Аналоговое запоминающее устройство

 

АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый ключ, первый вход которого соединен с первой шиной питания и с первой шиной управления , второй вход первого ключа соединен с второй шийой управления, выход первого ключа соединен с первым выводом первого пассивного элемента, второй вывод которого соединен с второй шиной питания, третий вывод первого пассивного элемента соединен с входом первого элемента с нелинейной характеристикой, второй ключ, первый вход которого соединен с второй шиной питания и с третьей шиной управления, второй вход второго ключа соединен с четвертой шиной управления, выход второго ключа соединен с первым выводом второго пассивного элемента , второй вывод которого соединен с первой шиной питания, третий вывод второго пассивного элемента соединен с входом второго элемента с нелинейной характеристикой, накопительный элемент на конденсаторе, одна нз обкладок которого соединена с первым входом повторителя напряжения, другая обкладка конденсатора соединена с вторым входом повторителя напряжения и с второй шиной питания, третий вход повторителя напряжения соединен с первой шиной питания, и шины переменного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в негр введены разделительные элементы, выполненные на диодах, выпрямитель, модулятор и формирователь тока, первый выход которого соеди йен с выходом первого элемента с нелинейной характеристикой и с катодом первого « диода, второй выход формирователя тока (Л соединен с выходом второго элемента с нелинейной характеристикой и с анодом второго диода, катод которого соединен с анодом первого диода и с одной из обкладок конденсатора , входы формирователя тока соединены с выходами выпрямителя, входы которого соединены с первым и вторым выходами модулятора, первый и второй входы модулятора соединены с выходами повторителя напряжения, третий и четвертый входы модулятора соединены с шинами переменного напряжения , третий, четвертый, пятый и шестой выходы модулятора являются выхо00 дами устройства.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5И G 11 С 27 00

«««

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 1

И А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3654562I24-24 (22) 20. 10.83 (46) 15.02.85. БюМ. № 6 (72) В. Н. Младенцев и В. И. Бахотский (71) Производственное объединение «Сибэнергоцветмет» (53) 681.327.66 (088.8) (56) 1. Ройзен С. С. и др. Магнитные усилители в электроприводе и в автоматике. М., «Энергия», 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 71 1 635, кл. G. 1 1 С 27/00, 1 980 (прототип). (54) (57) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый ключ, первый вход которого соединен с первой шиной питания и с первой шиной управления, второй вход первого ключа соединен с второй шиной управления, выход первого ключа соединен с первым выводом первого пассивного элемента, второй вывод которого соединен с второй шиной питания, третий вывод первого пассивного элемента соединен с входом первого элемента с нелинейной характеристикой, второй ключ, первый вход которого соединен с второй шиной питания и с третьей шиной управления, второй вход второго ключа соединен с четвертой шиной управления, выход второго ключа соединен с первым выводом второго пассивного элемента, второй вывод которого соединен с первой шиной питания, третий вывод второго,. SU 1140178 A пассивного элемента соединен с входом второго элемента с нелинейной характеристикой, накопительный элемент на конденсаторе, одна из обкладок которого соединена с первым входом повторителя напряжения, другая обкладка конденсатора соединена с вторым входом повторителя напряжения и с второй шиной питания. третий вход повторителя напряжения соединен с первой шиной питания, и шины переменного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены разделительные элементы, выполненные на диодах, выпрямитель, модулятор и формирователь тока, первый выход которого соеди нен с выходом первого элемента с нелинейной характеристикой и с катодом первого диода, второй выход формирователя тока соединен с выходом второго элемента с нелинейной характеристикой и с анодом второго диода, катод которого соединен с анодом первого диода и с одной из обкладок конденсатора, входы формирователя тока соединены с выходами выпрямителя. входы которого соединены с первым и вторым выходами модулятора, первый и второй входы модулятора соединены с выходами повторителя напряжения, третий и четвертый входы модулятора соединены с шинами переменного напряжения, третий, четвертый, пятый и шестой выходы модулятора являются выходами устройства.

