Устройство для определения параметров экстремумов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских Социалистических

Реслублик (ui987576 (63) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявленд17. 07. 81 (21) 3318367/18-24

РЦМ g+ з

" G 03 В 13/02

133 l УДК 621. 317.

° 7 (088. 8) с присоединением заявки М

1 (23) Приоритет

Опубликовано. 070183. бюллетень М 1

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий"

Дата опубликования описания 07. 01. 83 д.С.Проиеров, С.н..вадимов и К. -Х. Cfgikle (ЩР).

° -:

Одесский ордена Трудового Красного Инаемейй-иедотекниЧрский институт д (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЪРЛИЕТРОВ ЭКСТРЕМУМОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автоматических цифровых ре.гуляторах для ввода в них экстремальных значений .сигналов, например, максимального значения тока якорной це«. пи двигателя вентильного электроцривода на интервале проводимости венj0

Известно устройство, содержащее блоквфиксациИ моменэа возникновения амплитудного значения тока (1 ).

Недостатком этого, устройства . является наличие начальной зоны нечувствительности, вносимой диодами и транзисторными ключами, включенными последовательно io входной цепи устройства, к которой поступает. измеряемый сигнал.

Наиболее близким к изобретению по. технической сущности и достигаемому результату является цифровой указатель экстремумов,. содержащий нуль-орган, реверсивный .счетчик, формирователь уравновешивающего напряжения, вход. 25 которого подключен к выходу счетчика, выход - к входам нуль-органов, и триггер знака экстремума, входы которого подключены к выходам нульорганов (2 3. 30

В этом устройстве происходит срабатывание одного из нуль-органов при условии, что входной сигнал становится больше (меньше ) выходного сигнала формирователя уравновешивающего напряжения. Срабатывание нульоргаьа вызывает увеличение (уменьшение ) на единицу числа в счетчике и соответственное изменение выходного сигнала формирователя уравновешивающего напряжения. При этом разность. сигналов на входе сработавшего нуль-органа становится меньше порога его срабатывания, и нуль-орган переходит в исходйое состояние.

Если при каждом превышении величины порога разностью сигналов изменяющегося входного и формирователя уравновешивающего напряжения происходит срабатывание в зависимости от. знака разности одного иэ:нульорганов, процесс происходит аналогично.-В результате в счетчике накапливается число, равное количеству дискрет в измеряемом входном сигнале.

Недостатком известного цифрово, го указателя экстремумов является ненадежная его работа (сбой в ра987576 боте ) при больших скоростях изменения входного сигнала.

Действительно, при нормальном функционировании устройства под действием возникшей на входе разности сигналов один из нуль-органов срабатывает, вызывая увеличение (умень5 шение ) числа в счетчике на единицу и соответствующее изменение напряжения на выходе формирователя, что приводит к возврату нуль-органа в исходное состояние. Для образова ния напряжения на выходе формирователя требуется некоторый временной интервал, определяемый суммой времен срабатывания цепи: нуль-орган, счет. чик, формирователь уравновешивающего напряжения.

Если скорость изменения входного сигнала такова, что его величина успевает дополнительно изменяться хотя бы на одну дискрету за время формирования уравновешивающего напряжения, срабатывающий нуль-орган в исходное состояние не возвращается, и устройство перестает следить за изменением входного сигнала, т.е. воз- 5 никает сбой в. работе устройства.

Кроме того, недостатком известного устройства является возможность измерения напряжений, обладающих лишь нулевым начальным значением (напри- 30 мер,.„устройство неприменимо в том случае, когда надо измерять несколькодва и более-сигналов, подаваемых при помощи коммутатора. При этом характер сбоя будет аналогичным описанно- 35 му) °

Цель изобретения — увеличение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения пара. — g}3 метров экстремумов, содержащее первый и второй нуль-органы, последовательно соединенные реверсивный счетчик и формирователь уравновешивающего напряжения, выход которого соединен с первыми входами нуль-органов, вторые входы которых соединены между собой и с входом устройства, триггер, входы которого соединены с выходами нульорганов, а выходы являются выходами устройства, содержит генератор импульсов, первый и второй элементы

И, первые входы которых соединены с выходом генератора, вторые входыс выходами соответственно первого и второго нуль-органов, а выходы элементов И соединены с входами реверсивного счетчика.

С целью своевнеменного получения информации о начале аварийного режима устройство содержит дополнитель- } ный нуль-орган, вход которого соединен с входом устройства.

Зона нечувствительности дополнительного нуль-органа соответствует аварийному значению входного сигна- 5 ла в отличие o T первых двух нуль-органов, имеющих зону нечувствительности, определяемую разрядностью счетчика и формирователя уравновешивающего напряжения.

Наличие дополнительного нуль-органа позволяет использовать устройстВо, например, в качестве цифрового датчика тока в системах управления вентильными преобразователями электроприводов постоянного тока, где помимо измерения в цифровой форме экстремальных значений тока на интервале проводимости вентиля в нормальных режимах необходимо своевременное получение информации о начале аварийного режима.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит первый нуль орган 1, второй нуль-орган 2, ревер- сивный счетчик 3, триггер 4 знака экстремума, первый элемент И 5, второй элемент И 6, генератор 7 импульсов, формирователь 8 уравновешивающего напряжения, регистр 9 памяти, дополнительный нуль-орган 10.

