Бесконтактный пропорциональный шаговый экстремальный регулятор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетских

Социалистических

Реолублик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено О.Vll.1965 (№ 1017543/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.Х.1966. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания З.XI.1966 комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Ю. О. Абугов, М. Д. Гафанович, К. И. Диденко и Г. И. Загарий

Отдельное специальное конструкторское бюро при Заводе контрольно-измерительных приборов

Заявитель

БЕСКОНТАКТНЪ|Й ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ ШАГОВЫЙ

ЭКСТРЕМАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР

Известны различные типы импульсных экстремальных регуляторов, содержащие схему формирования первой разности показателя экстремума, схему, формирующую выходные воздействия, и схему задания периода регулирования. Однако эти регуляторы очень чувствительны к различным помехам.

Предложенный бесконтактный экстремальный регулятор отличается от известных тем, что для повышения надежности, помехоустойчивости и точности схема формирования первой разности показателей экстремума состоит из шагового двигателя, кинематически связанного с рамкой запоминающего ферродинамического преобразователя, включенной последовательно и встречно с рамкой преобразователя параметра на вход усилителя.

Схема регулятора приведена на чертеже.

Регулятор работает на переменном токе. Он содержит следующие функциональные схемы: формирования первой разности показателя экстремума I, формирования шага II, формирования выходного воздействия регулятора

III, задания периода регулирования IV.

В начале очередного периода регулирования из схемы IV, представляющей собой перестраиваемый делитель частоты сети, поступает импульс на вход (Вх I) триггера 1, разрешающий прохождение импульсов несущей частоты f„через ключ 2 на триггер 8. Выход последнего включен на вход по постоянному току элемента 4 И. При этом сигнал переменного тока с усилителя 5, поступая на вход по переменному току элемента 4 И, проходит в обмотку управления шагового двигателя 6.

Элемент 4 И пропускает сигнал переменного тока с выхода усилителя б на обмотку управления шагового двигателя 0 только при нулевом потенциале на выходе триггера д (этому состоянию соответствует переброс триггера 8 выходным импульсом ключа 2).

Шаговый двигатель б представляет собой конденсаторный двигатель, с ротором которого кинематически связан обтюратор, вращающийся в зазоре трансформатора, состоящего из двух ферритовых полуколец. Обмотка одного полукольца используется в качестве индуктивности | С-генератора 7, рабочая частота которого 35 — 40 кгтт, В обмотке второго полукольца импульсы наводятся только при прохождении через зазор трансформатора отверстия обтюратора. Первым импульсом, наводящимся на обмотке второго полукольца, триггер 3 переводится в исходное состояние, запрещая прохождение сигналов через элемент 4И. При этом двигатель тормозится.

С приходом на ключ 4 следующего импульса несущей частоты цикл работы повторяется, Число импульсов несущей частоты, постуЗо пающих на триггер 8, т. е. суммарный угол

187127

5 ю

45 направление вращеповорота вала двигателя б (суммарное время вращения вала) пропорционально величине первой разности показателя экстремума

AE„ > — Е, — Е, i, где Е величина показателя экстремума, п номер периода регулирования. Следовательно, схема работает так, что входной сигнал регулятора компенсируется напряжением рамки ферродинамического преобразователя 8. Это значит, что напряжение на рамке этого преобразователя становится равным показателю экстремума, существующему в момент сравнения (очередной период регулирования).

Направление вращения двигателя б определяется элементом И, фаза напряжения на входе которого по переменному току может принимать только два значения, отличающиеся на 180 в зависимости от того, какое из напряжений Е„или E > больше в момент сравнения. Вычитание этих напряжений осуществляется за счет встречного включения рамок преобразователей параметра 9 и запоминающего 8.

Промежуток времени между поступлением импульсов на входы (Bx I u Bx ll) триггера

l выбран таким, чтобы схема формирования первой разности успевала отрабатывать максимальное значение показателя экстремума.

Выходной сигнал усилителя 5 КЛЕ (К— коэффициент усиления усилителя) через трансформатор 10 поступает на фазокоммутационную схему 11, управляемую триггером

12, запоминающим направление вращения выходного двигателя 13. Фаза сигнала КЬЕ совпадает с фазой сигнала AE.

Схема 14 запуска триггера 12 перебрасывает триггер 12 только тогда, когда сигнал на входе регулятора в моментсравнения по амплитуде меньше чем на рамке преооразователя 8. Следовательно, если E„j ((E„ ((для объекта, характеристика которого имеет максимум), фазокоммутационная схема 11 меняет фазу поступающего на ее вход сигнала на

180 . В этом случае при помощи элемента 15 И, аналогичного элементу 4 И, направление вращения двигателя 13 меняется, по сравнению с предыдущим периодом регулирования, При fE„I) Е„т

4 ния двигателя 13 не меняется. Таким образом, регулятор работает так, что знак приращения выходного напряжения в очередной период регулирования равен произведению знаков первой разности показателя экстремума и приращения выходного напряжения регулятора (направление вращения выходного шагового двигателя) в предыдущий период регулирования.

Время наличия сигнала на выходе усилителя 5 пропорционально величине первой разности показателя экстремума. Отсюда следует, что и время вращения двигателя 13 пропорционально этой же величине, т. е. приращение напряжения на рамке выходного ферродинамического преобразователя lб, кинематически связанного с двигателем 13, пропорционально первой разности показателя экстремума.

Предмет изобретения

Бесконтактный пропорциональный шаговый экстремальный регулятор, содержащий блок задания шага регулирования, блок формирования шага с выходным триггером, блок формирования первой разности показателя экстремума с усилителем сигнала разности и ячейкой И и ферродинамический датчик, отличаюи1ийся тем, что, с целью упрощения регулятора и повышения его надежности в тяжелых эксплуатационных условиях, в нем дополнительно установлены шаговый двигатель, фазокоммутационное устройство и трансформатор, подключенный к усилителю блока формирования разности и имеющий три выходные обмотки, первая из которых подсоединена к ячейке И блока формирования разности, вторая через схему запуска триггера — к триггеру, подключенному к одному из входов фазокоммутационного устройства, третья — ко второму входу фазокоммутационного устройства, и его выход соединен с ячейкой И, управляющей шаговым двигателем, перемещающим рамку выходного ферродинамического преобразователя, а ко второму входу ячейки подключен выход триггера блока формирования шга.

187127 с

Ъ

Составитель И. Н. Шувалова

Редактор Л. А. Утехина Техред А. А. Камышникова Корректоры: С. Н. Соколова и М. П. Ромашова

Заказ 3384/4 Тираж 2350 Формат бум. 60+90 /з Объем 0,24 изд. л. Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2