Цифровая система управления Советский патент 1989 года по МПК G05B11/26 

Јь Јъ СД

оо 1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации скорости вращения электродвигателей в системах автоматического управления.

Цель изобретения - повышение быстродействия системы.

На чертеже представлена блок-схема системы.

В цифровую систему управления входят задатчик 1, сумматор 2, реверсивный счетчик 3, преобразователь 4 код - длительность импульса, усилитель 5 мощности, двигатель 6, первый дешифратор 7, элемент И 8, второй дешифратор 9, генератор 10 тактовых импульсов, датчик 11 скорости, преобразователь 12 период - код и мультиплексор 13.

Система работает следующим образом.

С выхода задатчика 1 входной код Н0доступает на первый вход сумматора 2, на второй вход которого поступает код N, с преобразователя 12 период - код, содержащий информацию о скорости двигателя 6. Информация с преобразователя 12 период - код поступает при этом в обратном коде, т. е. максимальной скорости соответствует минимальный код, в то время как поступающий с задатчика минимальный код соответствует минимальной скорости. На выходе переноса сумматора 2 в зависимости от того, какой из сигналов N0 или N, окажется больше, формируется сигнал логического нуля или логической единицы: при N 0 N1 формируется сигнал логической единицы, а при N0 N1 - логического нуля. Реверсивный счетчик 3 работает соответственно на сложение при N0 -7 N и на вычитание при N., N6, На выходе сумматора 2 формируется код, равный модулю игнала NJ разности кодов N 4 JN 0 - N J. Код N -i поступает на вход второго дешифратора 9, который в зависимости от величины N4 формирует управляющий сигнал, поступающий на мультиплексор 13. Весь возможный диапазон изменения N разбит на п равных частей. Каждой части диапазона соответствует свой код на выходе дешифратора 9, в зависимости от которого на выход мультиплексора 13 проходит та или иная частота через группу выходов генератора 10 тактовых импульсов, при0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

чем чем больше сигнал N7, тем больше частота сигнала, поступающего на тактовый вход реверсивного счетчика 3 через элемент И 8.

При N0 N1 реверсивный счетчик 3 работает на сложение, его код растет, и тактовая частота, поступающая на тактовый вход счетчика, тем больше, чем больше величина сигнала N2. На выходе преобразователя 4 код - длительность импульса формируется ши- ротно-импульсный сигнал, поступающий через усилитель 5 мощности на двигатель 6. Частота следования широтно-импульсного сигнала определяется частотой с выхода генератора 10 тактовых импульсов, а длительность пропорциональна коду реверсивного счетчика 3, т. е. с возрастанием кода реверсивного счетчика 3 пропорционально- увеличивается длительность импульсов на выходе преобразователя 4 код - длительность импульса, и двигатель 6 начинает разгоняться.

При широком диапазоне стабилизируемых скоростей возможно возникновение ситуаций, когда N0 N, или N1 N0. При N 0 5 N1 возможна запись в реверсивный счетчик 3 максимального кода. В этом случае на выходе первого дешифратора 7 формируется сигнал логического нуля, закрываю1- ший элемент И 8, в результате чего на тактовый вход реверсивного счетчика 3 не пройдет следующий импульс с мультиплексора 13 и счетчик 3 не переполнится.

Как только N1 окажется больше М0, на выходе первого дешифратора 7 формируется сигнал уровня логической | единицы, который открывает элемент И 8, и импульсы с мультиплексора 13 поступают на тактовый вход реверсив- ного счетчика 3. Счетчик работает на вычитание. При N., N0 в реверсивном счетчике 3 возможна запись минимального кода, В этом случае первый дешифратор 7 сформированным на выходе сигналом логического нуля вновь закрывает элемент И 8 и не пропускает следующий импульс на тактовый вход реверсивного счетчика 3 с мультиплексора 13.

Ход реверсивного счетчика 3 не меняется скачком от минимального к максимальному, а формирование переходного процесса достигается за счет

того, что при большей величине сигнала Na на тактовый вход реверсивного счетчика 3 поступает большая частота.

При малой величине N г на реверсивный счетчик 3 поступает меньшая частота, что приводит в силу возможности часто сравнивать, на сумматоре величины N0 и N из-за использования в системе преобразователя 12 период код к уменьшению перерегулирования.

Формула изобретения

Цифровая система управления, содержащая задатчик, последовательно соединенные преобразователь код - длительность импульса, усилитель мощности, двигатель и датчик скорости, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом преобразователя код - длительность импульса, реверсивный счетчик, тактовый вход которого соединен с выходом элемента И, а кодовый выход - с информационным входом преобразова0

5

0

5

теля код - длительность импульса, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия системы, в нее введены первый и второй дешифраторы, сумматор, преобразователь период - код и мультиплексор, информационные входы которого подключены к группе выходов генератора тактовых импульсов, а управляющий вход через второй дешифратор подсоединен к информационному выходу сумматора, первый вход которого соединен с выходом задатчика, второй вход через преобразователь период - код соединен с выходом датчика скорости, а выход переноса подсоединен к знаковому входу реверсивного счетчика и первому входу первого дешифратора, второй вход которого подключен к выходу переноса реверсивного счетчика, а третий вход соединен с кодовым выходом реверсивного счетчика, первый вход элемента И соединен с выходом первого дешифратора, а второй вход - с выходом мультиплексора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации скорости вращения электродвигателей в системах автоматического управления. Цель изобретения- повышение быстродействия системы. Цифровая система управления имеет задатчик 1, сумматор 2, реверсивный счетчик 3, преобразователь 4 код- длительность импульса, усилитель 5 мощности, двигатель 6, первый дешифратор 7,элемент И 8, второй дешифратор 9, генератор 10 тактовых импульсов, датчик 11 скорости, преобразователь 12 период- код, мультиплексор 13. 1 ил.