Przedmiotem wynalazku jest analogowy regulator -z cyfrowa nastawa parametrów przydatny szczegól¬ nie w tych ukladach automatycznej regulacji pred¬ kosci obrotowej napedów elektrycznych, w których z uwagi na nieliniowosc obiektu regulacji (np. sil¬ nik obcowzbudny w obszarze odwzbudzania) lub czlonu wykonawczego (np. przeksztaltnik tyrystoro¬ wy wyposazony w sterownik liniowy) zachodzi po¬ trzeba ciaglego korygowania nastaw regulatorów wraz ze zmiana punktu pracy ukladu celem do¬ trzymania stalych parametrów regulacji (np. sta¬ tyczny i dynamiczny uchyb predkosci zadanej, czas •doregulacji) w calym zakresie sterowania.W dotychczasowych rozwiazaniach obejmujacych nieliniowe uklady automatycznej regulacji predko¬ sci obrotowej napedów elektrycznych albo swiado¬ mie ignorowano problem, decydujac sie tym samym na regulacje suboptymalna albo stosowano rozwia¬ zania, znane z publikacji z kongresu World Electro- technical Congress, 21—25 czerwiec 1977, Moskwa, str. 9, 10 i 19, majace regulatory adaptacyjne zesta¬ wiane w oparciu o dyskryminatory napiecia i wzma¬ cniacze operacyjne wzglednie uklady znane z ksiazki J. Medrzyckiego pt: „Technika analogowa i hybry¬ dowa", WNT, Warszawa 1974 r. i zbudowane w oparciu o generatory funkcji i mnozarki.W pierwszej wersji dyskryminator napiecia po¬ budzany sygnalem uznanym za sygnal adaptacyjny wysterowuje elementy stykowe (przekazniki, kon- 15 20 25 taktory) lub laczniki bezstykowe a styki elementów stykowych lub obwody wyjsciowe laczników bezsty- kowych dokonuja odpowiednich przelaczen w gale¬ ziach sprzezen zwrotnych wzmacniacza operacyjne¬ go. W wersji drugiej sygnal adaptacyjny przeformo- wywany w generatorze funkcji jest mnozony przez wlasciwy sygnal regulacyjny, a iloczyn tych dwóch sygnalów wysterowuje czlon wykonawczy ukladu.Obydwa wyzej opisane rozwiazania posiadaja sze* reg wad. Do zasadniczych naleza: skomplikowana budowa, utrudnione zakodowywanie „programu" a* daptacji, niemozliwosc realizacji bardziej skompli¬ kowanych zadan adaptacyjnych.Istota rozwiazania wedlug wynalazku polega na tym, ze zawiera wzmacniacz opercyjny z impedan- cjami wejsciowymi i impedancja sprzezenia zwrot¬ nego, przetwornik analogowo-cyfrowy, demultiplek- ser, inwertery oraz bramki analogowe.Charakteryzuje sie tym, ze analogowy sygnal adaptacyjny jest wprowadzany do przetwornika a- nalogowo-cyfrowego, a wyjscia przetwornika analo- gowo-cyfrowego sa polaczone z wejsciami adreso¬ wymi demultipleksera, zas wejscie informacyjne demultipleksera pobudzone jest trwale poziomem wysokim sygnalu logicznego. Wyjscia demultiplek¬ sera sa polaczone z wejsciami inwerterów, a wyjs¬ cia inwerterów sa polaczone z wejsciami blokujacy¬ mi bramek analogowych. Ponadto wejscia sygnalo¬ we wszystkich bramek analogowych, sa zrównoleg- 118 121118 121 3 lone i przyjmuja sygnal zadany wielkosci regulo¬ wanej, natomiast wyjscia bramek analogowych sa obciazone impedancjami wejsciowymi wzmacniacza operacyjnego, a drugi biegun _ Jtazdej impedancji 5 wejsciowej jest przylaczony do wejscia odwracaja¬ cego wzmacniacza operacyjnego, przy czym pomie¬ dzy wejscie odwracajace wzmacniacza operacyjne¬ go, a jego wyjscie wlaczona jest impedancj_a sprze¬ zeniazwrotnego. 10 W rozwiazaniu wykorzystuje sie bezstykowe i cyfrowe? przyporzadkowywanie róznoimpedancyj- nych wejsc wzmacniacza operacyjnego sygnalowi zadanemu wielkosci regulowanej, zaleznie od wiel¬ kosci sygnalu adaptacyjnego, przy niezmiennej im- 15 pedancji sprzezenia zwrotnego regulatora. Takprzy¬ jeta koncepcja pozwala ksztaltowac w sposób do¬ wolny przebieg zmian transmitancji regulatora w funkcji sygnalu adaptacyjnego,,a o specyfice tych zmian decyduje charakter impedancji wejsciowych 20 dobieranych "pod katem realizacji wczesnief okres¬ lonego zadania adaptacyjnego.Regulator wedlug wynalazku posiada prosta i przejrzysta budowe, jest latwy do programowania i moze byc budowany w .'oparciu o powszechnie sto- 25 sowane komponenty elektroniczne.Zastosowany przykladowo w przypadku nielinio¬ wych ukladów napeHÓlvych"umozliwia optymalizac¬ je przebiegów przejsciowych tych napedów (prad, predkosc) w calym zakresie sterowania, co ma de- 30 cydujace znaczenie dla podniesienia doklalnosci i wydajnosci napedzanych,urzadzen. ...,._ Wynalazek w przykladzie'wykonania pokazany jest na rysunku przedstawiajacym schemat bloko¬ wy regulatora. 