SU1073763A1

SU1073763A1 - Method of automatic control of source current

Info

Publication number: SU1073763A1
Application number: SU823480556A
Authority: SU
Inventors: Евгений Тимофеевич Моисеенко; Владимир Иванович Сташевский
Priority date: 1982-08-11
Filing date: 1982-08-11
Publication date: 1984-02-15

Abstract

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТОКОМ ИСТОЧНИКА, основанный на пропускании тока по двум параллельным цеп м, изменении проводимости первой цепи пропорционально разности требуемого идействительного токов источника и одновременном изменении проводимости второй цепи, отличающийс тем, что, с целью обеспечени приемлемой устойчивости и повышени точности управлени , ток второй цепи измен ют пропорционально разности требуемого тока источника и тока данной цепи, а управл ющий сигнал дл изменени проводимости первой цепи формируют пу- : тем уменьшени первой из упом нутых разностей на величину, пропорциональную току второй цепи, и делени полученного результата на- величину, пропорциональную напр жению на параллельных цеп х, причем в процессе формировани минимизируют зависимость тока источника от тока второй g цепи путем изменени отношени коэф- (Л фициентов пропорциональности уровн промежуточных сигналов току второй цепи и напр жению на параллельных цеп х.A AUTOMATIC SOURCE CONTROL METHOD based on passing current through two parallel circuits, changing the conductivity of the first circuit is proportional to the difference between the required and actual source currents and simultaneously changing the conductivity of the second circuit, in order to ensure acceptable stability and improve control accuracy, the second current the circuits change in proportion to the difference between the desired source current and the current of the circuit, and the control signal to change the conductivity of the first circuit comfort: by reducing the first of the above differences by an amount proportional to the current of the second circuit, and dividing the result by an amount proportional to the voltage on parallel circuits, while minimizing the dependence of the source current on the current of the second g circuit by changing the ratios of coefficients (L of proportions of the level of intermediate signals to the current of the second circuit and voltage on parallel circuits.

Description

оэ oh

о:about:

0000

Изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл использовани при реализации точной управл емой нагрузки источников питани во врем р;х испытаний.The invention relates to electrical engineering and is intended for use in the implementation of accurate controlled load of power supplies during the p & x tests.

Известен способ автоматическогО управлени током источника, заключающийс в пропускании тока по двум параллельным цеп м, инвертировании приложенного к ним напр жени , суммировании его с напр жением, пропорциональным р.азности требуемого и действительного, токов источника, и изменении тока одной из параллел-ьных цепей синфазно с получаемой суммой , а тока другой цепи - синфазно с разностью требуемого и действительного токов источника Cl 3Недостаток известного способа св зан с низкими устойчивостью и точностью управлени , обусловленными несовершенством использованного основополагающего алгоритма.The known method of automatic control of the current of the source consists in passing the current along two parallel circuits, inverting the voltage applied to them, summing it up with a voltage proportional to the polarity of the required and real currents of the source, and changing the current of one of the parallel circuits in phase with the received sum, and the current of the other circuit in phase with the difference between the required and actual currents of the Cl 3 source. The disadvantage of this method is associated with low stability and control accuracy, due to imperfections of the underlying algorithm used.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс способ автоматического управлени током источника,- заключающийс в пропускании тока по двум параллельным цеп м, изменении проводимости первой цепи пропорционально разности требуемого и действительного токов источника, увеличенной на величину, пропорциональную току первой цепи, и уменьшенной на величину, пропорциональную напр жению на параллельных цеп х, и одновременном изменении проводимости второй цепи пропорционально исходной разности требуемого и действи-гельного токов источника С21.The closest technical solution to the invention is a method for automatically controlling the source current, which consists in passing a current along two parallel circuits, changing the conductivity of the first circuit is proportional to the difference between the required and actual source currents, increased by an amount proportional to the current of the first circuit, and reduced by proportional to the voltage on parallel circuits, and the simultaneous change in the conductivity of the second circuit is proportional to the original difference of the required and action-gel about the currents of the source C21.

