RU2342690C1 - Relay regulator - Google Patents

Relay regulator Download PDF

Info

Publication number
RU2342690C1
RU2342690C1 RU2007125083/09A RU2007125083A RU2342690C1 RU 2342690 C1 RU2342690 C1 RU 2342690C1 RU 2007125083/09 A RU2007125083/09 A RU 2007125083/09A RU 2007125083 A RU2007125083 A RU 2007125083A RU 2342690 C1 RU2342690 C1 RU 2342690C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
signal
trigger
channels
Prior art date
Application number
RU2007125083/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Яковлевич Леденев (RU)
Геннадий Яковлевич Леденев
Борис Михайлович Сухов (RU)
Борис Михайлович Сухов
Сергей Алексеевич Аммосов (RU)
Сергей Алексеевич Аммосов
Сергей Викторович Попов (RU)
Сергей Викторович Попов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" filed Critical Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority to RU2007125083/09A priority Critical patent/RU2342690C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2342690C1 publication Critical patent/RU2342690C1/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

FIELD: physics; control.
SUBSTANCE: present invention pertains to automatic control technology, particularly to the technology of generating control signals. The relay regulator contains, in each of (2m+1) channels, an analogue-to-digital converter, memory device, digital comparator, pulse generator, pulse counter, trigger, multiplexer, first and second majority elements, OR and XOR elements. The given parameters of duration τd and interval τi of the control signal as a function of the input signal are stored in the memory device and due to continuous comparison of real values with given values, the relay regulator does not cause delays in the control system. Due to defined connections, correct functioning of the relay regulator can be achieved when there are faults in m channels of the regulator. The proposed relay regulator can be used in different control systems, particularly in spacecraft.
EFFECT: increased efficiency.
1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к технике автоматического управления, в частности к технике формирования управляющих сигналов, и может быть использовано, например, в резервированных системах управления космическими летательными аппаратами.The present invention relates to techniques for automatic control, in particular to a technique for generating control signals, and can be used, for example, in redundant control systems for spacecraft.

Известен релейный регулятор [1], содержащий генератор импульсов, счетчик импульсов, триггер, шифратор, ключ.Known relay controller [1], containing a pulse generator, pulse counter, trigger, encoder, key.

Недостаток этого устройства состоит в том, что оно формирует только длительность (или только паузу), оставляя неизменным период включения Т исполнительных органов. Использование такого релейного регулятора в системе управления приводит к запаздыванию на время Т, что в свою очередь уменьшает область устойчивости системы управления.The disadvantage of this device is that it forms only the duration (or only a pause), leaving the switching period T of the executive bodies unchanged. The use of such a relay controller in the control system leads to a delay of time T, which in turn reduces the stability region of the control system.

Наиболее близким техническим решением к релейному регулятору является устройство [2], содержащее в канале аналого-цифровой преобразователь (АЦП), запоминающее устройство (ЗУ), цифровой компаратор, генератор импульсов, соединенный своим выходом с входом счетчика импульсов, триггер и мультиплексор, выходы которого подключены соответственно к шинам положительного и отрицательного управляющего сигнала. Этот регулятор не вносит запаздывания в систему управления и не уменьшает область устойчивости.The closest technical solution to the relay controller is a device [2], containing an analog-to-digital converter (ADC), a storage device (memory), a digital comparator, a pulse generator connected to its output by the pulse counter input, a trigger and a multiplexer, the outputs of which connected respectively to the buses of the positive and negative control signal. This controller does not delay the control system and does not reduce the stability region.

Недостаток этого устройства состоит в том, что оно не обладает достаточной надежностью. Так при одном отказе какого-либо элемента релейный регулятор не обеспечивает выполнение своих функций, а система управления теряет свою работоспособность.The disadvantage of this device is that it does not have sufficient reliability. So at one failure of any element, the relay controller does not ensure the performance of its functions, and the control system loses its performance.

Задача изобретения - повышение надежности.The objective of the invention is to increase reliability.

