Цифровая система автоматического управления

О П И С А Н И Е ()938254

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Соватсимн

Социаяистичвсиин

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6E ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено t 4. 04.80 (21) 2925697/18-24 (5!)М. Кл.

G 05 В 11/26 с присоединением заявки №

9жудзрстнанвй квинтет

СССР не днннм нзвбретнннй н нтнрытнй (23) Приоритет (53) УДК62 SO (088.8) Опубликовано 23.06.82. Бюллетень №23 Дата опубликования описания 25.06.82

А. С. Кицис, В. И. Латышев и В. Ф. Тарае

i ..т

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автомати ческому управлению и может быть ис" пользовано в системах программного управления телескопами, станками, ан. теннами слежения за космическими объектами. 5

Известна цифровая система автоматического регулирования, состоящая из программного задающего устройства. цифрового вычислительного устройства,- 1о выходного регистра хранения управляощего кода, соединенного с преобразователем код-напряжение, усилителя, двигателя и датчика обратной связи, подключенного к второму входу цифрового вычислительного устройства.

В данной системе в цифровом вычислительном устройстве вычисляется код разности заданного и измеренного положений системы. Управляющий код форми- 2о руется по вычисленному коду разности и хранится в регистре, откуда поступает. на преобразователь код-напряжение 51).

Однако из-эа ограниченной точности преобразователя код-напряжение управ-. ляющий код имеет разрядность меньшую, чем максимальное число разрядов кода разности. "Свертывание" кода разности до требуемой разрядности управляющего кода проводится в вычислительном устройстве программно. Сложность формирования управляющего кода является недостатком таких систем.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является цифровая система автоматического управления, которая содержит задаю- щее устройство, первый выход которого подключен к первому входу сумматора, первый элемент ИЛИ и последова-, тельно соединенные регистр, преобразователь код-напряжение, усилитель и двигатель, вал которого механически связан с датчиком обратной связи, выход которого подключен к второму входу сумматора, причем первая груп4 1 величина которого характеризует рассогласование, а знак - направление вращения вала двигателя 6 для отработки рассогласования. При этом имеют место два случая.

1. Если код разности Np лежит в диапазоне чисел

f 2""--"".3< N Z" -1, где Фи- число младших разрядов сумматора соответствующих первой группе выходов, включая знаковый, на выходах второй группы, соответствующих старшим разрядам сумматора, а также на знаковом и одном их выходов первой группы, соответствующем старшему разряду в данной группе, будут либо только нули, либо только единицы.

2. Если код разности N лежит в диапазоне чисел:

- отрицательные числа — (2и" " ) <

IN с(2<- 1

- положительные числа 2 -) ).

7iN 2 2 P где n - число старших разрядов сумматора, на выходах (и+1) старших разрядов суммато ра 2 (включа я з на ков ый1 будет комбинация нулей и единиц.

В первом случае код разности, включая знак, лежит в младших разрядах сумматора 2; эти разряды следует переписать в регистр 3.

Во втором случае необходимо в регистр 3 записать код максимального рассогласования с учетом знака сумма. тора 2.

Формирование управляющего кода в регистре 3 происходит следующим образом.

После вычисления кода N задающее устройство 1 последовательно формирует два сигнала (на выходе 3 и выходе

2). Первый сигнал переписывает состояние младших разрядоа сумматора 2 в регистр 3 хранения управляющего кода °

Вслед за этим второй сигнал поступает на третий вход схемы И 11. Если в (n+1) старших разрядах сумматора 2 зафиксированы либо только нули, либо только единицы (случай 1) этот сигнал через схему И 11 не происходит и в регистре 3 сохраняется код, записанный по первому сигналу. Если же в (и+1) старших разрядах сумматора 2 зафиксирована комбинация нулей и единиц, сигнал поступает на первые входы схем И 12 и 13, и в зависимости пт знака сумматора 2 проходит через одну из них. Таким образом, либо на

На чертеже приведена блок-схема цифровой системы автоматического

40 управления.

