Устройство для управления

 

Изобретение относится к средствам дискретной автоматики, может быть использовано в системах управления и регулирования технологических процессов. Цель изобретения - повышение точности устройства за счет изменения управляющего воздействия исполнительных механизмов. Устройство содержит первый и второй ключи 1,2, первый и второй суммирующие счетчики 3,4 импульсов, первый и второй блоки 5,6 элементов И, мент ИЛИ 7, блок 8 злементов задержки , регистр 9, блок 10 управления исполнительными механизмами. 4 ил. «I I/2 (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РШЪБ ЛИК ад 4 C 06 F 15/46

° фФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н * В ТОРС КОММ С ВИДЕТЮЪСТВ У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 386 1292/24-24 (22) 04.03.85 (46) 23.01.87. Бюл. Р 3 (71) Таганрогский радиотехничес,кий институт им. В.Д. Калмыкова (72) М.Д. Скубклин и М,Ф. Саримахму,! дов (53) 621.396.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 746425, кл . С 05 В 19/18, 1980.

Техническое описание и инструкция по применению робота-манипуля« тора 117А.-Киев, ВИСП, 1979.

Оптимизация структур цифровых автоматов./Сб. под ред. Е.А. Дроздова.-М.: Советское радио, 1975.

Авторское. свидетельство СССР В 1075235, кл. G 05 В 19/18, 1984., SU„„1 85488 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к средствам дискретной автоматики, может быть использовано в системах управления и регулирования технологических процессов. Цель изобретения— повышение точности устройства эа счет изменения управляющего воздействия исполнительных механизмов.

Устройство содержит первый и второй ключи 1,2, первый и второй суммирующие счетчики 3,4 импульсов, первый и второй блоки 5,6 элементов И, эле- мент ИЛИ 7, блок 8 элементов задержки, регистр 9, блок tfl управления исполнительными механизмами. 4 ил. Е

F„ /Р (1;

F.,/F (1.

F., а.Р

Р, = F

Р > F тогда тогда тогда

М = И =N 2 1

N„ /Ь,! где N, и

N,= N,, но

N,ñ И,, но

I 2 NgУ

Я Я т

N = Ng.

1 1 )

Изобретение относится к средствам дискретной автоматики и может быть использовано в системах управления и регулирования технологических процессов, например температуры, расхода, скорости подачи материала и т.д., в частности для телеуправления по каналу связи.

Цель изобретения — повышение точности устройства за счет обеспечения изменения величины управляющего воздействия исполнительных механизмов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг ° 2 временные диаграммы его функционирования; на фиг. 3 — пример реализации блока элементов задержки; на фиг.4 пример реализации блока управления исполнительным механизмом.

Устройство (фиг. 1) содержит первый и второй ключи 1 и 2, первый и второй суммирующие счетчики 3 и 4. импульсов, первый и второй блоки 5 и 6 элементов И, элемент ИЛИ 7, блок

8 элементов задержки, регистр 9, блок 10 управления исполнительным механизмом, первый и второй входы

11 и 12 устройства, выходы 13 и 14, ключей 1 и 2, разрядные выходы 15

15 и 16 -16 счетчиков 3 и 4 соответственно, выход 17 элемента ИЛИ

7, третьи входы 18 -18„ блока 8 элементов задержки, выходы 19 — 19

20 и 21 блока 8 элементов задержки, выходы 22 -2?, 23 и 24 регистра 9.

Блок 8 элейентов задержки (фиг.3) содержит одновибраторы 25, дифференцирующие элементы 26, содержащие конденсаторы 27 и резисторы 28.

Блок 10 управления исполнительным механизмом (фиг. 4) содержит элемент И-НЕ 29, элементы И 30 и 31, дешифратор 32 ключи 33 -33 реЭ

4 зисторы 34 (нагрузки) .

Устройство работает следующим образом.

Первый вход устройства соединен с выходомчастотного задатчикауправля емого процесса (объекта), а второй вход — с выходом частотного датчика управляемого процесса (объекта). В исходном состоянии ключи 1 и 2 открыты, счетчикй 3 и 4 и регистр 9 обнулены, на выходах ключей 1 и 2, счетчиков 3 и 4, блоков 5 и 6 элементов И, элемента ИЛИ 7, блока 8 элементов задержки и регистра 9 низкие потенциа ты.