1140178

10

30

45

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам, и может быть использовано в системах автоматического регулирования для комйенсации нелинейности в системе, обусловленной при регулировании скорости двигателей постоянного тока изменением м агнитного потока (возбуждения) .

Известно, что скорость двигателя постоянного тока пд представляет собой величину, обратную магнитному потоку К Ф,т.е. где 11я,b>гя - напряжение, ток и сопротивление якорной цепи.

Магнитный поток от тока возбуждения, согласно кривой намагничивания, имеет нелинейную зависимость, поэтому с учетом формулы (1) скорость электропривода от тока возбуждения п4в = f (1в) имеет сложную зависимость.

При изменении управляющего сигнала, а следовательно, и тока возбуждения на одну и ту же величину скорос- > двигателя изменяется не пропорционально управляющему сигналу, т. е. в зоне насыщения машины она изменяется незначительно, а при ослабленном поле — на большую величину.

Такой способ регулирования скорости электропривода отрицательно сказывается в целом на качественных показателях системы автоматического регулирования технологических параметров.

Известны устройства, в которых для питания обмоток возбуждения двигателей постоянного тока применяются магнитные усилители. Для компенсации нелинейности и уменьшения мощности магнитного усилителя в цепь питания обмотки возбуждения вводится шу.нтовой регулятор (реостат), который механически связан с задающим потенциометром, а ступени шунтового регуля,тора тщательно подбираются при наладке электропривода (1) .

Для систем автоматического регулирования технологических параметров изменение скорости с помощью положений задающего потенциометра и шунтового регулятора из-за наличия «люфта» в механических связях является нецелесообразным. Кроме того, в известных устройствах для компенсации нелинейности применяется специальный функциональный преобразователь, выполненный на резисторах и диодах. Такой функциональный преобразователь сложен в настройке, а нелинейность компенсируется с помощью отрезков ломаной линии, что не обеспечивает достаточной точности компенсации. Наличие «люфта» в механических связях также ухудшает качество регулирования.

Наиболее близким к предлагаемому является аналоговое запоминающее устройство, которое не имеет механических связей и, следовательно, «люфта» в системе автоматического регулирования, но выходное напряжение которого при поступлении на входы дискретных сигналов «Больше» или «Меньше» с регулятора изменяется по линейному закону. Устройство содержит ключи, элементы с нелинейной характеристикой, пассивные элементы, накопительный элемент на конденсаторе, повторитель напряжения, шины управления, шины питания и шины переменного напряжения (2).

При изменении скорости двигателя с помощью известного устройства ухудшаются динамические характеристики и точность системы автоматического регулирования технологических параметров.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый ключ, первый вход которого соединен с первой шиной питания и с первой шиной управления, второй вход первого ключа соединен с второй шиной управления, выход первого ключа соединен с первым выводом первого пассивного элемента, второй вывод которого соединен с второй шиной питания, третий вывод первого пассивного элемента соединен с входоа первого элемента с нелинейной характеристикон, второи ключ, первыи вход которого соединен с второй шиной питания и с третьей шиной управления, второй вход второго ключа соединен с четвертой шиной управления, выход второго ключа соединен с первым выводом второго пассивного элемента, второй вывод которого соединен с первой шиной питания, третий вывод второго пассивного элемента соединен с входом второго элемента с нелинейной характеристикой, накопительныи элемент на конденсаторе, одна из обкладок которого соединена с первым входом повторителя напряжения, другая обкладка конденсатора соединена с вторым входом повторителя напряжения и с второй шиной питания, третий вход повторителя напряжения .соединен с первой шиной питания, и шины переменного напряжения, введены разделительные элементы, выполненные на диодах, выпрямитель, модулятор и формирователь тока, первый выход которого соединен с выходом первого элемента с нелинейной характеристикой и с катодом первого диода, второй выход формирователя тока соединен с выходом второго элемента с нелинейной характеристикой и с анодом второго диода, катод которого соединен с анодом первого диода и с одной из обкладок конденсатора, входы формирователя тока

1140178 соединены с выходами выпрямителя, входы которого соединены с первым и вторым выходами модулятора, первый и второй входы модулятора соединены с выходами повторителя напряжения, третий и четвертый входы модулятора соединены с шинами переменного напряжения, третий, четвертый, пятый и шестой выходы модулятора являются выходами устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 — графики изменения скорости электродвигателя в зависимости от тока возбуждения.