Эта задача достигается тем, что в релейный регулятор, содержащий в канале аналого-цифровой преобразователь (АЦП), запоминающее устройство (ЗУ), цифровой компаратор, генератор импульсов, соединенный своим выходом с входом счетчика импульсов, триггер и мультиплексор, выходы которого подключены соответственно к шинам положительного и отрицательного управляющего сигнала, вход АЦП соединен с входом релейного регулятора, а выходы регистра данных АЦП соединены с соответствующими входами регистра адреса ЗУ, выходы регистра данных которого соединены с соответствующими входами регистра первого сравниваемого числа цифрового компаратора, входы регистра второго сравниваемого числа которого соединены с соответствующими выходами счетчика импульсов, выход цифрового компаратора соединен со счетным входом триггера, дополнительно введены 2m (m=1, 2, ...) каналов, а каждый канал дополнительно содержит элемент исключающее ИЛИ, первый и второй мажоритарные элементы и элемент ИЛИ, выход которого соединен с R-входом счетчика импульсов, первый вход элемента ИЛИ подключен к выходу цифрового компаратора, а второй вход соединен с выходом элемента исключающее ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом триггера, первым входом первого мажоритарного элемента и соответствующими входами первого мажоритарного элемента других каналов, второй вход элемента исключающее ИЛИ соединен с выходом первого мажоритарного элемента, входом старшего разряда регистра адреса ЗУ и сигнальным входом мультиплексора, управляющий вход которого соединен с выходом второго мажоритарного элемента, первый вход которого соединен с выходом знакового разряда регистра данных АЦП и соответствующими входами второго мажоритарного элемента других каналов.This task is achieved by the fact that a relay controller containing an analog-to-digital converter (ADC), a storage device (memory), a digital comparator, a pulse generator connected to its output with the pulse counter input, a trigger and a multiplexer, the outputs of which are connected respectively to to the buses of the positive and negative control signal, the ADC input is connected to the input of the relay controller, and the outputs of the ADC data register are connected to the corresponding inputs of the memory address register, the outputs of the data register of which inens with the corresponding inputs of the register of the first compared number of the digital comparator, the inputs of the register of the second compared number of which are connected to the corresponding outputs of the pulse counter, the output of the digital comparator is connected to the counting input of the trigger, 2m (m = 1, 2, ...) channels are additionally introduced, and each channel additionally contains an exclusive OR element, the first and second majority elements and an OR element whose output is connected to the R-input of the pulse counter, the first input of the OR element is connected to the output of the digital com arator, and the second input is connected to the output of the exclusive OR element, the first input of which is connected to the output of the trigger, the first input of the first majority element and the corresponding inputs of the first majority element of other channels, the second input of the exclusive OR element is connected to the output of the first majority element, the input of the highest register memory addresses and the signal input of the multiplexer, the control input of which is connected to the output of the second majority element, the first input of which is connected to the output of the sign bit and ADC data register and respective second inputs of the majority element of other channels.

На чертеже: 1 - вход релейного регулятора, 2 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП), 3 - запоминающее устройство (ЗУ), 4 - цифровой компаратор, 5 - триггер, 6 - счетчик импульсов, 7 - генератор импульсов, 8 - мультиплексор, 9 - шина положительного управляющего сигнала, 10 - шина отрицательного управляющего сигнала, 11 - первый мажоритарный элемент, 12 - элемент ИЛИ, 13 - элемент исключающее ИЛИ, 14 - второй мажоритарный элемент, 15 - первый канал, 16 - второй канал, 17 - (2m+1)-й (m=1, 2, ...) канал.In the drawing: 1 - input of the relay controller, 2 - analog-to-digital converter (ADC), 3 - storage device (memory), 4 - digital comparator, 5 - trigger, 6 - pulse counter, 7 - pulse generator, 8 - multiplexer, 9 - bus of a positive control signal, 10 - bus of a negative control signal, 11 - first majority element, 12 - OR element, 13 - exclusive OR element, 14 - second majority element, 15 - first channel, 16 - second channel, 17 - ( 2m + 1) -th (m = 1, 2, ...) channel.

Вход 1 в каждом канале релейного регулятора соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 2, выходы регистра данных которого соединены с соответствующими входами регистра адреса запоминающего устройства 3, вход старшего разряда которого соединен с выходом первого мажоритарного элемента 11, сигнальным входом мультиплексора 8 и вторым входом элемента исключающее ИЛИ 13, первый вход которого соединен с первым входом первого мажоритарного элемента 11 и с соответствующими входами первого мажоритарного элемента 11 других каналов. Выходы регистра данных ЗУ 3 подключены к соответствующим входам регистра первого сравниваемого числа цифрового компаратора 4, входы регистра второго числа которого подключены к соответствующим выходам счетчика 6. Выход цифрового компаратора 4 соединен со счетным входом триггера 5 и первым входом элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с выходом элемента исключающее ИЛИ 13, выход элемента ИЛИ 12 соединен с R-входом счетчика импульсов 6, вход которого соединен с выходом генератора импульсов 7. Выходы мультиплексора 8 подключены к шинам положительного 9 и отрицательного 10 управляющего сигнала, управляющий вход мультиплексора 8 соединен с выходом второго мажоритарного элемента 14, первый вход которого соединен с выходом знакового разряда регистра данных АЦП 1.The input 1 in each channel of the relay controller is connected to the input of the analog-to-digital converter 2, the outputs of the data register of which are connected to the corresponding inputs of the address register of the memory device 3, the input of the highest category of which is connected to the output of the first majority element 11, the signal input of the multiplexer 8 and the second input of the element exclusive OR 13, the first input of which is connected to the first input of the first majority element 11 and to the corresponding inputs of the first majority element 11 of other channels. The outputs of the data register of the memory 3 are connected to the corresponding inputs of the register of the first compared number of the digital comparator 4, the inputs of the register of the second number of which are connected to the corresponding outputs of the counter 6. The output of the digital comparator 4 is connected to the counting input of the trigger 5 and the first input of the element OR 12, the second input of which is connected with the output of the element exclusive OR 13, the output of the element OR 12 is connected to the R-input of the pulse counter 6, the input of which is connected to the output of the pulse generator 7. The outputs of the multiplexer 8 are connected to the buses via ozhitelnogo 9 and 10 of the negative control signal, a control input of the multiplexer 8 is connected to the second output of the majority element 14, a first input coupled to an output of the sign data register discharge ADC 1.

