ЦИФРОВОЙ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР Советский патент 1970 года по МПК G05B11/28 

Изобретение относится к системам автоматического регулирования. Известны цифровые широтно-импульсные регуляторы, содержащие датчик «угол-код, счетчик формирования двоичного кода на п разрядов, элементы «И для переписи кода, второй счетчик для формирования управляющего сигнала па триггерах, блок управления из элемента «И, генератора стандартных импульсов и триггера считывания, соединенного с выходным блоком. Предлагаемый регулятор отличается от известных тем, что с целью упрощения генератор нмнульсов через дополнительно установленные делитель частоты и две линии задержки соединен с нулевым входом триггера считывания, выход которого через элемент «И связан со счетным входом Т1риггера младшего разряда второго счетчика. Потенциальный вход этого элемента «И иодключен через второй делитель частоты к генератору импульсов, а общая точка двух линий задержки нодсоединена к импульсному входу всех элементов «И для переписи кода, кроме этого п/2 старших разрядов первого счетчика через элементы «И подключены к счетному входу триггера старшего разряда второго счетчика, выход которого связан с единичным входом триггера считывания. На фиг. 1 представлена развернутая блоксхема описываемого регулятора; на фиг. 2 - временная диаграмма процесса нреобразования кода, пропорционального величине рассогласования, в двухполярный щнротно-имнульсный сигнал управления; на фиг. 3 - выходная характеристика регулятора. Регулятор состоит из аналого-дискретного преобразователя «угол-код I, включенного на вход счетчнка 2 формирования двоичного кода; счетчика 3 формирования управляющего сигнала, содержащего шесть триггеров 4-Я включенных через элементы «ИЛИ 10- 15 на схему 16 перенисн двоичного кода, состоящую из элементов совпадения «И 17-26. Блок управления 27 содержит генератор стандартных импульсов 28, соединенный одновременно с входом делителя импульсов 29, выход которого соединен с входом схемы совпадения «И 30 и делителем 5/. Выход делителя 31 соединен последовательно с двумя элементами линии задержки 32 и 33, а выход линии задержки с триггером считывания 34. Выходной блок 55 состоит из усилителей мощности .36 и 37 и электромагнита новоротного тина 38. Проводом 39 вынолнена об .атная связь с вь хода триггера 9 на первый вход триггера считывания 34.

С выхода преобразователя / на вход двоич юго счетчика 2 поступает серия импульсов, число которых определяется величиной рассотласоваппя замкнутой системы. В счетчике 2 записывается число, пропорциоиальпое расcorvTacoBaHHio. Разрядность счетчика 2 определяется максимальпой величиной возможного рассогласования, в даппом случае было выбрано десять двоичных разрядов.

При включении питания первый импульс с генератора 28 проходит через делитель 5/ и поступает на цепи «Установки нуля регулятора. При этом все триггеры счетчика 5 выставляются в состояние «О, а триггер считывания 34 - в состояние «1, О.

После линии задержки 32 импульс приходит одновременно на схему 16 переписи кода, переписывая число со счетчика 2 в счетчик 3, и на линию задержки 33, а через нее ноступает па вход «Начало считывания триггера считывания 34. При этом триггер 34 нереворачивается в состояние «О, 1, и схема 30 разрешает прохождение импульсов считыва11ия на вход счетчика 3.

Делитель 29 необходим для изменения коэффициента пропорциональности регулятора. Так как счетчик 3 включен на вычитание, Г при последовательной подаче импульсов на вход триггера 4 величина за писанного числа уменьшается. После того как счетчик выставляется в «О, следующим имлульсом во всех разрядах выставляются «1.

При этом .импульс через провод 39 проходит на первый вход триггера 34 и выставляет его в состояние «1, О. Схема 30 закрывается, и 1;м1пульсы на вход счетчика 3 не проходят. Такт повторяется после нрихода следующего импульса от делителя 31.

В процессе преобразования кода, пропорционального величине рассогласования, в двухпо лярный щиротно-имПульсный сигнал упоавления изменение состояния выходов импульсных усилителей 36 и 57 зависит от состояния триггера считывания 34.

В зависимости от занесенного в счетчик 3 числа, например 2 (фиг. 2,а), и выполнения алгоритма управления при состояпии триггера 34 «1 }ia выходе элемента 36 - «1, а элемента 37 - «О. Если состояние триггера

34 - «О, то на выходе элемента 36 - «О, а элемента 37 - «1. Число 2- выбрано за нуль системы управления, при этом екважность Y 0,5 и якорь электромагнита совершает колебания около среднего еостояния.

При уменьшении числа, напри.мер, до 2з

(фиг. 2,6) скважность умеиьшается (у 0,5)

и якорь больше отклоняется в левую сторону.

При увеличепии числа, например, до 25 -J- 2i

(фиг. 2,в) скважность увеличивается (у 0,5) к якорь больше отклоняется в правую сторону.

На фиг. 3 приведена выходная характеристика регулятора у (2), причем скважнесть управляюц его сигнала регулятора 1практически из.меняется от нуля до 1. Характеристика пропорциональна в зоне шести двоичных разрядов дееятирядного двоичного кода во всем диаиазоне скважности выходных управляющих импульсов.

Предмет изобретения

Цифровой широтно-импульсный регулятор,

содержащий датчик «угол-код, счетчик форлирования двоичного кода на п разрядов, элементы «И для лерепиеи кода, второй счетчик для формирования управляющего сигнала на триггерах, блок управления из элемента «И,

генератора стапдартных и пульсов и триггера считывания, соединенного с выходным блоком, отличающийся тем, что, с целью упрощения регулятэра, в нем генератор импульсов через дополнительно установленные делитель

частоты и две линии задержки соединен с нулевым входом триггера считывания, выход которого через элемент «Н евязан ео счетным входом триггера младщего разряда второго счетчика, причем потенциальный вход этого

элемента «И подключен через второй делитель частоты к генератору импульсов, а общая точка двух линий задержки подсоединена к импульсному входу всех элементов «И для переписи кода, креме этого, л/2 етарщих разрядов первого счетчика через элементы «И подключены к ечетному входу триггера стар. щего разряда второго счетчика, выход которого связан с единичны.м входом триггера считывания. 1. 1 J f /

0,9 0,8 0,7 0,6

0,5

o.t

0,3 0,2

0.1 0

Код

35T2J

25

15уб га

Фие.З