связи с этим основ- 60 ное средство достижения намеченного эффекта выражается в уменьшении коэффициента усиления до минимума, характеризующего приемлемую устойчивость и повышенную точность управле- 6$ ния, за счет того, что в дополнение

K управлению по отклонению используется и у. равление по основным возму— ще ки ям, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автомати— ческого управления током источника., основанному на пропускании тока по двум параллельным цепям, изменении проводимости первой цепи пропорционально разности требуемого и дейст- вительного токов источника, и одновременном изменении проводимости второй цепи, ток второй цепи изменяют пропорционально разности требуе— мого тока источника и тока данной цепи, а управляющий сигнал для изменения проводимости первой цепи Формируют путем уменьшения первой из упомянутых разностей на величину, пропорциональную току второй цепи, и деления полученного результата ка величину, пропорциональную напряжению на параллельных цепях, причем в процессе формирования минимизируют зависимость тока источника от тока второй цепи путем изме:Ie!IIIII or!- ошения коэффициентов пропорциональности уровня промежуточных сигналов току второй цепи и кагряжению ка параллельных цепях.

На чертеже представлена фуккциокальная схема одного из возможньх вариантов устройства, реализующего предложенный способ автоматического управления током источника.

Резисторы 1.1 — 1.rn с сопротивлением R каждый составляют первую цепь, а резисторы 2 .1-2. и с сопротивлением R,« каждый — вторую цепь.

Параллельное включение двух групп резисторов осуществляется соответст— векно с помощью замыкающих коктактов

3. 1 †.rl> и 4. 1-4,и, Параллельное подключение цепей с токами 7, и 7 к источнику 5 выполнено через датчик 6 тока 7 источника с сопротивлением R1.

Во вторую цепь введен датчик 7 тока с сопротивлекием Я- . В состав устройства входят усилители 8-12, каждый из которых охвачен резистинкыми отрицательными обратными связями, позволяющими устанавливать и кезави— симо друг от друга изменять величины коэффициентов передачи входных напряжений. Усилитель 8 с коэффици— ентом передачи К8 подключен к выходу датчика 7 тока 2 и воспринимает напряжение 32 R, Усилитель 9 с коэфФициентом передачи К соединен с выходами усилителя 8 датчика 6 и задатчика 13 тока 3 и реагирует ка на-,Ki1 3zR> 2 R +K „> > .где К. и — соот ветстве кно к о— i 3 3 эффициент передачи и выходное напряжение задатчика 13. Усилитель 10 с коэфФициентом передачи К< включен ка

107 3763 выходе задатчика 13 тока Э . Его входным сигналом является напряжение К(э Ч1З, Усилитель 11 с коэффициентом передачи К „с вяз àí с выходами датчика 7 тока 3> и усилителя 10, на его вход поступает напряжение — 5

-(о -(3 -(+ 2 „+ Чо, где Чо напря ние смещения, пропорциональное половине максимального значения тока 31.

Наконец, усилитель 12 с коэффициентом передачи К„ подсоединен к выво- )О дам параллельнйх цепей и усиливает приложенное к ним напряжение Н. Выходы усилителей 9 и 12 подключены ко входам блока 14 деления с коэффициентом передачи К „4, Выход усилителя 11 соединен с одним из входов преобразователя 15 аналогового сигнала в число. импульсов с коэффициентом передачи К „ другой вход которого подключен к выходу генератора 16 тактовых импульсов. Управление контактами 3.1 — 3 (11 производится с помощью преобразователя 17 аналогового сигнала в число импульсов r коэффициентом передачи K„ входы которого соединены с выходами блока 14 деления и генератора 18 тактовых импульсов, Управление контактами 4.1-4.(т1 осуществляется посредством накапливающего сумматора 19 с коэффициентом передачи K „, входы которого подключень; к выходам преобразователя 15 и генератора 16.

Работа устройства происходит следующим образом.

На входы блока 14 деления подают- 35 ся напряжения с выходов усилителей (9 и 12, равные соответственно К> (К8 2R + 7R6 К-(з Ч 3 ) и K„ Ч . После

1 выйолнения операции деления в блоке

14 и число-импульсного преобразования40 в преобразователе 17 образуется количество импульсов 1< N„4 111, определяемое как K ; .(3) ь Кэ R (1) где К 45 (2

К9К К

На выходах преобразователя 17 фор" мируется код, например, параллельный унитарный. В результате замыкаются контакты 3..1-3..N è соединяются параллельно резисторы 1,1-1.N„ . По первой цепи пропускается ток

vs (2)

55 остающийся йеизменным до тех пор, пока все или часть переменных параметров не изменится на такие величины а32, h3 5U.I+ и дЧ, которые приведут к изменению N на величину 60

DN ъ1.

На информационный вход преобразователя 15 подается напряжение с выход да усилителя 11, равное К„,„(К„дК„. Ч<>» — Ч ) . После число-импульс-65

T о ного преобразования в преобразователе 15 образуется количество импульсов и N2 определяемое как

После суммирования или вычитания

ЬNZ С предыдущим кодом на выходах сумматора 19 появляют" я импульсы, обеспечивающие замыкание контактов

4.1-4, Nz (I11 NZ j 1), и параллельное соединение резисторов 2.1-2. N По второй цепи пропускается ток

v (4) — +Я

2 остающийся неизменным до тех пор, пока переменные параметры не изменятся на такие величины ДЧ„ и Ч, которые приведут к изменению (ч,, на величину л N<, 1, Ток 0 источника соответствует выражению

К 5V«R («R KÉR ) — +R

Анализ выражения (5) показывает, что если обеспечить равенствб

oIR =К Я то ток ) источника окажется независимым от изменений напряжения и сопротивления второй цепи

К Y

13 (3 (7)

Обозначив К 1 Ч„э - в э гр °, где

Ъ вЂ” коэффициент с размерностью (В/Л, а (гр — градуированный ток в 1А,( выражение (7) можно привести к виду

33r

Последнее выражение свидетельствует о том, что для обеспечения равенства -"= Э гр, позволяющего оператору, управляя током Э с помощью задатчика 13, обходиться без прибора для измерения тока 3 следует изменить отношение коэффициентов в (8) до единичного значения )

R +aR

В предложенном способе автоматическое изменение проводимости второй цепи начинается при гораздо больших отклонениях ЬН„., ь 1, д 1 и gV, чем автоматическое йзменение проводимости первой цепи, но всегда эти изме нения приводят к тому, что отклонения ä3 и 5 3 уменьшаются, причем до тех пор, йока не имеет место неравен тва д (Ч„(1 и 5Ng (1, свидетельствующие о том, ч то каждая и з

1073763

Составитель Л.Морозов едактор A. долинич Техред B.далекорей Корректор А.Зимокосов

Заказ 329/47 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,.4 двух частей устройства находится в состоянии равновесия.

Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает приемлемую устойчивость и повышенную точ,ность управления током источника.

Данный способ позволяет существенно снизить требования к технологическому разбросу сопротивлений резисторов регулирующих органов и их температурной и временной нестабильности.