Релейный регулятор работает следующим образом. Для простоты будем рассматривать трехканальный релейный регулятор (m=1). Пусть на входы 1 каждого канала релейного регулятора подаются соответственно входные сигналы U1, U2, U3. Эти сигналы поступают на вход АЦП 1 соответственно первого 15, второго 16 и третьего 17 каналов и преобразуются в n-разрядный код, который фиксируется в регистре данных АЦП 1 соответствующего канала. В этих регистрах n-й разряд определяет знак входного сигнала, а разряды с 1 по (n-1) - значение (модуль) Аi (i=1, 2, 3) соответствующего входного сигнала Ui. Если Δt время преобразования АЦП, то в течение этого времени состояние регистра данных АЦП 1 остается неизменным. Код числа Аi поступает на регистр адреса ЗУ 3, на старший n-й разряд которого подается выходной сигнал первого мажоритарного элемента 11. Состояние триггера 5 определяет на данный момент времени tk=kΔt (k=1, 2, ...) формирование длительности τд или паузы τп выходного управляющего сигнала.The relay controller operates as follows. For simplicity, we will consider a three-channel relay controller (m = 1). Let the input signals U 1 , U 2 , U 3 , respectively, be applied to the inputs 1 of each channel of the relay controller. These signals are input to the ADC 1, respectively, of the first 15, second 16 and third 17 channels and are converted into an n-bit code, which is fixed in the data register of ADC 1 of the corresponding channel. In these registers, the nth bit determines the sign of the input signal, and bits 1 through (n-1) determine the value (module) A i (i = 1, 2, 3) of the corresponding input signal U i . If Δt is the ADC conversion time, then during this time the state of the ADC 1 data register remains unchanged. The code of the number А i goes to the address register of memory 3, to the senior n-th digit of which the output signal of the first majority element 11 is supplied. The state of trigger 5 determines at the given moment t k = kΔt (k = 1, 2, ...) formation duration τ d or pause τ p of the output control signal.

Если Fi - выходной сигнал триггера 5, то Fi=1 соответствует формированию длительности τд, Fi=0 соответствует формированию паузы τп управляющего сигнала. Сигналы Fi поступают на соответствующие входы первого мажоритарного элемента 11 всех каналов. Выходной сигнал FM первого мажоритарного элемента 11 каждого канала определяет формирование длительности τд или паузы τп управляющего сигнала. Связь между выходным сигналом FM первого мажоритарного элемента 11 и выходными сигналами Fi триггера 5 всех каналов определяется соотношением (1)If F i is the output signal of trigger 5, then F i = 1 corresponds to the formation of the duration τ d , F i = 0 corresponds to the formation of a pause τ p of the control signal. The signals F i are supplied to the corresponding inputs of the first majority element 11 of all channels. The output signal F M of the first majority element 11 of each channel determines the formation of a duration τ d or pause τ p of the control signal. The relationship between the output signal F M of the first majority element 11 and the output signals F i of trigger 5 of all channels is determined by the relation (1)

Figure 00000002
Figure 00000002

где функция М означает мажоритарный выбор значения большинства (m+1) функций Fi из возможного числа значений (2m+1). Аналогично формируется выходной сигнал S второго мажоритарного элемента 14, определяющего знак входного сигнала.where the function M means the majority choice of the value of most (m + 1) functions F i from the possible number of values (2m + 1). Similarly, the output signal S of the second majority element 14 is formed, which determines the sign of the input signal.

