Дискретно-аналоговый регулятор

О П И С А Н И Е 355599

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Е АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 19.111.1971 (№ 1635547/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 16.Х.1972. В10ллстснь ¹ 31

Дата опубликования описания 19.1.1973

М. Кл. G 05Ь 11/14

Комитет ло делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621.52 008.2(088 8) Авторы нзобретеш(я

А. В, Лавриков, В. М. Новиков и 1О. Ю. Михалевич

Заявитель

ДИСКРЕТНО-АНАЛОГОВЫ Й РЕГУЛЯТОР

1 1рсдлаГясм1>lи iilcl(pcTII0-апялОГОВьlи рсГулятор 1>10?KcT 61>ITh использован B cllcTcì3õ 3Втоматичсского управления прпводямн механизмов реверсивного движения с управлением скоростью.

Извсстны рсГулт1торы, в KQTopt>гх используется ttixtttyzit cttO-фазовый или широтно-импульсный метод управления тиристорным усилитслеAI мощности. Они содср>кат дискретный масштабный преобразователь, TIBc схемы сравнения, выходы которых подключены к двум

Bxo>$31(t выходной ct(. toBOÉ cxciltht tt последовательно соединенные линейный усилитель и трансформатор с тремя выходными обмотками, Одна обмотка I(OTopol 0 подклlОчспа K дифферснциатору.

Предлагаемый регулятор отличается тем, что один из входов каждой схемы сравнения подключен к соответствующей выходной оомоткс трансформатора, другой вход каждой схемы сравнения соединен с выходом дискретного масштабного преобразователя. Вход последнего подключен к выходу дифференциатора.

Это повышает точность регулирования.

На фиг. 1 изображена функциональная схема дискретно-аналогового регулятора; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы.

Дискретно-аналоговый регулятор содержит линейный усилитель 1, трансформатор с тремя выходными обмотками 2, схемы сравнения 3, .(, выходную силовую схему 5, дифферснцняТ0р 6 и,диск р(. тн1.1 Й м яснггабнь(й нрс06p330B;1тель 7.

Дискретный масштабный преобразователь включает в ссбя нуль-детектор 8, одновнбратор 9 с управляемой длительностью импульса, вы 1нтяющнй с«СТ »» 10, генератор импульсов

11, вентиль 12 ii3 два входя, сxcму «ИЛИ» 1 н преобразователь код-напряжение (ПКП) И, 10 который запнтан от источника опорного t13tiряжения Up

На временной диаграмме (фнг. 2) изобря>к Ill>i 31110pi>l, П011сня)ОП1ИС ()360T>>> рСГуЛ1!Тора, где;

15 а — опорное напряжение Up, б — напряжение с выхода дискретного масштабного преобразователя 7; в — напряжение управляющего снп(ила на входе схемы сравнения ? (41;

20 г — импульс на выходе одновнбрятора 9; д — импульс на выходе схемы сравнения;

e — форма импульса тока в нагрузке.

Схема работает следующим образом.

Управляющий сигнал переменного тока

25 с выхода усилителя 1 через трансформатор 2 поступает на входы схем сравнения ?, 4 в виде асс.упр: Л 1вх.упр S(t) (вА (1) где 1/„хпр — управляющий сигнал на входе

30 схем сравнения;

355599

А — коэффициент передачи звена: усилитель 1 и трансформатор 2; о — круговая частота напряжения питания датчика и нагрузки;

U...-„ð — сигнал управления на входе регулятора.

В зависимости от заданного направления вращения двигателя исполнительного устройства на входе одной из схем сравнения управляющий сигнал совпадает по фазе с опорным напряжением, на входе другой схемы совпадения он противофазен. Это достигается соответствующим включением вторичных обмоток трансформатора 2.

На вторые входы схем сравнения 8, 4 в каждый положительный полупериод опорного напряжения поступает напряжение с преобразователя 7.

Дискретный масштабный преобразователь работает следующим образом. В начале каждого положительного полупериода опорного напряжения нуль-детектор 8 вырабатывает запускающий импульс, который поступает на одновибратор 9, осуществляющий задержку начала работы преобразователя.

Задний фронт импульса одн 9 устанавливает в единичное состояние все разряды счетчика 10. Наличие хотя бы одной единицы в каком-либо разряде счетчика 10 через схему «ИЛИ» обусловливает открытие вентиля 12.

С генератора 11 начинают поступать импульсы вычитания на счетчик 10. Счетчик 10 управляет ПКН 14, который запитан опорным напряжением Уп. Таким образом, с выхода

ПКН за время преобразования Т, мы имеем напряжение, изменяющееся по закону

У,п„— Упп з1п ®t 1 — —. т (2)

1 п где U „, — напряжение на выходе ПКН;

U — опорное напряжение;

К„= 2" — коэффициент преобразования;

n — число разрядов вычитающего счетчика; т=1, 2, 3, ..., 2" — число периодов Т„, (где Т„п — период повторения импульсов с генератора 11).

В момент равенства мгновенных значений (асс, упр и Удпм на выходе схемы сравнения вырабатывается импульс, отпирающий соответствующий тиристор.

Приравнивая выражения (1) и (2) и решая их относительно т, получим

m = 1 " УпР К„, (3) Таким образом, момент отпирания тиристора линейно зависит от входного напряжения.

Дифференциатор б выделяет производную от изменения величины управляющего сигна5 ла и выдает сигнал в виде постоянного тока, знак и величина которого пропорциональны производной.

Сигнал с дифференциатора б поступает на модуляторный вход одновибратора 9, осущест10 вляя параметрическое управление длительностью импульса т

Ь, где т, — длительность импульса одновибратои ра при "" = О;

dt

+Лт — приращение длительности импульса одновибратора; пропорциональное скорости изменения входного сигна упр ла при у"р(0;

dt — Лт — приращение длительности импульса одновибратора, пропорциональное скорости изменения входного сигна4 асуп р ла при у"р) О.

15

25

В результате действия диффереициатора отпирание тиристора происходит раньше или

30 позже на величину, пропорциональную производной, действующей в данный момент времени на входе регулятора.

Таким образом, ток в нагрузке получает приращение пропорциональное производной

35 управляющего сигнала и совпадающее с ее знаком.

Рабочая зона дискретного масштабного преобразователя определяется из минимального значения hU;„, которое способна различить

40 схема сравнения.

Предмет изобретения

Дискретно-аналоговый регулятор, содержащий дискретный масштабный преобразова45 тель, схемы сравнения, выходы которых подключены ко входам выходной силовой схемы, и последовательно соединенные линейный усилитель и трансформатор с тремя выходными обмотками, одна выходная обмотка которого

50 подключена к дифференциатору, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, одни из входов схем сравнения подключены к соответствующим выходным обмоткам трансформатора, а другие соединены

55 с выходом дискретного масштабного преобразователя, вход которого подключен к выходу дифференциатора.

Редактор Л. Утехина

Составитель Н. Мукосеева

Техред А. Евдонов

Корректор В. Жолудева

Заказ 4350/15 Изд. № 1829 Тирахк 406 Подписное

ЦНИИПИ Когиитета по делам изобретений и открьпий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раугпская нао., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2