SU1022112A1 - Устройство дл формировани интегральной составл ющей закона регулировани - Google Patents

Abstract

УСТРОЙеТШ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮ ЙШЙ ЗАКОНА ИЕГУЛИРСЗВАНИЯ, содержашее Ш1фро-а11алоговый прео6{)азователь, генератор частоты эааакикего сигнала   аатчих частоты сигнала обратнс св зи, от ли ч а ю ш е 0с   тем, что, с веелью. пбвьоиени  точности регулировани , в него введены блок синхрон1 1.за11Ш и сюе п ненные послеаовательно с Фетчик uKi- пульсов, первый регистр пам ти, первый сумматор, второй регистр пам ти, второй сумматор и третий регастр пам ти, Blii хов которого поаключен к второму вхЬау второго сумматора и к ахоцу логового преобразовател , прйчеМ второй вхоц третьего регистра п&м чл Mitaatto isv к первому выходу блока синхронидаивИ пооключеиного вхопом к выхеву аафчиха . .частоты сигнала обра-той otaieh, а второй, /третий и четвертый выхоаЬ вйюка сш осронизации подключены к BTO|%tM BxoiiaM соответственно второго pereclt e пам  г, первого регистра пам та и счетчика пульсов, перщлй Вхоа которого поцклк ч а к выходу генератора частоты ааваюшегч сигнала.

Description

Изобретение относитс  к автоматичес му управлению и может быть йспользо ванр ал  построени  цифровых систем автоматического регулировани , в кото рых информаци  о зааанном и фактическо значении регулируемой коорцинаты представлена в частотной форме. Известно устройство дл  формировани интегральной составл ющей закона регул ровани , содержащее генератор частоты зааающего сигнала, датчик частоты сиг нала обратной св зи, блок несовпадени , цифро-аналоговый преобразователь и реверсивный счетчик, входы которого через блок несовпадени  подключены к ге- нератору частоты задающего сигнала и к датчику частоты сигнала обратной св зи а выход - к входу цифро-аналогового преобразовател  . Среднее значение напр жени  на выходе этого устройства определ етс  следующи выражением u.« -v-J X5{i;-xa)dt, X - соответственно заданное и действительное значение регулируемой координаты} посто нна  времени интегрировани , определ етс , как правило, параметрами объекта регулировани ; Кд - коэффициент передачи датчика д - коэффициент передачи цифроаналогового преобразовател  ( вес единицы младшего разр да ). Однако в установившемс  режиме на выходе реверсивного счетчика существуют пульсации единицы младщего разр да. Это приводит к периодическим уменьшени м и увеличени м на единицу дис кретности Д напр жени  на выходе цифро-аналогового преобразовател , что снижает статическую точность регулировани . При заданном значении коэффициента передачи датчика регулируемой координаты , требуемую посто нную времени интегрировани , можно обеспечить только соответствующим выбором единицы дискретности Л. Это исключает возможность выбора Л исход  из услови  обеспечени  требуемой статической точности регулировани , что может приводить к ее снижению. Целью изобретени   вл етс  повышение тошости регулировани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  формировани  интегральной составл ющей закона регулировани , содержащее цифро-аналоговый преобразователь генератор частоты зада ющего сигнала и датчик частоты сигнала обратной св зи, введены блок синхронизации и соединенные последовательно счет чик импульсов, первый регистр пам ти, первый сумматор, второй регистр пам ти, второй сумматор и третий регистр пам ти , выход которого подключен к второму входу второго сумматора и к входу цифро-аналогового преобразовател , причем второй вход треть&го регистра пам ти подключен к первому выходу блока синхронизации, вход которого подключен к выходу датчика частоты сигнала обратной св зи, а второй, третий и четвертый выходы блока синхронизации подключены к вторым входам соответственно второго регистра пам ти, nejjsoro регистра пам ти и счетчика импульсов, первый вход которого подключен к выходу генератора частоты задающего сигнала. На чертеже представлена функциональна  схема устройства дл  формировани  интегральной составл ющей закона регулировани . Устройство содеркит генератор 1 частоты задающего сигнала, счетчик 2 импульсов , первый регистр 3 пам ти, первый сумматор 4, второй регистр 5 пам ти , второй сумматор 6, третий регистр 7 пам ти, цифро-аналоговый преобразователь 8, блок 9синхронизации и-датчик 10 частоты сигнала обратной св зи. Устройство работает следующим обрагзом . Сумматоры 4 и 6 могут быть построны на одноразр дных полных сумматорах. дно из слагаемых сумматора 4  вл етс  посто нней величиной, что упрощает схему. Блок 9 синхронизации осуществл ет синронизацию работы устройства. С приходе а вход блока синхронизации импульса частоты сигнала обратной св зи на его выодах формируютс  четыре тактирующих импульса, сдвинутых во времени. Первый тактирующий импульс поступает на вход ервого регистра 3 пам ти, который при том фиксирует число, записанное в c4eTw ике 2 импульсов. Второй тактирующий импульс поступает на соответствующие ходы триггеров счетчика 2 импульсов, и устанавливает их в нулевое состо ние. ретий и четвертБ1й тактирующий импулыы поступают на входы соответственно второго 5 и третьего 7 регистров пам ти , которые при этом фиксируют коды чисел, сформированные на stixoaax первого 4 и второго 6 сумматоров. На счетный вхоа счетчика 2 импуль .Л сов Б течение периоаа T частоты т поступают импульсы f . Крц числа V записанного в счетчик, равен сумме им« пульсов (цискретных величин) частоты t, поступивших на его вход за врем  Т . В то же врем 1| поскольку любой счетчик  вл етс  интегратором, число , с точностью цо одного квант/а (импульса) равно интегралу от частоты за в ре- (T)at (2) где частота, пропорциональна  заданному значению Х регулируемой координаты; f - период частоты J , пропо{ циональной фактическому значению регулируемой координаты; $-КдХ - частота, пропорциональна  фактическому значению X регулируемой координаты; Ха К А коэффициенты передачи соответственно генератора частоты задающего сигнал 1 и датчика частоты сигнала обратной св зи, причем , что необходимо дл  нормальной работы уст7 ройства. Код числа ) фикснруют в первом регистре пам ти и подают на вход сум матора 4. На выходе последнего формиру ют код числа, --w -K, (г) 21 1,1 --fe - Код лшсла фиксируют во втором регистре 5 пам ти и подают на первый вход второго сумматора 6. Второй сумматор 6 и третий регистр 7 пам ти образуют накапливающий сумматор, на выходе которого формируетс  код числа. N; N, c:r.i где у - число периодов Т частоты сиг нала обрагиоА св зи, пр ж1едших за врем  интегрировани  Ьу,. Выражение (4) с учетом выраи ний (2) и (3) можно представить в следующем виде , 5) где f - локальное врем , св занное с реалы1ым временем соотношением . и , r--i-r Т... ги Длительность произвольного периода частоты сигнала обратной св зи определ етс  вьражением Г5(г)атч. (6) Запишем выражение (5) с учетом выражени  (6) ir, Л--Л- Л л После преобразований выражение (7) ртнимает следующий вид , При условии, что врем  интегрировани  -bv равно: .--.5т-. bi . выражение (8) можно представить в сле-ч дующем виде bni-fK I K,Itn,,w-x(t )ia-t (9 Следовательно, напр жение на выходе цифро-аналогового преобразовател  8 равно: )-7H)3atr L о tx3W-x (i)aif (10) Таким образом, на выходе устройства формируетс  аналоговый сигнал U , характеризующий интегральную составл ю- щую закона регулировани . Если действительное значение регулируемой координаты равно заданному, то

