Цифровой пропорционально-интегральный

 

377728

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. G 05b и/26

Заявлено 25,Ч11!.1970 (№ 1470056/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.1Ч.1973. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 4Х11.1973

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.316.7(088.8) Автор изобретения

Ш. Ш. Клейман

Заявитель

ЦИФРОВОЙ ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ИНТЕГРАЛЬНЫЙ

РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в системах регулирования объектами, управляемыми тиристорными преобразованиями постоянного тока, например в системах регулирования тиристорными электроприводами.

Известны цифровые пропорционально-интегральные регуляторы, содержащие кварцевый генератор, регистр сдвига и три ключа, управляющие входы которых соединены с выходом счетчика-сумматора, первый вход которого через первый ключ соединен с первым выходом устройства сравнения, вторым своим выходом соединенным со вторым ключом, Известные регуляторы сложны, обладают относительно низкими быстродействием и точностью.

Целью изобретения является упрощение схемы регулятора, повышение быстродействия и точности его работы.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор содержит измеритель частоты, через третий ключ соединенный со вторым входом счетчика-сумматора, выход кварцевого генератора подключен к третьему входу счетчика-сумматора и первому входу регистра сдвига, второй вход которого соединен со вторым ключом, На чертеже представлена блок-схема регулятора.

Она содержит устройство сравнения 1, измеритель частоты 2, счетчик-сумматор 8, кварцевый генератор 4, регистр сдвига 5 и ключи б — 8.

Кроме того, на чертеже приняты следующие обозначения:

/,— частота напряжения питающей сети;

/, — частота выходных импульсов кварцевого генератора, 10 fc, частота выходных импульсов счетчика-сумматора; из, n — значения задания и регулируемойвеличины.

Работает регулятор следующим образом.

15 На своих выходах устройство сравнения 1 вырабатывает числа % = Кз(ттз — n) и /г =

Кг(n3 — n), где К и Кг — коэффициенты пропорциональности.

Измеритель частоты 2 вырабатывает число

Жз — — Тс, где т число фаз схемы выУкг тп прямления тиристорного преобразователя, а

Tc= у

25 Сигналы с устройства сравнения и измерителя частоты соответственно через ключи 7 и б поступают на параллельные входы счетчикасумматора в параллельном коде, т. е. поступают одновременно и в короткий по отноше30 нию к периоду заполнения счетчика-сумматора

377728

+ " AE(t).

25

Типография, пр. Сапунова, 2 отрезок времени. На последовательный вход счетчика-сумматора поступают импульсы от генератора 4, При открытии ключей б и 7 в счетчике-сумматоре запишется число N3 — Жь После этого ключи б и 7 закрываются.

Через время Т = TH,(/!/з — У ), где Т,. =

Хкг счетчик-сумматор переполняется, и на его выходе появляется импульс, который вновь открывает ключи б и 7. Через эти ключи поступают новые значения величин N и V> в счетчик-сумматор и процесс повторяется.

Счетчик-сумматор вычисляет разность

N, — N, = — "" T, — К,(n, — e). т

На выходе счетчика-сумматора частота импульсов

fêг гэ !г1

При нулевом сигнале рассогласования кг " = И.fc = fo.

/!гэ

Отклонение частоты /"„ от /о равно

f-=f.,— fo=f К*

fêг — К1(и,— и)

m fc

Частота f,, выбирается такой, что число — "

m.f, больше максимально возможного значения

Кг (из — n) .

Импульсы с выхода счетчика-сумматора с частотой fÄ открывают ключ 8, и в регистр сдвига 5 записывается число Лгз.

На выходе регистра сдвига импульсы появляются через время Т,д = (М вЂ” Уг) Т„„после появления импульсов на выходе счетчика-сумматора, где М вЂ” емкость регистра сдвига.

Таким образом, на выход регулятора поступают импульсы, сдвинутые по фазе относительно импульсов счетчика-сумматора на величину, линейно зависящую от сигнала рассогласования. Эти импульсы распределяются по тиристорам тиристорного преобразователя, реализуя одноканальное фазовое управление.

При линейной апроксимации регулировочной характеристикой преобразователя для э. д. с. преобразователя справедливо следующее уравнение в приращениях:

10 1 ля.,(о= " " 1 " ас+ о " — К,. PE(t)

m fc где: ЛЕ,р(г) — приращение э, д. с. тиристорного преобразователя Екр, йЕЯ вЂ” приращение сигнала рассогласования E(t) = из — n(t);

К. — коэффициент пропорционален ности между приращением э. д. с. преобразователя и при ращением Ла (t) угла регули. рования а (t).

Предмет изобретения

Цифровой пропорционально-интегральный регулятор, содержащий кварцевый генератор, 30 регистр сдвига и три ключа, управляющие входы которых соединены с выходом счетчикасумматора, первый вход которого через первый ключ соединен с первым выходом устройства сравнения, вторым своим выходом сое35 диненным со вторым ключом, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы регулятора и повышения быстродействия и точносчи его работы, он содержит измеритель частоты, через третий ключ соединенный со вторым вхо40 дом счетчика-сумматора, выход кварцевого генератора подключен к третьему входу счетчика-сумматора и первому входу регистра сдвига, второй вход которого соединен со вторым ключом.

Составитель В. Лукашин

Редактор Е. Сетанова Техред М, Ускова

Корректор Е. Михеева

Заказ 1737/6 Изд. ¹ !420 Тираж 780 Подписное

UHHIiHH Комигета по делам изобретений и открыгий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5