35 Regulator posiada wzmacniacz operacyjny 6, im- pedancje 5 sprzezenia zwrotnego wzmacniacza 6, impedancje 2 sygnalu sprzezenia zwrotnego wielkos¬ ci regulowanej, impedancje wejsciowe 9 i co jest charakterystyczne posiada przetwornik analogowo- 40 cyfrowy 7, demultiplekser 8, inwertery 11 bramki analogowe 10.Wyjscia przetwornika analogowo-cyfrowego 7,sa polaczone z wejsciami adresowymi demultiplek- sera 8, a wejscie informacyjne demultipleksera 8, 45 pobudzone jest trwale poziomem wysokim sygnalu logicznego 4, natomiast wyjscia demultipleksera 8 sa polaczone z wejsciami inwerterów 11 a wyjscia inwerterów 11 sa polaczone z wejsciami blokujacy¬ mi bramek analogowych 10, ponadto wejscia syg- 50 nalowe wszystkich bramek analogowych 10 sa zrównoleglone i przejmuja sygnal zadany 1 wiel¬ kosci regulowanej, natomiast wyjscia bramek ana¬ logowych 10 sa obciazone impedancjami wejscio¬ wymi 9 wzmacniacza operacyjnego 6, a drugi bie- 55 gun kazdej impedancji wejsciowej 9 jest przyla¬ czony do wejscia odwracajacego wzmacniacza ope¬ racyjnego 6 przy czym pomiedzy wejscie odwraca¬ jace wzmacniacza operacyjnego 6 a jego wyjscie wlaczono impedancje 5 sprzezenia zwrotnego. * 6- Dzialanie analogowego regulatora z cyfrowa na¬ stawa parametrów jest nastepujace. Liniowo na¬ rastajacy analogowy sygnal adaptacyjny 3 przetwo¬ rzony . w przetworniku analogowo-cyfrowym 7 na cyfre binarna wywoluje zmiany stanów logicznych na wejsciach adresowych demultipleksera 8. Przy równoczesnym trwalym pobudzeniti, wejscia"1infor¬ macyjnego demultiplexera 8 stanem w3$okim* syg¬ nalu logicznego 4 zmiany te beda powodo%ac prze¬ noszenie sygnalu lojgicznego 4 (poziom ^ wysoki) z wejscia informacyjnego demultipleksera 8 na jego kolejne wyjscia. Ciag inwerterów 11 neguje stany wyjsc demultipleksera 8 co jest równoznaczne z wy- generowywaniem niskiego poziomu sygnalu logicz¬ nego na kolejnych wyjsciach inwerterów 11.Wobec faktu, ze wyjscia te sa polaczone z wej¬ sciami blokujacymi bramek analogowych 10, kraza¬ cy na tych wyjsciach niski poziom sygnalu logicz¬ nego bedzie otwieral kolejne bramki analogowe 10, a tym samjfar wprowadzal sygnal zadanjr 1 wiel¬ kosci regulowanej na wybrane impedancje wejscio¬ we 9. Wybrana impedancja wejsciowa 9 oraz nie¬ zmienna impedancja 5 sprzezenia zwrotnego wzma¬ cniacza 6 okreslaja trarismitancje regulatora przy danej wartosci sygnalu adaptacyjnego 3. Sygnal wyjsciowy wzmacniacza 6 zalezny od uchybu wiel¬ kosci regulowanej oraz opisanego powyzej sposobu jego przetwarzania wysterowuje czlon wykonawczy ukladu regulacji lub jego regulator koncowy.Zastrzezenie patentowe Analogowy regulator z cyfrowa nastawa para¬ metrów zawierajacy wzmacniacz operacyjny z im¬ pedancjami wejsciowymi i impedancja sprzezenia zwrotnego, przetwornik analogowo-cyfrowy, demul¬ tiplekser, inwertery oraz bramki analogowe zna¬ mienny tym, ze analogowy sygnal adaptacyjny (3) jest wprowadzany do przetwornika analogowo-cyf- rowego (7) sa polaczone z wejsciami adresowymi demultipleksera (8), zas wejscie informacyjne de- multiplexera (8) pobudzone jest trwale poziomem wysokim sygnalu logicznego 4, natomiast wyjscia demultipleksera (8) sa polaczone z wejsciami inwer¬ terów (11), a wyjscia inwerterów (11) sa polaczone z wejsciami blokujacymi bramek analogowych (10), ponadto wejscia sygnalowe wszystkich bramek ana¬ logowych (10) sa zrównoleglone i przyjmuja sygnal zadany (1) wielkosci regulowanej, natomiast wyjs¬ cia bramek analogowych (10) sa obciazone impe- dencjami wejsciowymi (9) wzmacniacza operacyjne¬ go (6), a drugi biegun kazdej impedancji wejscio¬ wej (9) jest przylaczony do wejscia odwracajacego wzmacniacza operacyjnego (o), przy czym pomie¬ dzy wejscie odwracajace wzmacniacza operacyjnego (6), a jego wyjscie wlaczona jest impedancja (5) sprzezenia zwrotnego.118 121 1E7 PL