ф аовый сдвиг межау выхоонымй часто теми генераторе частоты аадаюшего cmv нала н аатчика частоты сигнала обратной св зи остаетс  посто нным. Поэтрму в течен ю кажаого перпооа TJ - в счет чшс 2 поступает ооно и то же чисАо ,М импульсов, равное

Слеаовательно, пульсации напр жени  на вьЪсоае цифро-аналогового преобразовател  отсутствуют.

Анализ выражени  (1) показьшает, что при заданных значени х коэффициента передачи КдИ посто нной времени ин-гэг рировани  за счет соответствуюрюго вы

бора значени  коэффициентаК К / можно установить требуемое значение Ь, которое спредел етс  заданной статической точно стью регулировани .

Устройство дл  формировани  интег ральной составл ющей закона регулирова ни  может быть использовано при постро ении систем автоматического регулировани , в которых информаци  о заданном и фактическом знвчени х регулируемой координаты представлена в частотной форме, в частности при построении системы управлени  двигателем посто нного тока. В этом случаетрегулируемой координатой  вл етс  скорость вращени  двигател , а в качестэе датчика обратной св зи используетс  импульсный датчик.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ЗАКОНА РЕГУЛИРОВАНИЯ, содержащее цифро-аналоговый преобразователь, генератор частоты задающего сигнала и датчик частоты сигнала обратной связи, о т ли ч а го щ е ее я тем, что, с целью, повышения точности регулирования, в него введены блок синхронизации и соединенные последовательно счетчик им— ¹ пульсов, первый регистр памяти, первый сумматор, второй регистр памяти, второй сумматор и третий регистр памяти, выход которого подключен к второму входу второго сумматоре и к входу цифро-аналогового преобразователя, причем второй вход Третьего регистра памяти подключен к первому выходу блока синхронизации, подключенного входом к выходу датчика .

   .частоты сигнала обратной оВййи, а второй, j третий н четвертый выходы блока синхронизации подключены к вторым входам соответственно второго регистра памяти, первого регистра памяти и счетчика им- . β пульсов, первый вход которого подключен к выходу генератора частоты задающего сигнала.

   ί

   1 JL022112