При практическом использовании указанного способа эффект обеспечени устой гивости и повышени точности управлени имеет место лишь в том случае, если перва цепь предсттавл ет собой управл емый источник напр жени , например, вентильный (тиристорный) преобразователь типа выпр митель-зависимый инвертор. Если же перва цепь выполн е-гс в виде управл емой проводимости резисторного типа, то итоговые устойчивость и точность управлени оказываютс внов невысокими.In practical use of this method, the effect of ensuring stability and control accuracy occurs only if the first circuit is a controlled voltage source, for example, a valve (thyristor) converter of the rectifier-dependent inverter type. If the first circuit runs e-gs in the form of resistive-type controlled conductivity, then the resulting stability and accuracy of control are quite low.

Целью изобретени вл етс обеспечение приемлемой устойчивости и повышение точности управлени , Выполнение отмеченной цели согласно теории и практике систем точного управлени по отклонению от требуемого значени предопредел ет противоречивые требовани к величине коэффициента усилени тока. В св зи с этим основное средство достижени намеченного эффекта выражаетс в уменьшении коэффициента усилени до минимума, характеризующего приемлемую устойчивость и повышенную точность управлеНИН , за счет того, что в дополнение к управлению по отклонению используетс и улравление по основным возмущени м .The aim of the invention is to ensure acceptable stability and increase control accuracy. The fulfillment of the noted goal according to the theory and practice of precision control systems in terms of deviation from the required value predetermines conflicting requirements on the magnitude of the current gain. In this connection, the main means of achieving the intended effect is expressed in reducing the gain to a minimum, which characterizes acceptable stability and increased control accuracy, due to the fact that, in addition to the control on deviation, control is used on the main disturbances.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу автоматического управлени током источника, основанному на пропускании тока по двум параллельным цеп м, изменении проводимости первой цепи пропорционально разности требуемого и действительного токов источника, и одновременном изменении проводимости второй цепи, ток второй цепи измен ют пропорционально разности требумого тока источни са и тока данной цепи, а управл ющий сигнал дл изменени проводимости первой цепи формируют путем уменьшени первой из упом нутых разностей на величин:-, пропорциональную току второй цепи, и делени полученного результата на величину, пропорциональную напр жению на параллельных цеп х, причем в процессе формировани минимизируют зависимость тока источника от тока второй цепи путем изменени отношени коэффициентов пропорциональности уровн промежуточных сигналов току второй цепи и напр жению на параллельных цеп х.This goal is achieved in that according to the method of automatic control of the source current, based on passing the current along two parallel circuits, changing the conductivity of the first circuit is proportional to the difference between the required and actual source currents, and simultaneously changing the conductivity of the second circuit, the current of the second circuit varies in proportion to the difference the source current and the current of this circuit, and the control signal for changing the conductivity of the first circuit is formed by decreasing the first of the mentioned differences by: proportional to the current of the second circuit, and dividing the result by an amount proportional to the voltage on the parallel circuits, while minimizing the dependence of the source current on the current of the second circuit by changing the ratio of the proportional coefficients of the intermediate signals to the current of the second circuit and on parallel chains.

На чертеже представлена функциональна схема одного из возможньзх вариантов устройства, реализующего пг едложенный способ автоматического управлени током источника.The drawing shows a functional diagram of one of the possible variants of the device that implements the proposed method of automatic control of the source current.

Резисторы 1.1-l.m с сопротивлением R каждый составл ют первую цепь арезисторы 2. 1-2,п с сопротивлением 2 каждый - вторую цепь.Resistors 1.1-l.m with resistance R each make up the first circuit of resistors 2. 1-2, and n with resistance 2 each - the second circuit.

Параллельное включение двух груп резисторов осуществл етс соответственно с помощью замыкающих контакто 3.1-ЗЛТ1 и 4. 1-4. п. Параллельное noключение цепей с токаг-ш J и J, к источнику 5 выполнено через датчик тока J источника с сопротивлением R, Во вторую цепь введен датчик 7 тока Эт с сопротивлением R-j . В состав усройства вход т усилители 8-12, каждый из которых охвачен резистивными отрицательными обратными св з м}, позвол ющими устанавливать и независимо друг от друга измен ть величины коэффициентов передачи входных напр жений. Усилитель 8 с коэффициентом передачи Kg подключен к выходу датчика 7 тока 2 и воспринимает напр жение Усилитель 9 с коэффициентом передачи Kg соединен с выходами усилител 8 датчика 6 и задатчика 13 тока 3 и реагирует на нар жение - Kg Parallel connection of two groups of resistors is carried out respectively with the help of closing contacts 3.1-ЗЛТ1 and 4. 1-4. The parallel connection of circuits with current J and J to the source 5 is performed through the current sensor J of the source with resistance R. A current sensor 7 with the resistance R-j is inserted into the second circuit. The device consists of amplifiers 8–12, each of which is covered by resistive negative feedback}, which allow the values of the transfer coefficients of the input voltages to be set independently of each other. Amplifier 8 with a Kg transmission coefficient is connected to the output of a current 7 sensor 7 and senses a voltage. Amplifier 9 with a Kg transmission coefficient is connected to the outputs of an amplifier 8 of a sensor 6 and a current 3 setpoint 13 and responds to overdraft - Kg