Если выходной сигнал первого мажоритарного элемента 11 FM=1, а сигналы Ui>0, то выходной сигнал второго мажоритарного элемента 14 S=0 и выходной сигнал F+ мультиплексора 8 формируется на шине 9 положительного управляющего сигнала. При FM=1 формируется сигнал F+=1, длительность τд которого определяется величиной сигнала Ui. При FM=0 сигнал F+=0 (формируется пауза τп управляющего сигнала, определяемая величиной сигнала Ui). Если сигналы Ui<0, то сигнал S=1 и выходной сигнал F- мультиплексора 8 формируется на шине 10 отрицательного управляющего сигнала аналогично формированию положительного управляющего сигнала.If the output signal of the first majority element 11 F M = 1, and the signals U i > 0, then the output signal of the second majority element 14 S = 0 and the output signal F + of multiplexer 8 is formed on the bus 9 of the positive control signal. When F M = 1, a signal F + = 1 is formed, the duration τ d of which is determined by the value of the signal U i . When F M = 0, the signal F + = 0 (a pause τ p of the control signal is formed, determined by the value of the signal U i ). If the signals U i <0, then the signal S = 1 and the output signal F - multiplexer 8 is formed on the bus 10 of the negative control signal similar to the formation of a positive control signal.

Выходной сигнал Сi цифрового компаратора 4 формируется следующим образом. Если значение числа D1, записанного в регистр первого сравниваемого числа цифрового компаратора 4, больше значения D2, записанного в регистр второго сравниваемого числа, то сигнал Ci=0, илиThe output signal C i of the digital comparator 4 is formed as follows. If the value of the number D 1 recorded in the register of the first compared number of the digital comparator 4 is greater than the value of D 2 recorded in the register of the second compared number, then the signal C i = 0, or

если

Figure 00000003
if
Figure 00000003

если

Figure 00000004
if
Figure 00000004

В запоминающем устройстве 3 каждого канала хранится массив Мτд заданных значений длительности τд и массив Мτп заданных значений паузы τп. Пусть на вход 1 каждого канала поступают близкие по значению входные сигналы соответственно U1, U2, U3, причем U1>U2>U3. Задача релейного регулятора состоит в том, чтобы сформировать выходные управляющие сигналы F+ и F- таким образом, чтобы эти сигналы формировались синхронно в каждом канале, а значения длительности τд и паузы τп выходного управляющего сигнала определялись средним из трех входных сигналов, в рассматриваемом случае сигналом U2. Будем предполагать, что с увеличением сигнала Ui происходит увеличение длительности τд и уменьшение паузы τп управляющего сигнала.The memory 3 of each channel stored array Mτ d setpoints duration τ d and n array Mτ predetermined pause value τ n. Let input 1 of each channel receive input signals that are close in value, respectively, U 1 , U 2 , U 3 , and U 1 > U 2 > U 3 . The task of the relay controller is to generate the output control signals F + and F - so that these signals are formed synchronously in each channel, and the values of the duration τ d and pause τ p of the output control signal are determined by the average of the three input signals in the considered case signal U 2 . We assume that with increasing signal U i there is an increase in the duration τ d and a decrease in the pause τ p of the control signal.

Формирование длительности τд управляющего сигнала в каждом канале начинается при переходе триггера 5 в единичное состояние (Fi=1) и выходном сигнале FM=1 первого мажоритарного элемента 11. При переходе триггера 5 в единичное состояние сигнал Ci=1 цифрового компаратора 4, проходя через элемент ИЛИ 12, производит обнуление счетчика импульсов 6, в результате выполняются условия (2) и счетчик импульсов 6 начинает считать импульсы с генератора 7. Состояние цифрового компаратора 4 (Сi=0) не изменится до тех пор, пока не выполнятся условия (3), т.е. пока длительность τд не станет равной заданной. В этот момент времени Ci=1, а триггер 5 переходит в нулевое состояние (Fi=0).The formation of the duration τ d of the control signal in each channel begins when the trigger 5 goes into a single state (F i = 1) and the output signal F M = 1 of the first majority element 11. When the trigger 5 goes into a single state, the signal C i = 1 of the digital comparator 4 passing through the OR element 12, the pulse counter 6 is zeroed, as a result, conditions (2) are fulfilled and the pulse counter 6 starts to read the pulses from the generator 7. The state of the digital comparator 4 (C i = 0) does not change until it is satisfied conditions (3), i.e. until the duration τ d becomes equal to the specified. At this point in time, C i = 1, and trigger 5 goes into the zero state (F i = 0).

