Устройство для регулированиячастоты

 

Союз Соеетскик

Соцнааистнческнк ресвублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРО9РИМ СВИ ИИЛЬСТВУ >807223 (б! ) Дополнительное к авт. свнд-ву

51)М КпЗ (22) Заявлено 13. 11. 78 (21) 2683257/18-24 с присоединением заявки 89

G 05 В 19/18 (23) Приоритет

Госуяаретвекямя комятет

СССР по дмвм язобретеяяя я открытяя

Опубликовано 23р2,81. Бюллетень Й9 7

Дата опубликования описания 2 3. 02. 81 (53) УДК 62-50 (088. 8) Всесоюзный научно-исследовательский кинофотоинститут (НИКФИ) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к автоматике, а именно к элементам следящих систем управления механическим дви" жением и предназначено для управления позиционированием посредством дискретного электропривода, в котором перемещение осуществляется соответственно дискретному заданию информации в виде серии электричес" ких управляющих импульсов, причем каждому из этих импульсов соответствует изменение позиционной координаты привода на одно единичное перемещение (шаг).

Для обеспечения точности позиционирования таких дискретных электроприводов регулировать частоту импульсов управления при разгоне и торможении следует в строгом соответствии с изменением координаты привода, например с постоянным. ускорением и замедлением.

Известно устройство регулирования частоты для управления позиционным дискретным электроприводом, содержащие опорный и задающий генераторы, счетчик числа импульсов, двухступенчатый управляемый делитель частоты, коммутатор и умиожитель частоты. В этом устройстве регулирование частоты импульсов осуществляется умножителем частоты задающего генератора.. Реализация извест.ных методов и средств. умножения частоты с переменным коэффициентом умножения осуществляется на основе замкнутой системы с регулируеьым генератором, цепочкой делителей с изменяемым коэффициентом деления, Î фазовым дискриминатором, сравнивающим фазы сигналов делителя и задающего генератора к преобразователем выходного сигнала дискриминатора в сигнал регулирования генератора (1) .

Недостатком такого устройства является запаздывание процесса регулирования частоты, что обьясняется конечным временем установления режимов в замкнутой астатической Системе и

3) инерционностью ее звеньев. Это снижает точность управления позиционным дискретным электроприводом.

Кроме того, такое выполнение устройства регулирования .частоты

25 сложно относительно к выполняемой им задаче.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее задатчик ускорения, коммутатор, выход которо.

807223 го соединен с входами первого счетчика импульсов, вентиль, первый вход которого подключен к выходу опорно- го генератора импульсов, а выход— к входу первого делителя импульсов.

B этом устройстве.импульсы текуцего времени суммируются счетчиком, а его показания, изменяющиеся линейно, суммируются интеграторам и подаются на один вход компаратора,действуя в отрицательном направлении, о что обуславливает.при изменении cocll тояния компаратора появление на его выходе импульса управления, поступающего на блок управления приводом.

Одновременно импульс управления обуславливает поступление на интегратор, подсоединенный к второму входу компаратора, числа от эадатчика, которое вновь изменяет состояние компаратора на обратное и т.д. Таким

-образом, частота импульсов управле- 2О ния в среднем отслеживает.сувщу импульсов текущего времени, которая изменяется линейно. Делитель может применяться для уменыиения относительной неравномерности изменения д частоты импульсов управления Г2 .

Недостаток данного устройства заключается в пониженной точности, что обусловлено особенностяыи процесса суммирования и интегрирования чисел в цифровых системах, который в силу необходимости поразрядного переноса является многотактным.

Поэтому процесс интегрирования может осуществляться сравнительно медленно, что ограничивает число разрядов чисел и, следовательно, точность устройства. Кроме того, по числу применяемых элементов, это устройство сложно относительно к выполняемой им частной задаче. 40

Цель изобретения — повышение точности и упрощение устройства. . Эта цель достигается тем, что в известное устройство для регулирования частоты введены второй и третий делители импульсов и второй счетчик импульсов, первый вход которого соединен с выходом первого счетчика импульсов, второй вход — с первым входом третьего делителя импульсов и © через второй делитель. импульсов с третьим входом второго счетчика импульсов и выходом опорного генератора импульсов, а выход - с вторым входом вентиля, второй вход .и выход, третьего делителя импульсов соединены соответственно с выходом задатчика ускорения и входом коммутатора.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для регулирования частоты;на фиг. 2 - диаграммы 4Q его работы.