Устройство содержит ключи 1 и 2, пассивные элементы, например потенциометры 3 и 4, элементы 5 и 6 с нелинейной характеристикой, формирователь 7 тока, накопительный элемент на конденсаторе 8, разделительные элементы, например диоды 9 и 10, повторитель 11 напряжения, выпрямитель 12, модулятор 13, шины 14 и 15 питания, шины

16 — 19 управления, шины 20 и 21 переменного напряжения.

Устройство функционирует следующим образом.

Предположим, необходимо компенсировать нелинейность в системе автоматического регулирования, которая определяется кривыми 36 и Зг (фиг. 3). Компенсировать такую нелинейность можно с помощью отрицательной обратной связи.

Напряжение с выхода повторителя 11 модулятором 13 преобразуется с заданной частотой, например с частотой сети 50 Гц, в переменное, которое затем выпрямляется и сглаживается выпрямителем 12 и подается на вход формирователя 7, состоящего из двух резисторов и транзистора, причем отрицательное напряжение прикладывается к затвору данного транзистора, благодаря чему формируется отрицательная обратная связь.

При поступлении дискретного сигнала

«Больше» на шины 16 и 17 ключ 1 открывается, конденсатор 8 заряжается по цепи: шина 14 питания ключ 1, пассивный. элемент

3 или элемент 5, формирователь 7, диод 10, верхняя обкладка конденсатора 8, нижняя обкладка конденсатора 8 и шина 15 питания.

Напряжение на выходе повторителя 11, модулятора 13 и выпрямителя 12 увеличивается. Запирающее напряжение на затворе транзистора формирователя 7 возрастает, при этом интенсивность заряда конденсатора 8

5 уменьшается.

Таким образом, в зависимости от положения подвижных контактов резисторов формирователя 7 формируется функциональная зависимость изменения зарядного тока, а сле довательно, и выходного напряжения (кривая За), которая компенсирует нелинейность кривой 3б.

При отсутствии входных дискретных сигналов «Больше», «Меньше» напряжение на конденсаторе 8 не меняется (режим запоминания) и на выходе устройства напряжение длительное время остается неизменным (этот режим отображен прямой Зв) .

При поступлении сигнала «Меньше» на шины 18 и 19 открывается ключ 2 и конденсатор 8 начинает разряжаться по цепи: верхняя обкладка конденсатора 8, диод 9, сток-исток транзистора формирователя 7, один из его резисторов, элемент 6, пассивный элемент 4 или ключ 2, вторая обкладка конденсатора 8. Поскольку первоначальное напряжение на выходе устройства большое, то к затвору транзистора формирователя приложено также большое запирающее напряжение, поэтому в первоначачальный момент начинается медленный разряд конденсатора 8. Затем по мере разряда конденсатора 8 запирающее напряжение на транзисторе формирователя 7 уменьшается, интенсивность разряда конденсатора 8 возрастает и напряжение на выходе устройства изменяется по кривой Зд, компенсируя нелинейз ность в системе (кривая Зг).

С помощью регулировочных резисторов формирователя 7 легко производится настройка устройства на требуемую функциональную зависимость изменения выходного

4О напряжения, при этом точность регулирова ния скорости питателей за счет ослабления магнитного потока значительно увеличивается по сравнению с известным устройством.

Испытания показали, что точность запоми4 нания выходного напряжения в предложенном устройстве повышена в 5 раз по сравнению с прототипом.

1140178

zo

4"u Ã. 2

Составитель А. Воронин

Редактор Л. Алексеенко Техред И. Верес Хорректор О. Луговая

Заказ 65/41 Тираж 584 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4