Пусть в некоторый момент времени происходит формирование длительности τд управляющего сигнала. В этом случае FM=1, Fi=1, выходные сигналы цифрового компаратора 4 и элемента исключающее ИЛИ 13 равны нулю.Let the formation of the duration τ d of the control signal occur at some point in time. In this case, F M = 1, F i = 1, the output signals of the digital comparator 4 and the exclusive element OR 13 are equal to zero.

Выходной сигнал элемента ИЛИ 12 также равен нулю и на вход счетчика импульсов 6 каждого канала поступают импульсы с генератора 7. В соответствии со сделанным предположением формируемые длительность τД1 и пауза τП1 в первом канале 15, формируемые длительность τд2 и пауза τп2 во втором канале 16 и формируемые длительность τд3 и пауза τп3 в третьем канале 17 связаны соотношением τд1д2д3, τп1п2п3. Условия (3) первыми будут выполнены при формировании длительности τд3, т.е. в третьем канале 17. В этом случае выходной сигнал триггера 5 третьего канала 17 F3=0, а так как согласно (1) FM=1, то выходной сигнал элемента исключающее ИЛИ 13 этого канала будет равен единице. На R-вход счетчика импульсов 6 будет подан высокий уровень, что приводит к удержанию счетчика импульсов 6 в нулевом состоянии до тех пор, пока сигнал FM не станет равным нулю. Это произойдет в тот момент, когда выполнятся условия (3) при формировании длительности τд2, т.е. во втором канале 16. С этого момента времени F2=0 и согласно (1) FM=0. В это же время заканчивается формирование длительности импульса τд и начинается формирование паузы τп, т.е. длительность τд управляющего сигнала F+ равна длительности τд2, определяемой сигналом U2. Отметим, что в первом канале 15 триггер 5 из-за отсутствия сигнала С1=1 (τд1д2) продолжает оставаться в единичном состоянии (F1=1), при этом выходной сигнал элемента исключающее ИЛИ 13 имеет высокий уровень, что приводит к обнулению счетчика импульсов 5.The output of OR gate 12 is also equal to zero, and the input of the pulse counter 6 every channel receives pulses from the generator 7. In accordance with the above assumption formed duration τ τ D1 and pause P1 in the first channel 15 formed duration τ τ d2 and a pause in the second n2 channel 16 and the generated duration τ d3 and pause τ p3 in the third channel 17 are connected by the relation τ d1 > τ d2 > τ d3 , τ n1n2n3 . Conditions (3) will be satisfied first during the formation of the duration τ d3 , i.e. in the third channel 17. In this case, the output signal of trigger 5 of the third channel is 17 F 3 = 0, and since, according to (1), F M = 1, the output signal of the element exclusive OR 13 of this channel will be equal to one. A high level will be applied to the R-input of pulse counter 6, which keeps the pulse counter 6 in the zero state until the signal F M becomes zero. This will happen at the moment when conditions (3) are satisfied during the formation of the duration τ d2 , i.e. in the second channel 16. From this moment in time F 2 = 0 and according to (1) F M = 0. At the same time, the formation of the pulse duration τ d ends and the formation of the pause τ p begins, i.e. the duration τ d of the control signal F + is equal to the duration τ d2 defined by the signal U 2 . Note that in the first channel 15, trigger 5, due to the lack of a signal C 1 = 1 (τ d1 > τ d2 ), remains in a single state (F 1 = 1), while the output signal of the exclusive OR 13 element has a high level, which leads to zeroing of the pulse counter 5.

С момента появления сигнала FM=0 начинается формирование паузы τп управляющего сигнала F+ и с этого момента выходной сигнал элемента ИЛИ 12 второго канала 16 и третьего канала 17 имеет низкий уровень, вследствие чего счетчики импульсов 6 этих каналов начинают воспринимать импульсы генератора 7, формируя тем самым паузу τп управляющего сигнала F+. Условия (3) первыми выполняются для сигнала U2. В этот момент вырабатывается сигнал С2=1 и триггер 5 второго канала 16 переходит в единичное состояние (F2=1). Так как сигналы F1=1, F2=1, то согласно (1) FM=1 и релейный регулятор переходит в режим формирования длительности τд управляющего сигнала F+. Таким образом, сформированная пауза τп управляющего сигнала F+ определяется сигналом U2 и равна τп2. Отметим, что с этого момента из-за отсутствия сигнала С3=1 (τп2п3) триггер 5 третьего канала 17 остается в нулевом состоянии (F3=0). Итак, в рассматриваемом случае в процессе формирования длительности τд и паузы τп управляющего сигнала F+ триггер 5 первого канала 15 остается в единичном состоянии (F1=1), триггер 5 третьего канала 17 остается в нулевом состоянии (F3=0), а формирование длительности τд и паузы τп управляющего сигнала F+ осуществляется сигналом U2.From the moment of the appearance of the signal F M = 0, the formation of a pause τ p of the control signal F + begins and from this moment the output signal of the OR element 12 of the second channel 16 and the third channel 17 has a low level, as a result of which the pulse counters 6 of these channels begin to perceive the pulses of the generator 7 thereby forming a pause τ p of the control signal F + . Conditions (3) are first satisfied for the signal U 2 . At this moment, the signal C 2 = 1 is generated and the trigger 5 of the second channel 16 goes into a single state (F 2 = 1). Since the signals F 1 = 1, F 2 = 1, according to (1) F M = 1 and the relay controller switches to the mode of formation of the duration τ d of the control signal F + . Thus, the generated pause τ p of the control signal F + is determined by the signal U 2 and is equal to τ p2 . Note that from this moment, due to the absence of the signal C 3 = 1 (τ n2n3 ), trigger 5 of the third channel 17 remains in the zero state (F 3 = 0). So, in the case under consideration, during the formation of the duration τ d and the pause τ p of the control signal F +, trigger 5 of the first channel 15 remains in the single state (F 1 = 1), trigger 5 of the third channel 17 remains in the zero state (F 3 = 0) , and the formation of the duration τ d and the pause τ p of the control signal F + is carried out by the signal U 2 .