Устройство содержит опорный генератор 1 импульсов, задатчик 2 ускорения, коммутатор 3, генератор

4 импульсов, регулируемой частоты, g$ который состоит иэ первого делителя

5 импулъсов, вентиля б, второй 7 и третий 8 делители частоты, первый 9 и второй 10 счетчики импульсов, пачки 11 импульсов, изменение числа 12 импульсов в первом делителе импульсов, управляющие импульсы 13, число

14 импульсов первого счетчика им пульсов и число 15 импульсов второго счетчика импульсов.

Работа устройства происходит следующим образом.

Импульсы от опорного генератора

1 импульсов поступают на первый делитель 5 импульсов с большим коэффициентом деления через вещгиль 6, который пропускает эти импульсы пачками 11. Длительность пачек 11 импульсов определяет интенсивность изменения числа" 12 импульсов в первом делителе 5 импульсов, которое в паузе между пачками 11 импульсов не нарастает. При заполнении первого делителя 5 импульсов он сбрасывается и вырабатывает очередной управляющий импульс 13. Частота и длительность пачек 11 импульсов определяется выходным сигналом второго счетчика 10 импульсов, который с частотой второго делителя 7 импульсов устанавливается в положение, соответствукщее числу 14 импульсов первого счетчика 9 импульсов, а затем число 15 импульсов второго счетчика 10 импульсов уменьшается до нуля импульсами опорного генератора

1. Частота пачек 11 импульсов постоянна (определяется вторым делителем 7 импульсов), а числа импульсов в пачке 11 оказывается равным числу 14 импульсов первого счетчика

9 импульсов. Таким образом, частота управляющих импульсов 13 на выходе первого делителя 5. импульсон строго пропорциональна числу 14 импульсов первого счетчика 9 импульсов. В свою очередь число 14 импульсов первого счетчика 9 импульсов в зависимости от положения коммутатора 3 увеличивается со скоростью, определяемой частотой импульсов на выходе перестранваемого третьего делителя

8 импульсов, или уменьшается, нли не изменяется, что соответствует режиму работы с постоянной частотой управляющих импульсов 13. Скорость изменения числа 14 импульсов первого счетчика 9 импульсов, т.е. величина ускорения и замедления привода, может устанавливаться различной путем перестройки третьего 8 делителя.

Посколько действие счетчиков не является многотактным, то процесс счета в данном устройстве происходит в 20-30 раэ быстрее, чем в известном устройстве, что позволяет в той же мере повысить его точность. Ввиду применения малого числа микросхем

807223 данное устройство значительно упро щается в сравнении с известным.

Формула изобретения

Устройство для регулирования частоты, содержащее задатчик ускорения, коммутатор, выход которого соединен с входами первого счетчика.импуль сов, вентиль, первый вход которого подключен к выходу опорного генератора импульсов, а выход — к входу первого делителя .импульсов, о т.л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности.и упрощения уст-, ройства, оно содержит второй и тре, тий делители импульсов и второй счетчик импульсов., первый вход которого соединен с выходом первого счетmrca импульсов, второй вход — с первым входом третьего делителя импульсов и через второй делитель импульсов — с третьим входом второго счетчика импульсов и выходом опорного генератора импульсов, а выход - с вторым входом вентиля второй вход и выход третьего делителя импульсов соединены соответственно с выходом задатчика ускорения и входом комму(О татор

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 484501, кл. G 05 В 19/18,18.06.73.

2 ° Gutler H. l.inear Velocity Ranep Speed Stepper and Servo Positioning. - uConегоl Engineering", 1977, 9 5, р. 47-49 (прототип).

807223

Составитель Л.Нефедова

Техред Н. Майорош Корректор, В. Синицкая

Редактор Л. Кеви

Тираж 951 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 282/70

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