85488 2

При наличии информации от зацатчика на первом входе устройства имеет место импульсная последовательность с частотой Р „ а при наличии информации от датчика на втором входе устройства имеет место импульсная последовательность с частотой F

При этом могут иметь место по крайней иере три соотношения:

Для обеспечения максимальной точности необходимо и достаточно выполнение условия

20 где N u N — емкости счетчиков 3 и 4

2 соответственно.

Но с ростом величины И уменьшается быстродействие, поэтому в реальных условиях приемлемо условие М,=И т.е. необходимо, чтобы счетчики 3 и 4 были равноемкими и в любой момент времени было бы справедливо соотношение

К /F, I

N — содержимое счетчиков

3 и 4 соответственно.

Вывод результата сравнения частот F u F в регистр 9 осущеА ствляется в моменты времени выполнения одного из трех условий:

45 Для примера можно рассмотреть два варианта соотношения входных частот Г с Г. и F = F

Я

При F, < F через интервалы времени, равные N /F, на выходе старше50 го разряда счетчика 4 импульсов устанавливается высокий потенциал, т.е. имеет место переполнение счет1 чика 4, при котором N = N, а

N,

И 5 поступает на соответствующие входы блока 8 элементов задержки, 1 285488 и непосредственно с выхода старшего разряда счетчика 4 высокий потенциал также поступает на соответствующий вход блока 8 элементов задержки и через элемент ИЛИ 7 — на управляющие входы ключей 1 и 2, которые высоким потенциалом закрываются, на вход обнуления регистра 9 и на входы обнуления счетчиков 3 и 4 импульсов. С обнулением счетчиков 3 и 4 импульсов на соответствующих входах элементов И 5 и 6, ИЛИ 7, блока Я элементов задержки и входе обнуления регистра 9 устанавливаются низкие потенциалы, а ключи 1 и 2 вновь открываются и в счетчиках 3 и 4 импуттьсов вновь начинается-суммирование числа входных импульсов. Но с задержкой во времени, определяемой блоком 8 элементов задержки, на установочные входы поступает код значения величины N „ = Г, /Р . Признаком

F, /F служит наличие высокого поф тенциала на выходе регистра 9, соответствующего выходу старшего разряда счетчика 4 импульсов и низкого потенциала На соответствующем выходе счетчика 3 импульсов, а признаком

Г /F — наоборот. Но, так как N, = N = N и всегда справедливо N /F, =

= N /Р, то всегда справедливо и

N,/т1 = Г, /F, а если принять N=10 то при т.=2 F /Р = И Х.

При Г = F в силу описанного

Ф вьппе на входах группы 8 элементов задержки и входах и выходах регистра 9 фиксируется F, /F = F /F, .=NK, кроме того оказываются под высоким потенциалом оба выхода регистра 9, связанные с выходами счетчиков 3 и

4 импульсов.

Таким образом, устройство обеспечивает качественное и количественное изменение управляющего воздействия исполнительных механизмов, что значительно точнее, а быстродействие обработки управления вьппе sa счет уменьшения апериодических колебаний. Количественная оценка точности и быстродействия зависят от мощности Р„ исполнительного механизма (или источника энергии) и от инерционности Р-, управляемого процесса (объекта). Эти показатели могут быть уточнены прн при известных значениях

Ро °

В представленном примере реализации (фиг. 3) блока 8 элементов задержки включены между его входами и выходами последовательно соединенные одновибраторы 25, например на базе ИИС К155АГ1, н дифференцирующие элементы 26. Блок 8 содержит в каждом канале последовательно соединенный одновибратор 25, соединенный входом обнуления с входом блока, и дифференцирующий элемент 26 (RC), через который выход одновибратора соединен с выходом блока. Условие т сТ (фиг. 2) вытекает из необходимости предварительного обнуления регистра

9 перед записью в него новой информации. По импульсу высокого потенциала (фиг 1) в точке 15 или 16> открыв ваются элементы И 6 или И 5 и через них в точки 18 -18 поступает содер жимое счетчика 4 и 3, которое с задержкой во времени через блок 8

20 поступает в точки 19 -19„, по высоким потенциалам с точки 15„ или

16 устанавливается через элемент

ИЛИ 7 высокий потенциал в точке 17, которым обнуляются счетчики 3 и 4 и регистр 9, момент обнуления которых запаздывает по времени íà i,, обусловленное постоянными блоков 3 4 и

9. Тогда всякий pas с задержкой во времени в l, относительно переднего

30 фронта импульса на выходе 15 или

16 регистр 9 сначала обнуляется, а затем с задержкой в в него записывается информация из счетчика 3 или 4.

