Устройство сравенения дискретного регулятора

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««658524 (И) М. Кл.

G 05 В 1/01 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено1Х08.74 (21) 2051772/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетГосударственный комнтет

СССР по делам изобретеннй н открытнй

Опубликовано 2 0479. Бюллетень %15 (53) УДК 62-50 (088. 8) Дата опубликования описания.250479 (72) Автор изобретения

Ю.Б.Соколовский

P1) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО CPABHEHHH ДИСКРЕТНОГО РЕГУЛЯТОРА

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано, например, в дискретных регуляторах скорости электропривода.

Известны устройства сравнения, применяемые в дискретных регуляторах (1) и (2) .

Из известных устройств сравнения дискретных регуляторов наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее ограничительный элемент, триггер, первый вход которого соединен с первым входом устройства, а второй вход — co вторым входом устройства, с управляющим входом первого ключа и через элемент задержки с управляющим входом второго ключа, вход интегрирующего элемента сое- ® динен со входом второго ключа и через первый ключ со входом запоминающего элемента и входами усилителя и дифференцирующего блока, выход усилителя и первый выход дифференцирующего блока подключены соответственно к первому и второму входам элемента перемены структуры, выход которого и второй выход дифференцирующего блока соединены соответственно с первым и вторым выходами устройства, а выходы интегрирующего и запоминающего элементов, выход второго ключа и первый выход триггера соединены с шиной нулевого потенциала (21. недостатком этого устройства сравнения дискретного регулятора является то, что интегральная и пропорциональная составляющие ошибки на

его выходе зависят не только от величины ошибки по скорости, но и от величины опорной частоты f „, причем иэ-за неоднозначности характеристики вход-выход фазового дискриминатора этого устройства при различной опорной частоте выходные сигналы устройства нелинейно зависят от опорной частоты.

Поэтому применение данного устройства в регуляторах скорости возможно лишь при малом диапазоне изменения скорости.

Цель изобретения заключается в расширении функциональных возможностей устройства сравнения дискретного регулятора.

Эта цель достигается тем, что в известное устройство сравнения дискретного регулятора введены импульсно-аналоГовый преобразователь, со658524 гласующий элемент и Выпрямительный мост, первая диагональ которого подключена к выходам согласующего элемента, а вторая диагональ — ко входу интегрирующего элемента и ко второму выходу триггера, первый вход согласующего элемента соединен с первым выходом„ а второй вход через ограничительный элемент — со вторым выходом импульсно-аналогового преобразователя, вход которого подключен ко второму входу устройства. 10

На чертеже представлена функциональная схема устройства сравнения дискретного регулятора, включающая фазовый дискриминатор 1, состоящий из выпрямительного моста 2, тригге- 15 ра 3, элемента задержки 4, импульсно-аналогового преобразователя 5, ограничительного элемента 6, согл"суемого элемента 7, интегрирующего элемента 8, запоминающего элемента у0

9, усилителя 10, первого ключа 11 и второго ключа 12, дифференцирующий блок 13„ элемент перемены структуры

14, первый 15 и второй 16 входы

y=-тройства, первый 17 и второй 18 выходы устройства.

Устройство работает следующим образом.

Импульсная последовательность „ . (% преобразуется в импульсно-аналоговом преобразователе 5 фазового, дискриминатора 1 в аналоговый„сигнал U5, пропорциональный опорной частоте:

U, Kт„, (5j где К- — коэффициент пропорциональ- 35 ности, Сигнап U,.- подается через ограничительный элемент 7 (эмиттерную цепь транзистора, включенного по схеме с обцей базой). Поэтому величина 40 зарядного тока g интегрирующего элемента 8 пропорциональная 5 "Б О

45 где  — сопротивление ограничительного элемента 6.

Так как выход. триггера 3, используемьпЪ в качестве коллекторного источника питания транзистора согласующего элемента 7, подключен в первую диагональ выпрямительного,моста 2 последовательно с интегрирующим эле" ментом 8, то при изменении знака сигнала,яа вйходе триггера будет изменяться направление зарядного 55 тока этого элемента (при этом для нормальной работы устройства уровень сигнала на интегрирующем элементе всегда должен быть меньше сигнала с выхода триггера). определяем 60 значение интеграла на йнтегрирую щем элементе 8 за период То =у-! опорной частоты, при замынаййи перного ключа 11 этот сигнал переда" ется на запоминающий элемент, а

65 после размыкания первого ключа на время Г, замыкается второй ключ 12 для очередного разряда интегрирующего элемента.