На входы нуль-органов 1 и 2.поступают сигналы: входной, параметры экстремума которого подлежат определению, и обратной связи — с выхода формирователя 8 уравновешивающего напряжения. Выходы нуль-органов 1 и 2 связаны с входами элементов И соответственно 5 и 6. Вторые входы элементов И 5 и 6 подключены к генератору 7 импульсов. Выход первого элемента И 5 соединен с входом сложения реверсивного счетчика 3, а выход второго элемента И 6 — с входом вычитания счетчика 3. Выходы реверсивного счетчика 3 подключены к входам формирователя 8 уравновешивающего напряжения и регистра 9 памяти.

Нуль органы 1 и 2 переходят в насыщенное состояние, если модуль разности сигналов на их входах превышает величину эоны их нечувствительности, причем первый нуль-орган

1 насыщается при положительной разности сигналов на его входе, а второй нуль-орган 2 — при отрицательной.

Исходное состояние схемы — входной сигнал П равен нулю, нуль-органы находятся в ненасыщенном состоянии, их выходные сигналы равны нулю, элементы И 5 и 6 заперты, код в реверсивном счетчике 3 равен нулю, на выходе формирователя 8 напряжение также равно нулю.

Если при изменении входного сигнала его величина превысит величину зоны нечувствительности, в зависимости от знака приращения входного сигнала произойдет насыщение одного из нуль-органов. Например, если приращение входного сигнала положитель 987576 ное при монотонном или скачкообразном характере, насыщается нуль-орган 1, подавая при.этом импульс на переброс триггера 4 в состояние, соответствующее фиксации максимума, и открывая элемент И .5. Через открытый элемент И 5 на вход сложения счетчика 3 начинают поступать. импульсы от генератора 7. Число в счетчике

3 увеличивается íà 1 с приходом очередного импульса генератора 7. Пропорционально числу импульсов, зафиксированному счетчиком 3, растет напря жение на выходе формирователя 8, которое поступает к нуль-органам, . .вычитаясь на входе нуль-органа 1 из входного сигнала.

Когда на входе нуль-органа 1 напряжение станет меньше зоны нечувствительности, сигнал на выходе нульоргана 1 изменится от единичного до нулевого, закроется элемент И 5 и импульсы от генератора 7 не смогут поступать на вход счетчика 3. Если входной сигнал, достигнув максималь- ного значения, начнет уменьшаться,: образуется разность сигналов на входе нуль-органов 2, причем с уменьшением входного сигнала знак рассогласования становится отрицательным, и как только абсолютное значение рассогласования превысит величину зоны нечувствительности, произойдет насыщение нуль-органа -2, которое вызовет переброс триггера 4, что свидетелвствует о прохождении экстремума, в данном случае максимума.

Одновременно подается отпирающий сигнал на элемент И 6. Очевидно, что при переходе через минимальное значение произойдет обратный переброс триггера.

Таким образом, при прохождении экстремумов изменяется состояние триггера 4 под воздействием импульсов с .выходов нуль-органов.

В.-.зависимости от того, из какого состояния триггер переходит в новое, фиксируется либо прохождение максимума, либо прохождение минимума. По сигналу с одного из выходов триггера, поступающему на управляющий вход цифрового регистра памяти, в него заносится численное значение

1максимума либо минимума.

На выходе дополнительного нульоргана 10 появляется единичный сигнал в момент достижения входным сигналом порога срабатывания (зоны нечувствительности Р, что соответству-, ет аварийному режиму. Использование изобретения позволит реализовать предельное быстро10 действие при прямом цифровом регулировании тока вентильных.преобразова телей комплектных электроприводов постоянного тока третьего поколения.

Формула изобретения

1. Устройство для определения па- . раметров экстремумов, содержащее

;И первый и второй нуль-органы, послед вательно соединенные реверсивный счет чик и формирователь уравновешивающего напряжения, выход которого со-.; единен с первыми входами нуль-органов, вторые входы которых с. единены между собой и с входом устройства, триггер, входы которого соединены с выходами нуль-.органов, а выходы являются выходами устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно содержит генератор импульсов, первый и второй элементы И, первые входы которых соединены с выходом ге- нератора, вторые вхсды — с выходами соответственно первого и второго нуль-органов, а выходы элементов И соединены с входами реверсивного

1 счетчика.

2.,устройство по п. 1, о т л и40 ч -а ю щ е е с я тем, что, с целью сигнализации о начале аварийного режима, оно соедержит дополнитель-, ный нуль-орган, вход которого сое-! динен с входом устройства., 45 Источники информации,,принятые so внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

У 661702, кл. Н 02 P 5/06, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

50 9 652496, кл. G 05 В 13/02, 1975 .(прототип ).

987576

Составитель В. Фунтова

Редактор Ar. Шандор Техред Л.Пекарь КорректорГ. Огар

Заказ 10301/35 Тираж 872 Поди и с ное

ВНИИПИ ГосударственнОго комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4