Цифровая система управления

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к цифровым электроприводам достоянного тока с широким диапазоном регулирования, у которых входной сигнал задается в виде кода. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и уменьшение энергопотребления системы. Устройство содержит задатчик 1 входного кода, преобразователь 2 код-частота, реверсивный счетчик 3, преобразователь 4 код-длительность импульса, усилитель 5 мощности , двигатель 6, датчик 7 скорости, блок 8 синхронизации, дешифратор. 9, генератор 10 тактовых импульсов, управляемый делитель 11 частоты, задатчик 12 корректирующего кода, ждущий мультивибратор 13, триггер 14 и элемент ИЛИ 15. В устройстве за счет .соответствующего изменения корректирующего кода возможно проведение корректировки частоты вращения двигателя с целью точной подстройки ее под конкретный входной код задатчика. 1 ил. i (Л со 05 СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) PI) 4 G 05 В 11/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3997901/24-24 (22) 02.01.86 (46) 23.12.87. Бюл. Ф 47 (72) Б.M.-Д.Пионтак, Е.Д.Скляр, Н.М.Туганов, Л.Л.Виноходов и Е.К.Трусов (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1169126, кл. Н 02 P 5/06, 1983. (54) ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к цифровым электроприводам постоянного тока с широким диапазоном регулирования, у которых входной сигнал задается в виде кода. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и уменьшение энергопотребления системы. Устройство содержит задатчик 1 входного кода, преобразователь

2 код-частота, реверсивный счетчик

3, преобразователь 4 код-длительность импульса, усилитель 5 мощности, двигатель 6, датчик 7 скорости, блок 8 синхронизации, дешифратор. 9, генератор 10 тактовых импульсов, управляемый делитель II частоты, задатчик 12 корректирующего кода, ждущий мультивибратор 13, триггер 14 и элемент ИЛИ 15. В устройстве за счет,соответствующего изменения корректирующего кода возможно проведение корректировки частоты вращения двигателя с целью точной подстройки ее под конкретный входной код задатчика.

1 нл.

1361500

Изобретение относится к электротехнике, в частности к цифровым электронриводам постоянного тока с широким диапазоном регулирования, у которых входной сигнал задается в виде кода.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и уменьшение энергопотребления системы. 10

На чертеже представлена структурная схема цифровой системе управления.

Устройство содержит задатчик 1 входного кода, подключенный к входу преобразователя 2 код-частота, последовательно соединенные реверсивный счетчик 3, преобразователь 4 коддлительность импульса, усилитель 5 мощности, двигатель 6, датчик 7 ско- 20 рости, блок 8 синхронизации. При этом выход реверсивного счетчика 3 подключен к входу дешифратора 9.

Кроме того, устройство имеет генератор 10 тактовых импульсов, соединен- 25 ный первым выходом с управляющим входом преобразователя 4 код-длительность импульса, вторым выходом — с управляющим входом преобразователя

2 код-частота, а третьим выходом — 30 с управляющим входом блока 8 синхронизации, управляемый делитель 11 час- тоты с задатчиком 12 корректирующего кода, ждущий мультивибратор 13, триггер 14 и элемент ИЛИ 15, выход которого подключен к счетному входу реверсивного счетчика 3, а первый входк выходу ждущего мультивибратора 13, первому входу триггера 14 и к второму входу управляемого делителя 11 4п частоты, второй вход элемента ИЛИ 15 подключен к выходу блока 8 синхронизации и к второму входу триггера 14, выход которого соединен с управляющим входом реверсивного счетчика 3, выход переполнения которого соединен с третьим входом блока 8 синхронизации, выход дешифратора 9 подключен к одному из входом ждущего мультивибратора 13, другой вход которого подключен к выходу управляемого делителя 11 частоты, связанного входом с выходом преобразователя 2 код-частота.

Цифровая система управления работает следующим образом.

С выхода задатчика 1 входной код

N поступает на вход преобразователя

2 код-частота. На выходе преобразователя 2 формируется стабильная частота f,, пропорциональная входному коду N . Скорректированная пропорционально коду задатчика 12 корректируюI щего кода частота fo поступает на вход ждущего мультивибратора 13. Ждущий мультивибратор 13 формирует коI роткие импульсы частоты f поступающие на вход триггера 14, на вход управляемого делителя 11 частоты и через элемент ИЛИ 15 на счетный вход реверсивного счетчика 3. При этом реверсивный счетчик 3 производит сложе-! ние поступающих импульсов частоты f,, что определяется соответствующим состоянием триггера 14, а в управляемом делителе 11 частоты с каждым импуль1 сом частоты Г происходит запись текущего значения корректирующего кода задатчика 12. В этом случае стабиль1 ная частота fa определяется иэ выражения т

=к —— о к где К вЂ” постоянный коэффициент;

И вЂ” текущее значение корректирующего кода.