-где K,,jwhere k ,, j

и V-)3 - соответственно ко-эффициент передачи и выходное напр жение задатчика 13. Усилитель 10 с коэффициентом передачи включен н выходе задатчика 13 тока 3 . Его входным сигналом- вл етс напр жение .Усилитель 11 с коэффициентом передачи К св зан с выходами датчика 7 тока Э и усилител 10, на его вход поступает напр жение 13 -ij . о 0 напр жение смещени , пропорциональное половине максимального значени тока J. Наконец, усилитель 12 с коэффициентом передачи К подсоединен к выводам параллельных цепей и усиливает приложенное к ним напр жение V. Выходы усилителей 9 и 12 подключены ко входам блока 14 делени с коэффициентом передачи К Выход усилите л 11 соединен с одним из входов преобразовател 15 аналогового сигна ла в число.импульсов с коэффициен- . том передачи К другой вход которого подключен к выходу генератора 16 тактовых импульсов. Управление контактами 3 .1-3,m производитс с помощью преобразовател 17 аналогового сигнала в число импульсов с коэффициентом передачи K, , входы которого соединены с выходами блока 14 делени и генератора 18 тактовых импульсов . Управление контактами 4.1-4,гп осуществл етс посредством накапливающего сумматора 19 с коэффициентом передачи К д, входы которого подключены к выходам преобразовател 15 и генератора 16. Работа устройства происходит следующим образом. На входы блока 14 делени подаютс напр жени с выходов усилителей 19 и 12, равные соответственно Kg (Kg 2 -К .,5 ) и После выполнени операции делени в блоке 14 и число-импульсного преобразовани в преобразователе 17 образуетс количество импульсов , определ S3V,3-J«6-SJ2 емое, как . На выходах преобразовател 17 фор мируетс код, например, параллельный унитарный. В результате замыкаютс контакты 3.1-3.N и соедин ютс параллельно резисторы 1,1-l.N-,. По первой цепи пропускаетс ток VN - (2) остающийс йеизменным до тех пор, пока &се или часть переменных параметров не изменитс на такие величины ДЛ f - / & I которые приведут к изменению N;, на величину . На информационный вход преобразовател 15 подаетс напр жение с выхо да усилител 11, равное К,,, (К ,, К V -- 3. К - VQ ) . После число-импульс ного преобразовани в преобразователе 15 образуетс количество импульсов л N2 , рпредел е мое как 4N,K,K,f,g(K,,K,,, (31 После суммировани или вычитани дм е предыдущим кодом на выходах сумматора 19 по вл ютс и myльcы, обеспечивающие замыкание контактов 4.1-4.N2 (n7/N2 /l), и параллельное соединение резисторов 2.1-2.N2. По второй цепи пропускаетс ток :i. (4) остающийс неизменным до тех пор, .пока переменные параметры не измен тс на такие величины и .AV, которые приведут к изменению N., на величину ДN 1. Ток J источника соответствует выражению -R: ( V.) , Анализ выражени (5) показывает, ч.то если обеспечить равенств . fM то ток D источника окажетс незаййсимым от изменений напр жени и сопротивлени второй цепи N.e R,+&K 6 -1 Обозначив К 3 -13 в гр., где о - коэффициент с размерностью а 3 гр - градуированный ток в fAJ , выражение(7) можно привести к виду Ъ Л„„. , Последнее выражение свидетельствует о том, что дл обеспечени равенства , позвол ющего оператору , управл током ,Э с помощью задатчика 13, обходитьс без прибора дл измерени тока 3, следует изменить отношение коэффициентов в (8) до единичного значени С91 В пре Отоженном способе автоматическое изменение проводимости второй цепи начинаетс при гораздо больших отклонени х , д1, Д1 и.дУ чем автоматичесЛсое изменение проводимости первойцепи, но всегда эти изменени привод т к тому, что отклонени лЗ и AD2 уменьшаютс , причем до тех пор, пока не имеет место неравенства и , свидетельствующие о том, что кажда изand V-) 3, respectively, the transmission coefficient and output voltage of the setting device 13. Amplifier 10 with a transfer ratio is turned on on the output of the setting current 13 of current 3. Its input signal is the voltage. The amplifier 11 with the transfer coefficient K is connected to the outputs of the current sensor 7 E and the amplifier 10, the voltage 13-ij comes to its input. about 0 is a bias voltage proportional to half the maximum value of current J. Finally, an amplifier 12 with a transmission coefficient K is connected to the terminals of parallel circuits and amplifies the voltage applied to them V. The outputs of amplifiers 9 and 