Она содержит задающее устройство

1, сумматор 2, регистр 3, преобразователь код-напряжение 4,усилитель 5, двигатель б,датчик 7 обратной связи, пер4S аый элемент ИЛИ 8,инверторы 9, второй элемент ИЛИ 10, первый 11, второй 12

ы третий 13 элементы И.

Система работает следующим образом.

$0

Задающее устройство 1 вырабатывает закон управления, который в аиде кода И поступает на первый вход сумматора 2. На второй вход сумматора с выхода датчика 7 обратной связи

И поступает цифровой код ИИ. На сумма-. торе формируется код разйости

Р Ng И

3 93825 па выходов сумматора соединена с соответствующими входами регистра Е23

В известной системе для Формирования максимального значения управляющего кода используется большой объем электронного оборудования, что услож.-, няет систему и является недостатком.

Цель изобретения - упрощение системы.

Поставленная цель достигается тем, 40 что в нее введены второй элемент ИЛИ, три элемента И и инверторы, выходы которых подключены к соответствующим входам второго элемента ИЛИ, выход которого через первый элемент И сое- 15 динен с первьии входами второго и третьего элементов И, выходами подклоченными соответственно к первому и второму установочным входам регистра, вторая группа выходов сумматора р и выход, соответствующий старшему разряду в первой группе выходов, соединены с входами соответствующих инвер", торов и с входами первого элемента

ИЛИ, выход которого подключен к вто- 2S рому входу первого элемента И, тре". тий вход которого соединен с вторым выходом задающего устройства, третьим выходом соединенного с управляющим входом регистра, причемЗ0 знаковый разряд сумматора подключен к второму входу второго элемента И и к соответствующему входу первого элемента ИЛИ, а через инвертор - к соответствующему входу второго эле мента ИЛИ и к второму входу третьего элемента И.

5 93 первый установочный вход регистра 3 с выхода схемы И 12 поступает сигнал установки кода максимального отрица", . тельного рассогласования (1,0 ... О), либо на второй установочный вход ре- . гистра 3 с выхода схемы И 13 поступает сигнал установки кода максимального положительного рассогласования (0,1...1). При этом для записи кодов максимального рассогласования используются шины установки нулей и единиц регистра 3.

Управляющий код, сформированный на регистре 3, поступает на вход преобразователя код-напряжение 4.

Его выходное напряжение поступает на усилитель 5 и затем .на двигатель

6, угол поворота которого измеряется датчиком обратной связи 7.

Применение данной системы позволит значительно сократить объем электронного оборудования и управляющих программ.

Формула изобретения

Цифровая система автоматического управления, содержащая задающее устройство, первый выход которого подключен к первому входу сумматора, первый элемент ИЛИ и последовательно соединенные регистр, преобразователь код-напряжение, усилитель и двигатель, вал которого механически связан с датчиком обратной связи, выход которого подключен к второму входу сумматора, причем первая группа вы8254 6 ходов сумматора соединена с соответствующими входами регистра, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения системы, в нее введены второй

% элемент ИЛИ, три элемента И и инверторы, выходы которых подключены к соответствующим входам второго элемента ИЛИ, выход которого через первый элемент И соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, выходами подключенными соответственно к первому и второму установочным входам регистра, вторая группа. выходов сумматора и выход, соответствующий старшему разряду в первой группе выходов, соединены с входами соответствующих инверторов и с входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу первого эле2о мента И, третий вход которого соединен с вторым выходом задающего устройства, третьим выходом соединенного с управляющим входом регистра, причем знаковый разряд сумматора подключен

25 к второму входу второго элемента И и к соответствующему входу первого элемента ИЛИ, а через инвертор - к соответствующему входу второго элемента ИЛИ и к второму входу третьего элеЗф мента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР зз Н 549788, кл. G 01 В 19/18, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 447684, кл. G 05 В 11/26, 1973 (прототип) .

938254

Составитель Г. Нефедова

Редактор А» Шандор» Техреду A. Áàáèíóù «» Корректор И. Демчук»

Заказ И60/71 Тираж 915 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

lÈ)ß Москва Ж-Я Раушская наб. g. 4Д филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4