Итак, за счет сложения реверсивным счетчиком 3 импульсов частоты

I код его непрерывно растет. На выходе преобразователя 4 код-длительность импульса формируется широтноимпульсный сигнал, который через усилитель 5 мощности подается на управление двигателем 6. Частота следования широтно-импульсного сигнала определяется частотой с первого выхода генератора 10 тактовых импульсов, а длительность пропорциональна коду реверсивного счетчика 3 ° Поэтому с возрастанием кода реверсивного счетчика 3 пропорционально увеличивается длительность импульсов сигнала с выхода преобразователя 4 код-длительность импульса, и двигатель 6 начинает разгоняться.

Конструктивно датчик 7 скорости выполняется таким образом, чтобы величина и диапазон изменения частоты

f, с его выхода равнялись величине и диапазону изменения стабильной часI тоты f

25 е

ЗО

40 чик скорости — с первым входом блока

45. синхронизации, вторым входом подклюпульс, совпадающий по времени с импульсом с третьего выхода генератора

10 тактовых импульсов. Импульсы с выхода блока 8 синхронизации поступают на вход триггера 14 и через элемент ИЛИ 15 на счетный вход реверсивного счетчика 3. При этом по переднему фронту импульсов частоты Й„ триггер 14 переводится в противоположное состояние и на управляющем входе реверсивного. счетчика 3 устанавливается такой уровень, при котором по спаду этих импульсов в нем происходит вычитание импульсов частоты К .. Импульсы частот с второго и третьего выходов генератора 10 тактовых импульсов сдвинуты .друг относительно друга, а их частота во много раз вы1 ше частоты Й и Й, что исключает одновременное появление импульсов частот f, и f, на входе элемента

ИЛИ 15 и на входе триггера 14.

В переходных режимах в системе возможно возникновение такого режима, f î»f oñ или f«v) f . В случае, если f » Й,, возможна запись в рео версивном счетчике 3 максимального кода. При этом условии на выходе дешифратора 9 создается уровень, при котором ждущий мультивибратор 13 заI пирается и импульсы частоты Г на вход реверсивного счетчика 3 не проходят, что исключает его переполнение. Следующий импульс частоты f уменьшает значение кода реверсивноного счетчика 3, и на выходе дешифратора 9 создается уровень, при котором ждущий мультивибратор 13 открыо вается, что обеспечивает дальнейшее ( сравнение частот и и Е

Если й» f o то в реверсивном счетчике 3 записывается минимальный код. В этом случае на выходе переполнения реверсивного счетчика 3 создается уровень, при котором запирается блок 8 синхронизации, и импульсы частоты и не проходят на счетный вход . реверсивного счетчика 3, что исклю- 50 чает скачкообразное изменение кода реверсивного счетчика 3 от минимального к максимальному. Следующий имf пульс частоты f, увеличивает значение кода реверсивного счетчика 3, и на его выходе переполнения создается уровень, при котором блок 8 син- . хронизации открыт, и вновь произвоI дится сравнение частот f и Е„.

В установившемся режиме f = f„ код реверсивного счетчика 3 неизменен, а частота вращения двигателя прямо пропорциональна коду задатчика входного кода N и обратно пропорциональна текущему значению корректирую1 1 о щего кода, т.е. к

Таким образом, за счет соответствующего изменения корректирующего кода возможно проведение корректировки частоты вращения двигателя с целью точной подстройки ее под конкретный входной код задатчика. Кроме того, структурно устройство выполнено с расчетом использования в нем реверсивного счетчика, имеющего один счетный вход и вход управления, определяющий вид операции, производимой реверсивным счетчиком, сложение .или вычитание поступающих импульсов. Это обстоятельство позволяет построить систему на микросхемах с комплементарной МДП-структурой; что обеспечивает существенное снижение энергопотребления системы управления в целом.

Формула изобретения

Цифровая система управления, содержащая задатчик входного кода, выходом подключенный к первому входу преобразователя код-частота, второй вход которого соединен с первым входом генератора тактовых импульсов, вторым выходом подключенного к первому входу преобразователя код-длительность импульса, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика и с входом дешифратора, а выход через последовательно соединенные усилитель мощности, двигатель и датченного к третьему выходу генератора тактовых импульсов, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью .расширения функциональных возможностей и уменьшения энергопотребления системы, она дополнительно содержит управляемый делитель частоты, задатчик корректирующего кода, ждущий мультивибратор, триггер и элемент ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу реверсивного счетчика, а первый вход — к выходу ждущего мультивибратора, первому входу триггера и к первому входу управляемого делителя часСоставитель А.Лащев

Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Король

P едак тор Л. Лангаэо

Заказ 6281/46

Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

136 тоты, первый вход элемента ИЛИ подключен к выходу блока синхронизации и к второму входу триггера, выход, которого соединен с управляющим входом реверсивного счетчика, выход переполнения которого соединен с третьим входом блока синхронизации, выход дешифратора подключен к одному из

1500 6 входов ждущего мультивибратора, другой вход которого подключен к выходу управляемого делителя частоты, свя5 занного вторым входом с выходом преобразователя код-частота, а выход задатчика корректирующего кода соединен с третьим входом управляемого делителя частоты.