12 are connected to the inputs of dividing unit 14 with a transmission coefficient K The output of amplifier 11 is connected to one of the inputs of the converter 15 of the analog signal to the number of pulses with a factor. transfer volume To another input of which is connected to the generator output 16 clock pulses. Contacts 3 .1-3, m are controlled using an analog signal converter 17 into a number of pulses with a transfer coefficient K, whose inputs are connected to the outputs of dividing unit 14 and a generator of 18 clock pulses. Contacts 4.1-4, hp are controlled by accumulating adder 19 with a transfer coefficient K d, the inputs of which are connected to the outputs of the converter 15 and the generator 16. The device operates as follows. The inputs of dividing unit 14 are supplied with voltages from the outputs of amplifiers 19 and 12, equal respectively to Kg (Kg 2 -K., 5) and After performing the division operation in block 14 and the number-pulse conversion in the converter 17, the number of pulses is generated, S3V is determined, 3-J "6-SJ2 eem, as. The outputs of the converter 17 form a code, for example, parallel unitary. As a result, pins 3.1-3.N are closed and 1,1-l.N-, resistors are connected in parallel. A current VN - (2) is passed through the first circuit and remains unmodified until & se or part of the variable parameters is changed to such values DL f - / & I which will lead to a change in N ;, by. The information input of the converter 15 is supplied with voltage from the output and amplifier 11 equal to K ,,, (K ,, K V - 3. K - VQ). After the number-pulse conversion in the converter 15, the number of pulses l N2 is generated, which is 4N, K, K, f, g (K ,, K ,,,, (31 After adding or subtracting dm e with the previous code at the outputs of the adder 19 Positives appear, which provide the closure of the contacts 4.1-4.N2 (n7 / N2 / l) and parallel connection of the resistors 2.1-2.N2. A current is passed through the second circuit: i. (4) remaining unchanged until. until the variable parameters are changed by such values and .AV, which will lead to a change in N., by the value of DN 1. The source current J corresponds to the expression -R: (V.), Analysis of expression (5) shows that if we ensure equalities. FM then the current D of the source will be independent of the voltage and resistance of the second circuit Ne R, + & K 6 -1 Denoting K 3 -13 V c, where o is a coefficient with dimension a 3 c is the graded current in fAJ, expression (7) can be reduced to the form b ln, the last expression suggests that to ensure equality, allowing the operator to control the current, E, using the setting device 13, to do without a device for measuring current 3, the ratio of the coefficients in (8) should be changed to In the pre-frozen method, an automatic change in the conductivity of the second circuit starts with much larger deviations, d1, D1, etc., than the automatic change in the conductivity of the first circuit, but always these changes cause the deviations of the hp and AD2 to decrease, and until there is an inequality and that each of the

Claims

METHOD OF AUTOMATIC SOURCE CURRENT CONTROL, based on passing current through two parallel circuits, changing the conductivity of the first circuit in proportion to the difference in the required and actual source currents and simultaneously changing the conductivity of the second circuit, characterized in that, in order to ensure acceptable stability and improve control accuracy , the current of the second circuit is changed proportionally to the difference between the required current of the source and the current of this circuit, and the control signal to change the conductivity of the first circuit is formed by thereby reducing the first of these differences by an amount proportional to the current of the second circuit, and dividing the result by an amount proportional to the voltage on the parallel circuits, and in the process of formation, the dependence of the source current on the current of the second § circuit is minimized by changing the ratio of the proportionality coefficients of the level of intermediate signals to the current of the second circuit and voltage on, parallel circuits.

Fo about FO>