Устройство для управления следящим приводом Советский патент 1985 года по МПК G05B19/18 

11 Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в системах числового программного управления приводами, содержащими циклические датчики обратной связи: вращающиеся трансформаторы-индуктосины, БСКТ и т.п. Цель изобретения - повышение точности и упрощение устройства. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства;на фиг. 2 схема одного из вариантов расширителя зоны допустимого рассогласовагч. ния. Устройство содержит генератор 1 импульсов, гщфроапалоговый преобразователь 2, датчик 3 обратной связи, двигатель 4, расширитель 5 зоны допустимого рассогласования, детектор 6, счетчик 7 импульсов, дешифратор 8, ключи 9 и Ю, инвертор 11, элементы памяти 12 и 13, преобразова тель 14 кода. Расширитель 5 зоны допустимого рассогласования содержит триггеры Шмидта 15 и 16, инвертор 17, формирователи 18 и 19 импульсов, элементы 2И-ШШ 20 и 21, счетчик 22 импульсов дешифратор 23, ключ 24, цифроаналого вый преобразователь 25 и сумматор 26 Устройство работает следующим образом. Сигналы генератора 1 поступают на вход счетчика 7, соединенного с дешифратором 8. Выходной сигнал A3 дешифратора, имеющий периодический вид, последовательно принимает два значения: уровень логического нуля и уровень логической единицы. Сигнал A3 поступает на один вход преобразователя 14, на два других входа которого поступают сигналы А1 и А2 старших разрядов входного двоичного кода N, которые имеют весовые значения углов 90 и 180 задания соответственно. Остальные разряды входного кода поступают на цифроаналоговый преобразователь 2, минуя преобразователь 14 кода, который характеризуется следующими логическими зависимостями между входными и выходными переменными: 81 А1 A3 + А1 -АЗ; 82 А2 A3 (А2 А1 + А2 А;)-А Из этих зависимостей следует, что на входы цифроаналогового преобразо12вателя 2 поступает при - входной код N, а при A3 - 1 - код N + + 0,25 (,..f.+1) , т.е. код N, увеличенный на величину, соответствующую 90°. На выходе цифроаналогового преобразователя 2 формируются два сигнала: Uj, и -sinW sin cot; DC Ug- cos C| sin cot, где Ug,W - амплитуда и частота выходного напряжения генератора 1; (f - угол задания по положению, соответствующий коду N или N + 0,25 ()При этом на выходе датчика обратной связи образуется напряжение Up (w: - (jJ ) sin cot, где pi - угол, соответствующий положению привода. Этот сигнал выпрямляется детекторами бив зависимости от значения сигнала A3, управляющего ключами 9 и 10 соответственно запоминается в элементе памяти 12 или 13. В результате на выходах последних формируются сигналы, необходимые для работы расширителя 5 зоны допустимого рассогласования: и, Ujj sin (об -(7); и -и. сов ( о(-V ) . Расширитель зоны допустимого рассогласования (фиг. 2) работает следующим образом. Сигналы и и Uj поступают на входы триггеров Шмидта 15 и 16. Формирователи 18 и 19 выдают короткие импульсы: первый - по переднему фронту, второй - по заднему фронту сигнала триггера Шмидта 16. Логические элементы 2И-ИЛИ 20 и 21 работают как ключи, управляемые прямым и инверсным сигналами триггера Шмидта 15 пропуская импульсы формирователей.18 и 19 на входы счетчика 22. Так как сигнал и при увеличении рассогласования di -If отстает, а при уменьшении его опережает сигнал U на 90°, то в первом случае импульсы поступят на суммирующий, а во втором - на вычитающий входы счетчика 22. Таким образом.

31187

в счетчике 22 формируется код, по величине и по знаку соответствующий величине рассогласования с ценой младшего разряда - 90. Этот код поступает в дешифратор 23. Дешифратор форми- j рует сигналы для управления цифроаналоговым преобразователем 25, а также сигнал, открывающий ключ 24 при нулевом состоянии счетчика 22. При открывании ключа 24, что происходит ю при рассогласовании меньше ± 90°, сигнал управления двигателем Upp соответствует сигналу U.-, поступающему через сумматор 26. При большем рассогласовании сигнал управления 5 двигателем формируется цифроаналоговым преобразователем 25 по требуемому закону. В простейшем случае цифроаналоговый преобразователь формирует сигнал, равный нулю при ну-2о левом значении кода счетчика, и максимально допустимое на входе двигателя напряжение, положительное 514

при положительных значениях кода счетчика 22 и отрицательное - при отрицательных.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает работу привода с большими рассогласованиями, величина которых определяется емкостью счетчика 22, при наличии только одного выхода у датчика обратной связи. При этом инвертирование и коммутация аналоговых сигналов питания датчика заменяется преобразованием входного кода. Это позволяет избежать погрешностей, неизбежных при введении аналоговых ключей в цепь сигнала, и, следовательно, повьш1ает точность устройства. Преобразователь кода может быть выполнен на одной микросхеме двухразрядном сумматоре, установка которой значительно проще и дешевле аналоговых инвертора и четырех ключей, необходимых для коммутации аналоговых сигналов питания датчика.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СЛЕДЯЩИМ ПРИВОДОМ, содержащее датчик обратной связи, механически связанный с выходом - привода, входами подключенньш к соответствующим выходам цифроаналогового преобразователя, а выходом - к первому входу детектора, выход которого через первые ключ и элемент памяти соединен с первым входом расширителя зоны допустимого рассогласования и через вторые ключи и элемент памяти - с вторым входом расширителя зоны допустимого рассогласования, выходом подключенного к входу привода, а также последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик импульсов, дешифратор и инвертор, вход и выход которого подключены соответственно к управляющим входам первого и второго ключей, а выход генератора - к первому входу цифроаналогового преобразователя и к второму входу детектора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, в него введены преобразователь кода, к первому входу которого подключен выход дешифратора, к второму и треть(Л ему входам - входы устройства,соответствующие старшим разрядам, а выходы соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя, входы которого, соответствующие младшим разрядам подключены к соответствующим входам устройства. 00 --4 U)

фиг,.1

фиг,2