Аналогично производится формирование длительности τд и паузы τп управляющего сигнала при отрицательных сигналах Ui<0. В этом случае n-й знаковый разряд АЦП 2 переходит в единичное состояние и выходной сигнал второго мажоритарного элемента 14 каждого канала S=1. Выходной сигнал F- мультиплексора 8 формируется теперь на шине 10 отрицательного управляющего сигнала аналогично описанному выше формированию положительного управляющего сигнала.Analogously produced formation duration τ d τ n and the pause control signal for negative signals U i <0. In this case, the n-th digit of the ADC 2 goes into a single state and the output signal of the second majority element 14 of each channel S = 1. The output signal of the F - multiplexer 8 is now formed on the bus 10 of the negative control signal similarly to the above-described formation of a positive control signal.

Рассмотрим возможные случаи отказа в каком-либо канале релейного регулятора. При этом релейный регулятор считается исправно работающим, если, по крайней мере, (m+1) канала формируют управляющий сигнал синхронно и в соответствии с изменяющимся входным сигналом Ui. В резервированных системах управление релейными исполнительными органами осуществляется обычно путем формирования обобщенного мажорированного сигнала по правилу (1). В этом случае исправно работающие (m+1) канала обеспечивают детерминированное управление. Пусть, например в первом канале 15 отказал триггер 5 и его выходной сигнал F1=1 вне зависимости от его входного сигнала C1. В этом случае при формировании длительности τд (пусть в этот момент времени F2=1, F3=1) сначала формируется сигнал С3=1, переводя триггер 5 третьего канала 17 в нулевое состояние (F3=0), а затем формируется сигнал С2=1, переводя триггер 5 второго канала 16 в нулевое состояние (F2=0). С этого момента времени выходной сигнал первого мажоритарного элемента 11 всех каналов FM=0 и начинается формирование паузы τп управляющего сигнала. В зависимости от соотношения близких по значению сигналов U2 и U3 формируется либо сигнал С2=1, либо сигнал С3=1, переводя либо триггер 5 второго канала 16, либо триггер 5 третьего канала 17 в единичное состояние. С этого момента времени выходной сигнал первого мажоритарного элемента 11 всех каналов FM=1 и начинается формирование длительности τд управляющего сигнала. Таким образом, формирование длительности τд и паузы τп управляющего сигнала осуществляется входным сигналом исправно работающего канала.Consider possible cases of failure in any channel of the relay controller. In this case, the relay controller is considered to be working properly if at least (m + 1) channels form the control signal synchronously and in accordance with the changing input signal U i . In redundant systems, relay executive bodies are usually controlled by forming a generalized majorized signal according to rule (1). In this case, properly working (m + 1) channels provide deterministic control. Let, for example, trigger 5 fail in the first channel 15 and its output signal F 1 = 1, regardless of its input signal C 1 . In this case, when forming the duration τ d (let F 2 = 1, F 3 = 1 at this moment in time), the signal C 3 = 1 is first generated, translating trigger 5 of the third channel 17 to the zero state (F 3 = 0), and then the signal C 2 = 1 is formed, translating the trigger 5 of the second channel 16 to the zero state (F 2 = 0). From this moment in time, the output signal of the first majority element 11 of all channels F M = 0 and the formation of a pause τ p of the control signal begins. Depending on the ratio of signals U 2 and U 3 that are close in value, either a signal C 2 = 1 or a signal C 3 = 1 is generated, translating either trigger 5 of the second channel 16 or trigger 5 of the third channel 17 to a single state. From this moment in time, the output signal of the first majority element 11 of all channels F M = 1 and the formation of the duration τ d of the control signal begins. Thus, the formation of the duration τ d and the pause τ p of the control signal is carried out by the input signal of a working channel.

