Цифровой регулятор Советский патент 1989 года по МПК G05B11/14 

Изобретение относится к цифровым системам регулирования и может быть использовано для измерения и регулирования одного или соотношения двух параметров технологического процесса.

Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение точности и надежности регулятора

На чертеже приведена функциональная схема регулятора.

Регулятор содержит импульсный датчик 1, формирователь 2 импульсов, дифференцирующую цепочку 3, генератор 4 импульсов, элемент ИЛИ 5, счетчик 6, инвертор 7, элемент И 8, за- датчик 9, счетчик 10, сумматор 11, инвертор 12, элемент ИЛИ 13, регистр 14 и дифроаналоговый преобразователь 15.

Цифровой регулятор работает следующим образом.

В задатчик заносится код заданно- го значения регулируемого параметра. . После этого цифровой регулятор включается в работу. При включении питания на выходе дифференцирующей цепочки возникает короткий импульс, который обнуляет первый и второй счетчики. С выхода заема CR второго счетчи- ка по переднему фронту О через ин- вертор 12 и элемент ИЛИ 13 происходит запись -в регистр кода ошибки с выхода сумматора, равного значению задатчика, так как на выходах счетчика 10 находятся О. С выхода переноса сумматора происходит запись в регистр 14 кода знака ошибки. С первого выхода генератора импульсы (значение частоты определяется максимально возможным значением частоты для данного типа микросхем) поступают на тактовый (С) вход счетчика 6. По первому поступив3150

шему импульсу уровень 1 устанавливается на выходе первого разряда, по второму импульсу уровень 1 устанавливается на выходе второго разряда и по переднему фронту этого импульса происходит предустановка во все разряды второго счетчика 1. По третьему импульсу тактового генератора 4 уровень 1 устанавливается на выходе третьего разряда первого счетчика 6, счетчик сам себя блокирует, запрещая дальнейший счет подачей 1 на вход разрешения счета (ЕС), и через первый инвертор 7 О разрешает счет второму счетчику 10. Второй счетчик 10 работает в режиме вычитания импульсов, поступающих через элемент И 8 с второго выхода генератора 4 импульсов. При этом значение частоты с второго выхода генератора импульсов определяется минимальным значением частоты с импульсного датчика 1, а именно при максимальном значении периода импульсов импульсного датчика реверсивный счетчик должен досчитать до всех нулей. Как только придет очередной импульс, с импульсного датчика происходит -обнуление первого счетчика б, останов счета второго счетчика 10, формирование на выходе сумматора кода ошибки и, кода знака ошибки. По первому импульсу с первого выхода генератора происходит запись кода .ошибки и кода знака ошибки сигналом 1 с выхода первого разряда первсэго счетчика 6. Таким образом в течение каждого периода импульсов импульсного датчика происходит вычисление кодов ошибки и знака ошибки.

Элемент И необходим для блокировки тактового входа G второго счетчика при его полном обнулении, которая осуществляется подачей с выхода зае- ма (CR) второго счетчика сигнала О на вход элемента И 8 при наличии на всех выходах второго счетчика О, При обнулении второго счетчика 10 происходит запись кода ошибки и кода знака ошибки в регистр 14 по сигналу заема второго счетчика 10 через инвертор 12 и элемент ИЛИ 13

Формула изобре.тения

Цифровой, регулятор, содержащий первьй и второй инверторы, элемент И импульсный датчик, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, генератор импульсов, первый выход которого подключен к тактовому входу первого счетчика, второй счетчик, выход заема которого подключен к входу второго инвертора, задатчик, регистр, выход которого через цифро- аналоговый преобразователь подключен к вькоду регулятора, отличающийся тем, что, с целью.упрощения конструкции, повышения точности и надежности регулятора, в него введены сумматор, первый и второй элементы ИЛИ, причем выход формирователя импульсов подключен к первому входу первого элемента ШИ, второй вход которого соединен с входом сброса регулятора, а вькод - с входом сброса первого счетчика, выход первого разряда которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу записи регистра, а второй вход - к выходу второго инвертора, подключенного входом к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора импульсов, а выход - с тактовым входом второго счетчика, вход предустановки которого соединен с выходом второго разряда первого счетчика, .выход третьего разряда которого соединен с входом разрешения счета первого счетчика и с входом первого инвертора, подключенного выходом к входу разрешения счета второго счетчика, информационньгй вход которого подключен к шине задания логической единицы, а информационный выход - к первому информационному входу сумматора, второй информационный вход которого соединен с выходом задатчи- ка, а выход - с информационным входом регистра, вход сброса второго счетчика соединен с входом сброса регулятора .

Изобретение относится к цифровым системам регулирования и может быть использовано для измерения и регулирования одного или соотношения двух параметров технологического процесса. Изобретение позволяет упростить конструкцию, повысить точность и надежность цифрового регулятора. Цифровой регулятор содержит импульсный датчик, формирователь импульсов, генератор импульсов, счетчики, инверторы, сумматор, задатчик, регистр, цифроаналоговый преобразователь, элементы ИЛИ, элемент И. В регуляторе формируется сигнал ошибки с переменным периодом дискретизации, который определяется периодом импульсов импульсного датчика. Регулятор реализуется на простой элементной базе. 1 ил.