Регулятор скорости вращения двигателя постоянного тока Советский патент 1991 года по МПК G05B11/01 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для формирования управляющих сигналов обрат- ной связи и коррекции в гироскопических системах автоматического управления и регулирования.

Целью изобретения является уменьшение длительности переходного процесса при изменении величины нагрузки и напряжения источника питания двигателя,

На фиг.1 представлена блок-схема регулятора; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Регулятор скорости состоит из задающего генератора 1 импульсов,

счетчика 2 импульсов, первого 3 и второго 4 триггеров, формирователя 5 импульсов, построенного на триггерах 6 и 7, входной 8 и выходной 9 шин.

Регулятор работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 6 по инверсному выходу имеет логическую единицу 1 и соответственно триггер 7 находится в состоянии логический 0 на выходе.

При поступлении сигнала от датчика скорости (ДС) (см.фиг.2а) по входной шине 8 на С-вход триггера 6 он переключается и на выходе устанавО Ј 4

О 00

ел

ливается логическая единица,поступающая на D-вход четвертого триггера 7. Первый импульс с генератора 1 импульсов (см.фиг.26), поступая на С-вход триггера 7, переключает его, и на выходе формирователя 5 (см.фиг.2в) устанавливается логическая единица. Этот сигнал устанавливается в нулевое состояние счетчик импульсов 2 (см. фиг.2г) и первый триггер 3 (смГ фиг.2д), а также в исходном состоянии оказывается триггер 6 через обратную связь по S-входу. Очередной импульс генератора 1 импульсов ус- танавливает триггер 7 в исходное состояние. Таким образом, каждое поступление импульса по входной шине 8 от датчика скорости приводит к появлению на выходе триггера 7 (форми- рователя 5) короткого импульса,равного периоду генератора 1 (см.фиг.2в). В период между импульсами,посту- лающими по шине 8 от ДС, счетчик 2 подсчитывает число импульсов задаю- щего генератора 1. Пусть период поступающих с формирователя 5 импульсов (см.фиг.2в) превышает значение

(н+1),

где Тг - период задающего генератора 1 ;

К - емкость счетчика 2; Т - период (текущий) импульсов, поступающих по шине 8 от

ДС.

В этом случае на выходе N счетчика 2 появляется импульс (см.фиг.2г) который осуществляет переключение в состояние логическая I триггеров 3 и 4 по S-входам (см.фиг,2д,е). Сигнал с выхода триггера 4 по выходной шине 9 осуществляет подключение источника питания к двигателю. Импульс с выхода формирователя 5 импульсов переключает триггер 3 в исходное состояние, а также сбрасывает счетчик 2.

Таким образом, при (Н-3), т.е. когда частота (скорость) вращения двигателя меньше заданной, на выходной шине 9 регулятора имеется логическая единица, которая подключает источник питания к двигателю,тем . самым заставляя наращивать скорость вращения. Причем частота (период) « задающего генератора 1 Тг выбирается как

тг

1

(N+l) f0

где f0 - требуемая частота (скорость) вращения двигателя.

В то же время емкость счетчика 2 определяется из соотношения

5 0 5

0

г

о 5

Q

И -

f где (у - допустимая относительная

погрешность частоты (скорости) вращения двигателя.

3 том случае, если текущая скорость двигателя становится ТЛ j-sTfXH-l), счетчик 2 не успевает заполниться, так как до момента его заполнения с выхода формирователя 5 (триггер 7) он сбрасывается в исходное состояние. Этот же сигнал,посту- пая на С-вход триггера 4 (см.фиг.2в, е), переключает его в исходное нулевое состояние. Тогда по выходной шине 9 поступает сигнал логического нуля, который отключает источник питания от двигателя. Тем самым двигатель начинает снижать скорость вращения до тех пор, пока она не перейдет значение требуемой частоты вращения (ffl), и при переходе к (Н-1) на выходной шине 9 снова логическая единица, которая подключает источник питания к двигателю, вновь заставляя его увеличивать скорость вращения. Далее процессы повторяются.

Таким образом, в предлагаемом регуляторе двигатель будет подключен к источнику питания, если его текущая частота (.скорость) вращения (Т,6) меньше требуемой (fQ), и будет отключен, если его частота больше заданной. Поэтому при изменении нагрузки или напряжения источника питания время переходного процесса уменьшается, так как источник питания постоянно подключен к двигателю, если , и постоянно отключен при

xLul/fo.

Формула изобретения

1. Регулятор скорости вращения двигателя постоянного тока, содержащий задающий генератор импульсов, формирователь импульсов, первый и второй триггеры, первый вход формирователя импульсов является входом регулятора, выход второго триггера является выхо - дом регулятора, отличающий- с я тем, что, с целью уменьшения длительности переходного процесса при изменении нагрузки и напряжения источника питания, в него введен счетчик импульсов, информационный вход которого подключен к выходу задающего генератора импульсов, выход счетчика импульсов подключен к S- входам первого и второго триггеров, выход первого триггера связан с D- входом второго триггера, С-вход которого подключен к выходу Люрмирова2. Регулятор по п,, о т л и - чающийся тем, что йормирова- тель импульсов содержит два триггера, С-вход первого триггера является первым входом формирователя импульсов, вторым входом которого является С-вход второго триггера,выход второго триггера соединен с S-вхо

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для формирования управляющих сигналов обратной связи и коррекции в гироскопических системах автоматического управления и регулирования.Целью изобретения является уменьшение длительности переходного процесса при изменении величины нагрузки и напряжения источника питания двигателя. Регулятор содержит задающий генератор 1 импульсов, счетчик импульсов 2, два триггера 3 и 4, формирователь импульсов 5, построенный на двух триггерах 6 и 7, входную 3 и выходную 9 шины. Длительность переходного процесса уменьшается за счет того, что двигатель подключается к источнику питания в том случае, если его частота вращения меньше требуемой, и отключается, если его частота вращения больше задания. 2 ил. (Л

теля импульсов, R-входу первого триг- JQ дом первого триггера и выходом фор- гера и R-входу счетчика, выход задаю- мирователя импульсов, D-вход второго 1 щего генератора импульсов соединен триггера связан с выходом первого со вторым входом формирователя им- триггера, D-вход которого соединен пульсов.с общей шиной.

Составитель С.Никишов Редактор Иванова Техред А.Кравчук

Фиг.1

Фив. I

Корректор Т.Малец