Цифровой широтно-импульсный интегратор

 

О П И С А Н, И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51}М К„.з

G 05 В 11/36 (22) Заявлено 100778 (21) 2640164/18-24 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 1509,80.Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 15.0980 (53} УДК 62-50 (088. 8) (72) Автор изобретения

Н. Т. Малюк (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ИНТЕГРАТОР

Йзобретение относится к автоматике и может найти применение в качестве реверсивного дискретного нульоргана.

Известен цифровой широтно-импульс- 5 ный интегратор, содержащий триггер, нереверсивные счетчики, блок синхронизации и генератор (11 .

Недостаток этого интегратора— низкая точность. 10

Наиболее близким по технической сущности является интегратор, содержащий первый и второй реверсивные счетчики, первые входы которых соединены с выходом генератора импуль- 15 сов, а выходы — соответственно через первый и второй элементы И с первыМ и вторым входами триггера, выход которого подключен ко входу фильтра, задающий блок и блок обратной связи, 20 выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми входами блока управления и третьего реверсивного счетчика, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, 25 ко второму входу которого подключен вход интегратора (2) .

Недостатками этого интегратора являются малые надежность и быстро.действие. 30

Цель изобретения — повышение надежности и быстродействия интегратора.

Эта цель достигается тем, что в интегратор введены первый и второй ключи, первые входы которых соединены соответственно с первым вторым входами блока управления, вторые входы — с выходом третьего элемента

И, а выходы — co вторыми входами первого и второго реверсивных счетчиков.

На чертеже приведена функциональная схема интет ратора.

Интегратор содержит первый и второй реверсивные счетчики 1 и 2; пер-. вый и второй элементы 3 и 4 И; триггер 5; фильтр 6; блок 7 управления; генератор 8 импульсов; задающий блок

9; блок 10 обратной связи; третий реверсивный счетчик 11; третий элемент 12 И; первый и второй ключи 13 и 14; первый и второй выходы 15 и 16 блока управления; первый и второй входы 12 и 18 блока управления;перэый и второй выходы 19 и 20 блока 21 измерения направления; управляющие входы 22 и 23 интегратора "Вперед" и

"Назад"; элементы 24-29 2И-НЕ; выход, 30 третьего элемента И; выход 31 интегратора.

763852

Формула изобретения

50

Интегратор работает следующим образом.

Режим 1. Рассогласование ь с N/2-1, где М вЂ” число импульсов.

В этом случае со входа интегратора 31 на вход третьего элемента 12 И подан код М/2-1, при этом на его выходе 30 установится "1" и первый и второй ключи 13 и 14 замкнуты. На первые (суммирующие) входы первого и второго реверсивных счетчиков 1 и 2 поступают импульсы с частотой с генератора 8, при этом скнажность на выходе триггера 5 равна 2. При подаче "1", например, на управляющий вход интегратора 22 "Вперед" импульсы с частотой Еэс выхода задающего блока 9 поступают через первый ключ

13 на второй (вычитающий) вход перт ного реверсивного счетчика 1. При работе интегратора в системе регу.лирования скорости или положения, например двигателя постоянного тока, последний, а вместе с ним и датчик обратной связи (на чертеже не показаны), начнет вращаться, на выходе

20 блока 21 измерения направления появится "1" и импульсы с частотой

f с выхода блока 10 обратной связи через элементы 26 и 29 2 И-НЕ и второй ключ 14 начнут постуйать на второй (вычитающий) вход второго реверсивного счетчика 2. Скважность на выходе триггера 5 начнет меняться (момент времени t<). При равенстве частот f = fð скважность установится постоянной, но отличной от 2 на величину разности частот 13 и fo за время (tZ — t>). При отключении импульсов с частотой f> импульсы с частотой f восстановят скважность 2. ос„

При подаче "1" на управляющий нход

23 интегратора "Назад" вращение, например двигателя постоянного тока, изменится на противоположное. Одновременно импульсы с частотой поступают на первый (суммирующий) нход третьего реверсивного счетчика 11, а импульсы с частотой на его второй (нычитающий) вход.

При принятом условии (рассогласование д с М/2-1) третий элемент 12 И в работу не вступает.

Режим 2. Рассогласование п >N/2-1.

При подаче "1" на управляющий вход интегратора 22 "Вперед" фаза выходного напряжения триггера 5 изменится.

При А = М/2-1 на выходе 30 третьего элемента 12 И появляется "0", первый и второй ключи 13 и 14 размыкаются и скважность на выходе триггера 5 устанавливается максимально допустимой, 60 для дискретных систем (1 импульс). В случае использования интегратора в системе регулирования, s этом режиме происходит отработка рассбгласования с максимальным ускорением.

4

Затем наступает момент, когда

n (М/2-1 (1р > 1з) на выходе 30 третьего элемента 12 И появляется

"1", первый и нторой ключи 13 и 14 замыкаются и через них поступают импульсы соответстненно с частотой и частотой 1р . Рассогласование еще уменьшается и при скважность на выходе триггера 5 устанавливается постоянной, и ее величина зависит от частоты f> и коэффициента усиления системы регулирования по скорости.

В случае регулирования положения при условии, что рассогласование д станет больше М/2, третий ренерсивный счетчик 11 проинтегрирует это рассогласование, третий элемент 12 И обеспечит ограничение изменения скважности на выходе триггера 5, а затем импульсы с частотой Гр устранят рассогласование, и скважность на выходе триггера станет равной 2 при f О. При этом не будет происходить потери информации.

Изменяя код на входе 31 интегратора, можно менять пределы линейной работы интегратора. Такое выполнение интегратора позволяет повыо тьего надежность и быстродействие.

Цифровой широтно-импульсный интегратор, содержащий первый и второй реверсивные счетчики, первые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, а выходы — соответственно через первый и второй элементы И с первым и вторым входами триггера, ныход которого подключен ко входу фильтра, задающий блок и блок обратной связи, выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми входами блока управления и третьего реверсивного счетчика, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, ко второму входу которого подключен вход интегратора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия интегратора, он содержит первый и второй ключи, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока управления, нторые входы — с выходом третьего элемента И, а выходы - co вторыми входами первого и второго реверсивных счетчиков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Круг E.Ê. и др. Цифровые регуляторы ° М,-Л., Энергия с. 337 и 353.

2. Авторское свидетельство СССР

9 239666, кл. G 05 В 11/01, 29.01.68.

763852

Составитель Г.Нефедова

Редактор C.Ïàòðóøåâà Техред-Е.Гаврилешко Корректор И.Муска

Заказ 6601/15 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений к открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4