Устройство сравнения дискретного регулятора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ 4553!7

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 08.09,72 (21) 1826171/18-24 с присоединением заявки Xo— (32) Приоритет—

Опубликовано 30.12.74. Бюллетень ¹ 48 (51) Ч.Кл. G 05Ь 1/01

Гооударственный комитет

Совета Министров СССР ло делам иэаоретений и открытии (у) УД1 621-52 (088.8) Дата опубликования описания 28.05.75 (72) Автор изобретения

Ю. Б. Соколовский

Украинский государственный проектный институт

<Тяжпромэлектропроект» (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ ДИСКРЕТНОГО РЕГУЛЯТОРА

Изобретсиие относится к устройствам управления электроприводами и может быть использовано для высокоточного регулирования скорости электроприводов.

Известно устройство сравнения дискретного регулятора скорости, содержащсе фазовый дискриминатор, выход которого подсоединен к входу первого операционного силителя и через резистор к входу второго операционного усилителя, и последовательно соединенные пороговый ii ключевой элементы.

Однако такое устройство не обеспечивает высокой точности, устойчивости работы ири малых сигналах ошибки, надежности, оио мало пригодно для электроприводов, требующих аиериодического характера переходного процесса, и сложно в обслуживании.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что, с целью повышения точности работы, в ием вход порогового элемента подключен к выходу первого операционного усилителя, а выход ключевого элсмента соединен с входом второго операционного усилителя.

Схема предлагаемого устройства представлена иа чертеже.

Устройство содержит фазовый дискриминатор 1, состоящий из триггера 2 с двумя входами, интегрирующей цепи (резистор 8 и конденсатор 4), реверсивиых транзисторных ключей — разрядного 5 и передачи информации

6, фиксирующего конденсатора 7, дифференцирующую RC-цепь из резистора 8 и конденсатора 9 и первый операционный усилитель

10 с резистором 11 обратной связи, делитель . из резисторов 12, 18, второй операционный усилитель 14 с резистором /5 обратной связи, блокирующие транзисторы 16, 17 (типа и-р-и и р-а-р соответственно) и регулируемые резисторы 18, 19, ключевой элемент 20, потенциометр 21 и диоды 22 и 28 порогового элемента 24. Вход порогового элемента, служащего для выбора зоны подключения интегрального регулятора, подключен к выходу

15 операционного усилителя 10, я выход ключевого элемента 20 соединен с входом операционного усилителя 14.

Устройство работает следующим образом.

На один из входов триггера 2 с дискретно20 го датчика скорости подается задающая последовательность импульсов напряжения с частотой / ... иа другой — последовательность импульсов обратиои связи с частотой/, меньшеи или большей /:::, с датчика обратной свя-5 зи. Импульсы /, управляют также ключами

5 и 6, причем команда иа замыкание ключа 5 должна приходить с некоторым запаздыванием, когда ключ 6 размыкается. На выходе триггера получается напряжение, воздейстЗ0 вующее на RC-интегратор (режектор 8 и кои455317 денсатор 4). На конденсаторе 4 возникает напряжение пилообразной формы.

Если импульс обратной связи (из последовательности с часготой f. ) расположен симметрично между двумя соседиимп импульсами задания (из последовательности с частотой faaë), то напряжение на конденсаторе 4 в момент кратковременного замыкания ключей

5 и 6 равно нулю, т. е. иа выходе фазового дискриминатора также оказывается нуль.

В общем случае, в момент прихода очередного импульса с частотой :,, замыкается кратковременно ключ 6 и конденсатор 4 подключается к конденсатору 7, емкость которого должна быть хотя бы на порядок меньше емкости конденсатора 4. При этом иа конденсаторе 7 периодически фиксируется уровень напряжения, пропорциональныи фазовому сдвигу импульса обратной связи относительно предыдущего и последующего импульсов задания. После этого кл)оч 6 размыкается, затем ключ 5 кратковременно замыкается, разряжая конденсатор 4.

Сигнал ступенчатой формы с конденсатора 7 поступает на вход усилителя 10 через дифференцирующую RC-цепочку из резистора

8 и конденсатора 9. Передаточная функция динамического звена, реализуемого на базе операционного усилителя 10, имеет вид

Т)Р

1+Т Р где Т, и Т, — постоянные времени дш)амического звена.

Информация о положении импульса из последовательности с частотой / ° между двумя соседними импульсами задания, получаемая с выхода усилителя 10 в виде напряжения, имеет чистое запаздывание до одного периода

faag.

Таким образом, на выходе операционного усилителя 10 вырабатывается непрерывный аналоговый сигнал, пропорциональный разностной частоте

М=f д — f-Выходной сигнал с операционного усилителя 10 подается также иа пороговый элемент

24. Часть этого сигнала с движка потенциометра 21 проходит через резисторы 18 и 19 на входе ключевого элемента 20 в цепи баз его

TpHli3IICTOpOB 16 и 17.

Возможны три режима работы транзисторов ключевого элемента: режим насыщения, II pl) этом вход операционного усилителя 14 замкнут накоротко и ои не работает; режим отсечки, ири этом блоки 25 и 26 работают независимо; промежуточный режим (режим усиления). ири этом сигнал с выхода операцион)о ))ого усилителя 10 влияет иа работу операционного усилителя 14.

Выбор конкретных зои работы в 3HBI)cl)NQI:III от сигнала с операционного ус))лителя 10 осуществляется перемещением движков иотеи15 )п)ометра 21 и резисторов 18, 19, а т))кжс подбором ти пов тр а из исто ров.

Когда f < =faa;i, работает только оиерационньш усилитель 10. При этом возможны три случая фазовых сдвигов между 11 1 III льсами

2() задания 11 обратной связи.

Если импульсы расположены точно посредине между импульсами f: т. е. сдвиг по фазе равен 180, то напряжение на конденсаторе 4 в момент замыкания ключа 6 равно пулю l) иа выходе операционных усилителей оказывается нуль. Такое расположение импульсных последовательностей наиболее целесообразно для устойчивой работы всего регулятора электроиривода.

При дру)ч)х фазовых сдвш ах напряжен))е

1)а конденсаторе 4 к моменту замыкания ключей 5 и 6 не равно нуля), причем его велич)гна

II знак характеризуют фазовый сдвиг относительного угла в 180, 1)pll))))To)o за условный

35 ))уль.

Предмет изобретения

Устройство сравнения дискретного регулятора, содержащее фазовый дискриминатор, 40 выход которого подсоединен к входу первого операционного усилителя и через резистор к входу второго операционного усилителя, и последовательно соединенные пороговый и ключевой элементы, отлича)о цееся тем, что, с

)5 целью повышения точности работы устройства, в нем вход порогового элемента подключен к выходу первого операционного усилителя, а выход ключевого элемента coca)))lc)I с входом второго операционного усилителя.

455317

Составитель Г. Романченко

Техред 3. Тараненко

Редактор И. Грузова

Корректор Л. Царькова

Заказ 643

Подписное

Оол. тип. .==грогпского управлен:.я издательств, полиграфии II книжной торговли

I

1 !

1 ! з

Изд. М 2020 Тираж 7GO

1КИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5