В фазовом дискриминаторе известного устройства на вход интегрирующего элемента подавался постоянный по амплитуде сигнал à. B нем имели

К с (Д р» К ц — 6560 - )= — 0 -((0 f80 где К - коэффициент пропорциональности;

<р1 " фазовый сдвиг.

В Фазовом дискриминаторе предложенного устройства на вход интегрирующего элемента подается U = К поэтому после подстановки U вместо а

Ъ (3) имеем:

К а, К И ив в Й i P " =gМ " )

on оп 80 !

Х К . ((,"-180 ) Следовательно, характеристика фаэовогo дискриминатора предложенного устройства не зависит от 1а„, линейна и однозначна относительно ср(Покажем, что сигнал на выходе дифФеренцирующего блока 13 пропорционален: (с лт ыа

ОС (о 1- (6) где ЛТ =Т „ -Т вЂ” разница периодов опорной (заданной) частоты и частоты обратной связи.

Л(, =- — .550 — приращение Фазового

h o. о

on сдвига на каждом интервале Та„ „

Число импульсов из fцп, на. которых формируется пилообразный ступенчатйй сигнал на выходе фазового дискриминатора

560 1-с4 и

О д(р С» (7) <„=и Т

1 - ) - а > n on 18)

Производная от пилообразного сигнала, снимаемого с фазового дискриминатора при ь f 4 О в среднем равна тангенсу угла наклона пилы

U@o ° — 2Я

2А аи 4 Ф 1 (9) где А=20 „ „ =2К2К5 — максимальный сигнал, снимаемый с фазового дискриминатора при ср 0 или 360

Таким образом, интегральная соста1 вляющая ошибки по частоте U o=Jhfdt о

При определенном f „ период Формирования пилы

65Â524

Формула изобретения

Составитель Г.Нефедова

Техред З.Фанта Корректор В.Синицкая

Редактор Г.Веселкина

Подписное комитета СССР и открытий наб. д.4 5

Заказ 2055/42 Тираж 1014 цЯИИПИ Государственного по делам изобретений

113035 Москва Ж-35 Раушская

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 и сигнал, пропорциональный самой ошибке, не зависит от т и . Устройство линейно по обоим каналам, причем при большой скоростной ошибке (h,t ) сигнал на выход устройства гоступает только с дифференцирующего блока (статический контур регулирования, о регулятор). При работе устройства в режиме малых ошибок по скорости (ь|- 0 ) на выход устройства поступают сигчалы как с астатического контура (вь:хода усилителя 10), так и со статического. В этом режиме устройство работает в качестве ПИ вЂ” регулятора.

Использование изобретения позволяет расширить функциональные возможности устройства,- стало возможным его применение в регуляторах с большим диапазоном изменения скорости.

Устройство сравнения дискретного регулятора, содержащее ограничительный элемент, триггер, первый вход которого соединен с первым входом устройства, а второй вход — со вторым входом устройства, с угравляющим. входом первого ключа и через элемент задержки с управляющим входом второго ключа, вход интегрирующего элемента соединен со входом второго ключа и через первый ключ со входом запоминающего элемента и входами усилителя и дифференцирующего блока, выход усилителя и первый выход дифференцирующего блока подключены соответстэенно к :;ервому и второму входам элемента перемены структуры, выход которого и второй выход дифференцирующего блока соедичены соответственно с первым и вторым выходами устройства, а выходы интегрирующего и запоминающе o элементов, выход второго ключа и первый выход триггера соединены с шиной нулевого потенциала, о r л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит импульсноаналоговый преобразователь,. согласующий элемент и выпрямительный мост, первая диагональ которого подключена к выходам согласующего элемента, а вторая диагональ — ко входу интегрирующего элемента и ко второму выходу триггера, первый вход согласующего элемента соединен с первым выходом, а второй вход через ограничительный элемент - co вторым выходом импульсно-аналогового преобразователя, Вход которого подключен ко второму входу устройства.

Источники информации, принятые во внимание при. экспертизе

1. Автоматика и телемеханика, 1966, Р 3.

2. лэторское свидетельство СССР

Р 455317 „М. кл. G 05 В 1/01, 1972,,