Устройство для определения параметров экстремумов Советский патент 1983 года по МПК G05B13/02 

боте ) при больших скоростях изменения входного сигнала. Действительно, при нормальном функционировании устройства под действием возникшей на- входе разнос сигналов один из нуль-органов сраба тывает, вызывая увеличение (уменьшение ) числа в счетчике на единицу и соответствующее изменение напряжения на выходе формирователя, что приводит к возврату нуль-органа IB исходное состояние. Для образрва ния напряжения на выходе формирователя требуется некоторый временной интервал, определяемый суммой време срабатывания цепи: нуль-орган, счет чик, формирователь уравновешивающего напряжения., Если скорость изменения входного сигнала такова, что его величина успевает дополнительно изменяться хотя бы на одну дискрету за время формирования уравновешивающего н пряжения, срабатывающий нуль-орган исходное состояние не возвращается, и устройство перестает следить за изменением входного сигнала, т.е. в никает сбой в работе устройства. Кроме того, недостатком известного устройства является возможност измерения напряжений, обладающих лиш нулевым начальным значением (например,., устройство неприменимо в том случае,когда надо измерять нескольк два и более-сигналов, подаваемых пр помощи коммутатора. При этом характер сбоя будет аналогичным описанно му). Цель изобретения - увеличение на дежности работы устройства, Поставленная цель достигается те что устройство для определения пара метров экстремумов, содержащее перв и второй нуль-органы, последователь носоединенные реверсивный счетчик и формирователь уравновешивающего напряжения, выход которого соединен первыми входами нуль-органов, вторы входы которых соединены между собой и с входом устройства, триггер, вхо ды которого соединены с выходами ну органов, а выходы являются выходами устройства, содержит генератор импульсов, первый и второй элементы И, первые входы которых соединены с выходом генератора, вторые входы с выходами соответственно первого и второго нуль-органов, а выходы элементов И соединены с входами pesespсивного счетчика, С целью своевнеменного получения информации о начале аварийного режима устройство содержит дополнител ный нуль-орган, вход которого соеди нен с входом устройства. Зона нечувстззительности дополнительного нуль-органа соответствует аварийному значению входного сигнала в отличие от первых двух нуль-органов, имеквдих зону нечувствительности, определяемую разрядностью счетчика и формирователя уравновешивающего напряжения. Наличие дополнительного нуль-органа позволяет использовать устройство, например, в качестве цифрового датчика тока в системах управления вентильными преобразователями электроприводов постоянного тока, где помимо измерения в цифровой форме экстремальных значений тока на интервале проводимости- вентиля в нормальных режимах необходимо свое временное получение информации о начале аварийного режима. На чертеже изображена функциональная схема устройства. Устройство содержит первый нульЪрган 1, второй нуль-орган 2, реверсивный счетчик 3, триггер 4 знака экстремума, первый элемент И 5, второй элемент И 6, генератор 7 импульсов, формирователь 8 уравновешивающего напряжения, регистр 9 памяти, дополнительный нуль-орган 10. На входы нуль-органов 1 и 2 поступают сигналы: входной, параметры экстремума которого подлежат определению, и обратной связи - с выхода формирователя 8 уравновешивающего напряжения. Выходы нуль-органов 1 и 2 связаны с входами элементов И соответственно 5 и 6. Вторые входы элементов И 5 и 6 подключены к генератору 7 импульсов. Выход первого элемента И 5 соединен с входом сложения реверсивного счетчика 3, а выход второго элемента И 6 - с входом вычитания счетчика 3, Выходы реверсивного счетчика 3 подключены к входам формирователя 8 уравновешивающего напряжения и регистра 9 памяти. Нуль органы 1 и 2 переходят в насьзщенное состояние, если модуль разности сигналов на их входах превышает величину зоны их нечувствительности, причем первый нуль-орган 1 насыщается при положительной разности сигналов на его входе, а второй нуль-орган 2 - при отрицательной. Исходное состояние схемы - входной сигнал Ug равен нулю, нуль-органы находятся в ненасыщенном состоянии, их выходные сигналы равны нулю, элементы И 5 и б заперты, код в реверсивном счетчике 3 равен нулю, на выходе формирователя 8 напряжение также равно нулю. Если при изменении входного сигнала его величина превысит величину зоны нечувствительности, в зависимости от знака приращения входного сигнала произойдет насыщение одного из нуль-органов. Например, если приращение входного сигнала положительное при монотонном или скачкообразном характере, насыщается нуль-орган 1, подавая при.этом импульс на переброс триггера 4 в состояние, соответствующее фиксации максимума, и открывая элемент И 5. Через открытый элемент И 5 на вход сложения счетчика 3 .начинают поступать, импуль сы от генератора 7. Число в счетчике 3 увеличивается на ,1 с приходом очередного импульса генератора 7, Пропорционально числу импульсов, зафиксированному счетчиком 3, растет напр жение на выходе формирователя 8, которое поступает к нуль-органам,. вычитаясь на входе нуль-органа 1 из входного сигнала. Когда на входе нуль-органа 1 напряжение станет меньше зоны нечувствительности, сигнал на выходе нульоргана 1 изменится от единичного до нулевого, закроется элемент И 5 и импульсы от генератора 7 не смогут поступать на вход счетчика 3. Если входной сигнал, достигнув максимальнего значения, начнет 1 еньшаться,7 образуется разность сигналов на вхо де нуль-органов 2, причем с уменьше нием входного сигнала знак рассогла сования становится отрицательным, и как только абсолютное значение рассогласования превысит величину зоны нечувствительности., произойдет насыщение нуль-органа :2, которое вызо вет переброс триггера 4, что свидетельствует о прохождении экстремума, в данном случае максимума. Одновременно подается отпирающий сигнал на элемент И 6. Очевидно, что при переходе через минимальное значение произойдет обратный пе реброс триггера. Таким образом, при прохождении экстремумов изменяется состояние триггера 4 под воздействием импульс с .выходов нуль-органов. В:зависимости от того, из какого состояния триггер переходит в но вое , фиксируется либо прохождение максимума, лие5о прохождение минимума. По сигналу с одного из выходов триггера, поступающему на управляющий вход цифрового регистра памяти. в него заносятся численное значение максимума либо минимума. На выходе дополнительного нульоргана 10 появляется единичный сигнал в момент достижения входным сигналом порога срабатывания (зоны нечувствительности Л что соответствует аварийному режиму. Использование изобретения позволит реализовать предельное быстродействие при прямом цифро1 ом регулировании тока вентильных прёобразова- телей комплектных электроприводов . постоянного тока третьего поколения. Формула изобретения 1.Устройство для определения параметров экстремумов, содержащее первый и второй нуль-органы, последсН, вательно соединенные реверсивный и формирователь уравновешиваю- . щего напряжения, выход которого со-л единен с первыми входами нуль-органов, вторые входы которых соединены между собой и с входом устройства, триггер, ВХОДЫ которого соединены с выходами нуль-органов, а выходы являются выходами устройства, отличающееся тем, ЧТО, с целью повышения надежности,оно содержит генератор импульсов, первый и второй элементы И/ первые входы которых соединены с выходом генератора, вторые входы - с выходами соответственно первого и второго нуль-органов, а выходы элементов И соединены с входами реверсивного счетчика. ., 2.Устройство по п. 1, о т л и .чающееся тем, что, с целью сигнализации о начале аварийного режима, оно соедержит дополнительный нуль-орган, вход которого сое-. |динен с входом устройства.. , Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 661702, кл. Н 02 5/06., 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 652496, кл. G 05 В 13/02/1975 .(прототип ).