При других вариантах отказа в любом канале, например, при отказе мультиплексора 8 первого канала 15 (постоянно формируется управляющий сигнал F+=1) по крайней мере, два канала из рассматриваемых трех формируют управляющий сигнал в соответствии с входным сигналом исправно работающих каналов. Таким образом, при любом отказе в одном канале релейного регулятора в случае m=1 работоспособность релейного регулятора не нарушается. При других значениях m работоспособность релейного регулятора не нарушается при отказах в m каналах из (2m+1).In other types of failure in any channel, for example, when the multiplexer 8 of the first channel 15 fails (the control signal F + = 1 is constantly being generated), at least two of the three channels under consideration form the control signal in accordance with the input signal of the working channels. Thus, with any failure in one channel of the relay controller in the case m = 1, the operability of the relay controller is not violated. For other values of m, the operability of the relay controller is not violated during failures in m channels from (2m + 1).

Оценим надежность известного [2] и предлагаемого решения. Пусть надежность одного канала равна р. Надежность Р предлагаемого решения можно оценить в видеLet us evaluate the reliability of the known [2] and proposed solution. Let the reliability of one channel be equal to p. Reliability P of the proposed solution can be estimated as

Р=р2m+1+(2m+1) р2m(1-р)+С22m+1 p2m-1(1-p)2+...+Сm2m+1pm+1(1-р)m P = p 2m + 1 + (2m + 1) p 2m (1-p) + C 2 2m + 1 p 2m-1 (1-p) 2 + ... + C m 2m + 1 p m + 1 ( 1-r) m

где С22m+1 - число сочетаний из (2m+1) по 2, Сm2m+1 - число сочетаний из (2m+1) по m.where С 2 2m + 1 is the number of combinations from (2m + 1) by 2, С m 2m + 1 is the number of combinations from (2m + 1) by m.

Коэффициент повышения надежности Q определим в виде отношения вероятности отказа q известного решения и вероятности отказа q1 предлагаемого решения. В этом случаеThe reliability enhancement coefficient Q is defined as the ratio of the probability of failure q of a known solution and the probability of failure q 1 of the proposed solution. In this case

Figure 00000005
Figure 00000005

Оценим коэффициент повышения надежности Q для m=1 и р=0,9. В этом случае Р=р3+3р2(1-р)+3р(1-р)2=0,975, q=0,1, q1=0,025Let us evaluate the reliability enhancement coefficient Q for m = 1 and p = 0.9. In this case, P = p 3 + 3p 2 (1-p) + 3p (1-p) 2 = 0.975, q = 0.1, q 1 = 0.025

Q=0,1/0,025=4Q = 0.1 / 0.025 = 4

Предлагаемая совокупность признаков в рассмотренных авторами решениях не встречалась и не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".The proposed set of features in the solutions considered by the authors did not occur and does not follow explicitly from the prior art, which allows us to conclude that the technical solution meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

В качестве АЦП, ЗУ, цифрового компаратора могут быть использованы микросхемы типа 1113ПВ1, 556РТ5, 564ИП2, 564КП1. Реализация счетчика, триггера, элемента ИЛИ хорошо известна (например, 564ИЕ14, 564ТМ2, 564ГГ1).As an ADC, memory, digital comparator can be used chips type 1113PV1, 556RT5, 564IP2, 564KP1. The implementation of the counter, trigger, OR element is well known (for example, 564IE14, 564TM2, 564GG1).

ЛитератураLiterature

1. Патент РФ №1798764, G05В 11/14, 1992 г.1. RF patent No. 1798764, G05В 11/14, 1992

2. Патент РФ №2141124, G05В 11/26, 1999 г.2. RF patent No. 2141124, G05B 11/26, 1999

Claims (1)

