Цифровой регулятор Советский патент 1978 года по МПК G05B11/01 

Изобрете; но отиоеится к автоматике и может быть нримеиено в системах автоматического унравлеиия цифровой вычислитсльиой техники. Извеетиы цифровые регуляторы иодобного 5 1 азначеиия 1, 2, иснользуюш,ие иреобразование цифровых сигналов в аналоговые для унравлеиня исиолиительиыми механизмами. В таких еиетемах чнсло }ровией цифро-аналогового нрсобразователя оиределяет статичес- 1кую точиость. Наиболее близок к нзобретеиию но технической сущности регулятор 2, состоящий из цифро-аналогового нреобразователя, датчика обратной связи, вход которого соединен с 15 выходом иеиолиительиого мехаиизма, а выход- с входом цифрового сумматора, второй вход которого связаи с выходом задатчика регулируемой величины. Недостатком таких устройств является низ- 20 кая статическая точиость, обусловленная ограниченной диекретиостыо цнфро-аналоговых иреобразователей. Цель изобретения - иовьпиение етатической точиостгг цифрового регулятора нри иеизмен- 25 цом числе уровией цифро-аналогового нреобразователя. Это достигается тем, что в цифровом регуоТяторе доиолннтельио ирименены распределитель имиульсов, входы которого соединены с 30 cooT;ieTiT n-;oHUiM выходами цифрового сумматора. ревереп: ;;ый счетчик, (/гН-2) входов которого нодключены к выходам цифрового сум:.;1тора и к выходам рас11 1еделптеля . а выходы счетчика иодключены к Ц1:фро-а налоговому иреобразователю, выход которого через фильтр ннзхих частот нрисоеД11иеи к исиолиительного механизма. На чертеже иредетавлена структурная схема цифрового регулятора. Она еодержит цифровой сумматор I, распределитель 2 имнульсов, реверенвный счетчик 3. цифро-аиалоговый преобразователь 4, ) 5 ннзких частот, иеиолиительиый меcj-хаипзм 6. датчик 7 обратной связи, задатчик 8 регулируемой величины. Регулируемая величина еннмается е выхода нснолн1ггельио1о механизма 6. Раснределитель 2 штиульеов через ревереивные счетные входы осуществляет внбраториый режим работы младшего разряда регистIln - счетчика цнфро-аиалогового нреобраз.ог,г,те,1я 4, чем достигаетея ди11амнчеекое усРелиелие выходного непрерывного сигнала вИ.трн оеиовиого квантового деления i стронство раоотает следующим ооразом.

3

Ыа распределитель 2 импульсов поступает часть разрядов (п) выходного двоичпо:-о кода сумматора 1, другая часть котопого (т) записывается ,ллел1..по в счетчик 3 п.ифроаиалогоиого преобразо15ателя 4. Распределитель импульсов двумя выходиымп инпами подключен cooTBeTCTBCiino к прямому ( + ) и обратпому (-) счетпому входу счетчика 3. Па выходе распределителя происходпт иоочередпое формирование импульеов, ири этом иаузы между имиульеами меияютея в соответствпп с числами, записаппымп в распределителе имиульеов. Это обеспечивает вибраторпып; режим работы младшего разряда счетчпка 3, ирпчем длительпость нахождения этого )азряда в одиом 1ТЗ двух устойчивых состояний равиа длительности между пмнульс;1мп па выходе распределителя. Внбрато) режим работы младп1его разряда ечетчика обеспечивает дииампчески режпм работы нп(1)роаналогового преобразователя 4 впутрп одпого осиовиого квантового выходного

сигнала .,. . При соответствующем crjtaживапии фильтром 5 поддерживается .;ребуемьи выходпой уровеиь ианряженпя пнфроаиалогового иреобразователя со статп:ескоп точпостыо, нрезьппающей OCHOBIIXHO дискретность цифро-апалогового иреобразователя.

Р1еиользоваппе пового узла в виде раеиределптеля импульсов при реалпзаиии регистра цифро-аналогового преобразователя на реверсивиом двоичиом счетчике дает возможлюсть дииампческого усредпеппя выходпого сигпала иреобразователя 4 па разных уровнях наприження с днскретност1зЮ, зпачптел.ьио превьинающеГ осповное число кигштовых ypo;5ncii (). В результате повьппается статическая точиость пифрового регулироваппя.

4

При этом указанный эффект достигается без liMeHjaTCJHjCTBa в псирерывную часть п.иф|ю-апало1Ч);юго нреобр;:зователя, что гораз.то lilioino н НС т) дорогогтоянщх iiperui -nioi:иых э,1ем(м;тов, так как дпск)етнсеть повьппается не увелпчеппем разрядов, а цпф|Ю ;ым ч1рав; еннем вынужденного дпиам;гчсского .

Ф

о р м у л а и 3 о о р е т е н и я

Цифровой регулятор, еодержащий цпфроапалоговы| | ирсобразователь, датчик обратной сиязн. 15ХОД которого соедннен с выходом иснолин1елыю 0 механизма, а выход--с входом пис}))ового е л1 1атора, вто)011 вход KOTO|3Oi о связан е выходом задатчика регулир емо1 ; ве.личииы, о т л н ч а К) щ и 11 с я тем, что, е иеЛ1 го повышеппя статическоГ точности, он содержит распределпте.пь :м11ульсов, входы которого соединены с еоответствугощими выходами инфрового сумл.атора, ревереивиый счетчик, входы которого подключеиы к выхода), цифрового сумматора п к выходам распределителя импульсов, а выходы счетчика нодк;1ючень1 к нлфро-аналоговому 11рсобразователю, выход которого через фнлыр низких частот нрпсоедппеп к входу иснолнптельного механизма.

Псточники ииформацпп, нрпиятые во вппманне нрп экспертизе

1.Круг Е. К., Ллекеандриди Т. М., Дплпчевскнй О. П. Цифровые регуляторы, М., «Эпе)гпя, 19()С), с. 5--50, рис. 3-1в, 3-26.

2.Патеит ФРГ 1538655, кл. G 05D 3/00, ои -блнк. 1974.