35 В представленном примере (фиг. 4) реализации блока 10 имеется элемент

И-HE 29, выполненный на базе ИМС типа К155АЛ7, соединенный входами с входами 23 и 24 блока 10, два эле-, 40 мента И 30 и 3 1, выполненные, например, на базе ИИС типа К155ЛИ5, соединенные первыми входами с входами

23 и 24 соответственно, а вторыми входами — с выходом элемента И-НЕ 29, 45,дешифратор 32, выполненный, например, на базе ИИС тина К155ИД1, соединенный входами поразрядно с входами

221 -22 блока ключи 33 †.33 . вьптолл У

I ненные, например, на бтзе электрического реле, причем управляющий вход ключа 33, соединен с выходом элемента И 30, управляющий вход ключа 33 — с выходом элемента И 3 1, управляющий вход ключа 33 — с выхоз дом элемента И-HF 29, а управляющие входы ключей 33 соединены поразряд4 но с выход« ми дешифратора 32. Информационные входы ключей 33, и 33 соединены перекрестно с источником

5 1г питания, а выходы ключей 33 н 33

1 соединены параллельно. Информациойные входы ключей 33 соединены с входом цепочки резисторов 34 нагрузки (К„), а их выходы — с прямыми точками резисторов 34 нагрузочных сопротивлений (Ря) одноименных разрядов. Ключ 33 управляет тормозной

5 . системой (его сигнальный вход и выход на схеме не показаны) . Ключ 33,, обеспечивает включение обмотки двигателя в полярности ("+" — "-"), ключ 33 — в полярности ("-" — "+"), чем обеспечивается реверс, а ключи

33 шунтируют определенное коли4 честно резисторов 34, чем обеспечивается управление величиной тока, протекающего через обмотку двигателя, т.е. осущестнляется управление вращающего момента. В целом блок 10 выполняет функции ЦАП с учетом как знака управляющего воздействия, так и кода его модуля, за счет чего достигается повышение скорости отработки заданного адреса и точности его исполнения, так как по мере приближения к заданному адресу скорость падает и повышается точность затормаживания в нужной точке.

Формула изобретения

Устройство для управления, содержащее первый ключ, подключенный сигнальным входом к первому входу устройства, а выходом — к счетному нхо85488 ду первого суммирующего счетчика импульсов, соединенного разрядными выходами с первыми входами первого блока элементов И, второй блок элементов И, регистр, подключенный выходами к входам блока управления исполнительным механизмом, второй ключ, элемент ИЛИ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью поныше10 ния точности устройстна, введены блок элементов задержки и второй счетчик импульсов, подключенный раэрезными выходами к первым входам второго блока элементов И, а счетным входом - к выходу второго ключа, соединенного сигнальным входом с вторым входом устройства, а управляюшим вхопом — с управляющим входом первого ключа, с входами обнуления

20 регистра, первого и второго счетчиков импульсов и выходом элемента

ИЛИ, подключенного первым входом к выходу старшего разряда второго суммирующего счетчика импульсов, к пер" 5 ному входу блока элементов задержки и к второму входу перного блока элементов И, а вторым входом — к выходу старшего разряда первого суммирующего счетчика импульсов, к второму

30 входу блока элементов задержки и к второму входу второго блока элементов И, связанного выходами с соответствующими выходами первого блока элементов И и с соответствующими

35 третьими входами блока элементов задержки, подключенного выходами к установочным- входам регистра.

1. 8 >Лкя

Р

1

5j

В в!

Фу

В

1

В

5g

5)

Ne

Ю!

М

19)

24

1285488

Составитель Н. Горбунова

Техред В.Кадар Корректор Т. Колб

Редактор Е. Папп

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7527/52

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4