Релейный регулятор, содержащий в канале аналого-цифровой преобразователь (АЦП), запоминающее устройство (ЗУ), цифровой компаратор, генератор импульсов, соединенный своим выходом с входом счетчика импульсов, триггер и мультиплексор, выходы которого подключены соответственно к шинам положительного и отрицательного управляющего сигнала, вход АЦП соединен с входом релейного регулятора, а выходы регистра данных АЦП соединены с соответствующими входами регистра адреса ЗУ, выходы регистра данных которого соединены с соответствующими входами регистра первого сравниваемого числа цифрового компаратора, входы регистра второго сравниваемого числа которого соединены с соответствующими выходами счетчика импульсов, выход цифрового компаратора соединен со счетным входом триггера, отличающийся тем, что в него дополнительно введены 2m (m=1, 2, ...) каналов, а каждый канал дополнительно содержит элемент исключающее ИЛИ, первый и второй мажоритарные элементы и элемент ИЛИ, выход которого соединен с R-входом счетчика импульсов, первый вход элемента ИЛИ подключен к выходу цифрового компаратора, а второй вход соединен с выходом элемента исключающее ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом триггера, первым входом первого мажоритарного элемента и соответствующими входами первого мажоритарного элемента других каналов, второй вход элемента исключающее ИЛИ соединен с выходом первого мажоритарного элемента, входом старшего разряда регистра адреса ЗУ и сигнальным входом мультиплексора, управляющий вход которого соединен с выходом второго мажоритарного элемента, первый вход которого соединен с выходом знакового разряда регистра данных АЦП и соответствующими входами второго мажоритарного элемента других каналов.A relay controller containing an analog-to-digital converter (ADC), a storage device (memory), a digital comparator, a pulse generator connected to its output with a pulse counter input, a trigger and a multiplexer, the outputs of which are connected to the buses of the positive and negative control signal, respectively, the ADC input is connected to the input of the relay controller, and the outputs of the ADC data register are connected to the corresponding inputs of the memory address register, the outputs of the data register of which are connected to the corresponding inputs register of the first compared number of the digital comparator, the inputs of the register of the second compared number of which are connected to the corresponding outputs of the pulse counter, the output of the digital comparator is connected to the counting input of the trigger, characterized in that 2m (m = 1, 2, ...) channels are additionally introduced into it and each channel additionally contains an exclusive OR element, the first and second majority elements and an OR element, the output of which is connected to the R-input of the pulse counter, the first input of the OR element is connected to the output of the digital compa ora, and the second input is connected to the output of the exclusive OR element, the first input of which is connected to the output of the trigger, the first input of the first majority element and the corresponding inputs of the first majority element of other channels, the second input of the exclusive OR element is connected to the output of the first majority element, the input of the highest register memory addresses and the signal input of the multiplexer, the control input of which is connected to the output of the second majority element, the first input of which is connected to the output of the sign discharge istra ADC data and corresponding inputs of a second majority element other channels.
RU2007125083/09A 2007-07-02 2007-07-02 Relay regulator RU2342690C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007125083/09A RU2342690C1 (en) 2007-07-02 2007-07-02 Relay regulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007125083/09A RU2342690C1 (en) 2007-07-02 2007-07-02 Relay regulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2342690C1 true RU2342690C1 (en) 2008-12-27

Family

ID=40376974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007125083/09A RU2342690C1 (en) 2007-07-02 2007-07-02 Relay regulator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2342690C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447474C1 (en) * 2010-09-13 2012-04-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Relay control

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447474C1 (en) * 2010-09-13 2012-04-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Relay control

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1875611B1 (en) Selectable real time sample triggering for a plurality of inputs of an analog-to-digital converter
US10707888B2 (en) Method and apparatus for analog/digital conversion
US6493829B1 (en) Semiconductor device enable to output a counter value of an internal clock generation in a test mode
US7219026B2 (en) Frequency measuring circuits including charge pumps and related memory devices and methods
RU2342690C1 (en) Relay regulator
KR100528473B1 (en) Synchronous mirror delay circuit and semiconductor integrated circuit device comprising the same
RU2408045C2 (en) Relay control
RU2408046C2 (en) Relay control
RU2422870C2 (en) Relay control
RU2408914C1 (en) Relay control
RU2409824C1 (en) Relay regulator
JP2015167278A (en) Output switching method of a/d converter and a/d converter
US7463083B2 (en) Noise reduction in digital systems when the noise is caused by simultaneously clocking data registers
RU2401449C1 (en) Relay regulator
JPS59117315A (en) Pulse generating circuit
RU2580791C2 (en) Device for majority selection of signals (3 versions)
RU2717628C1 (en) Pulse selector
EP4261622A1 (en) System for recognizing order of signals
RU2379829C1 (en) Backup counter for generating time marks
CN108549006B (en) Self-error-detecting time-to-digital conversion circuit
RU2691852C2 (en) Shift register
RU2413965C2 (en) Method of generating control signal in relay systems with dead zone and continuous control zone and relay regulator for realising said method
SU1598141A2 (en) Asynchronous distributor
SU1361722A1 (en) Code converter
RU2430464C2 (en) Scaler with frequency-phase comparator circuit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180703