SU1476584A1 - Electric drive - Google Patents
Electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- SU1476584A1 SU1476584A1 SU874246150A SU4246150A SU1476584A1 SU 1476584 A1 SU1476584 A1 SU 1476584A1 SU 874246150 A SU874246150 A SU 874246150A SU 4246150 A SU4246150 A SU 4246150A SU 1476584 A1 SU1476584 A1 SU 1476584A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- register
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл управлени электродвигател ми посто нного тока. Целью изобретени вл етс повышение качества регулировани . Устройство содержит схему 5 синхронизации, два реверсивных счетчика 20, 21 и регистр 22 с первой и второй группами информационных входов, подключенных к выходам соответственно первого и второго реверсивных счетчиков 20, 21. Выход регистра 22 подключены к цифровому регулирующему блоку 23. Повышение качества регулировани обеспечиваетс за счет раздельной обработки информации, содержащейс в старших и младших разр дах регистра 22. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used to control DC motors. The aim of the invention is to improve the quality of regulation. The device contains a synchronization circuit 5, two reversible counters 20, 21 and a register 22 with the first and second groups of information inputs connected to the outputs of the first and second reversing counters 20, 21, respectively. The output of the register 22 is connected to the digital control unit 23. Improving the quality of regulation is provided due to the separate processing of information contained in the high and low bits of the register 22. 1 Cp f-ly, 2 ill.
Description
ЪB
(Л(L
Шиг.1Shig.1
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с цифровым управлением .This invention relates to electrical engineering and can be used in digitally controlled electric drives.
Целью изобретени вл етс повышение качества регулировани .The aim of the invention is to improve the quality of regulation.
На фиг,1 приведена схема электропривода; на фиг.2 - схема синхронизации .Fig, 1 shows a diagram of the drive; figure 2 - synchronization scheme.
Электропривод содержит электродвигатель 1, последовательно соединенные генератор 2 опорной частоты, задатчик 3 частоты вращени , делитель 4 частоты, схему 5 синхронизации с трем входами 6 - 8 и п тью выходами 9 - 13, RS-триггер 14, три элемента И 15 - 17, первые входы которых соединены с выходами RS-триггера 14, элемент ИЛИ 18 с пр мым и инверсным входами, соединенными соответственно с выходом первой схемы И 15 и первым выходом 9 схемы 5 синхронизации, четвертый элемент И 19, первый входThe electric drive contains an electric motor 1, a reference frequency generator 2, a rotational speed setting device 3, a frequency divider 4, a synchronization circuit 5 with three inputs 6–8 and five outputs 9–13, RS flip-flop 14, three AND 15-17 elements, the first inputs of which are connected to the outputs of the RS flip-flop 14, the element OR 18 with the direct and inverse inputs connected respectively to the output of the first circuit AND 15 and the first output 9 of the circuit 5 synchronization, the fourth element And 19, the first input
которого подключен к выходу элемента 25 задани f, пропорциональна коду ИЛИ 18, реверсивные счетчики 20 иwhich is connected to the output of the element 25 of the task f, is proportional to the code OR 18, reversible counters 20 and
21,регистр 22 с первой и второй группой информационных входов и так-f тирующим выходом, цифровой регулирующий блок 23, информационный вход которого соединен с выходом регистра21, a register 22 with a first and second group of information inputs and a clock output, a digital control unit 23, whose information input is connected to the output of the register
22,а выход разрешени переноса подключен к второму входу четвертого элемента И 19, преобразователь 2422, and the transfer enable output is connected to the second input of the fourth element And 19, the converter 24
задани N3, поступающему на вход управлени задатчика 3 частоты вращени , и частота обратной св зи f. , формируемой импульсным датчиком 28 30 частоты вращени . Функци схемы 5 синхронизации заключаетс в том, чтобы осуществить временную прив зкуsetpoint N3, input to the control input of the setpoint frequency generator 3, and feedback frequency f. generated by the rotational speed pulse sensor 28 30. The function of synchronization circuit 5 is to temporarily assign
импульсов сравниваемых частот f3 и f , фазовые соотношени между которыpulses of compared frequencies f3 and f, phase relations between which
код - напр жение, регул тор 25 тока, 35ми могут быть произвольными, к такти -code - voltage, current regulator 25, 35 m can be arbitrary, to the tact -
датчик 26 тока, сумматор 27, импульс-рующим импульсным последовательност мcurrent sensor 26, adder 27, pulsed pulse sequences
ный датчик 28 частоты вращени , при-(такты А, В, С и D) производных отrotational speed sensor 28, at- (cycles A, B, C, and D) derived from
чем вход преобразовател 24 код -частоты генератора 2. напр жение соединен с информационным Такты А, В, С и D формируютс сwhat the input of the converter 24 is the code of the frequency of the generator 2. the voltage is connected to the information. Clocks A, B, C and D are formed with
выходом цифрового регулирующего блока допомощью врем импульсного распредели23 , а выход подключен к первому вхо-тел 29, выполненного на 8-разр дномthe output of the digital regulating unit by the aid of the time of the pulse distribution 23, and the output is connected to the first inlet 29, performed on an 8-bit
ду сумматора 27, второй вход которого соединен с выходом датчика 26 тока, а выход подключен к входу регул тора 25 тока, выходом св занного с электродвигателем 1.The two are adders 27, the second input of which is connected to the output of current sensor 26, and the output is connected to the input of current regulator 25 connected to the motor 1.
Схема 5 синхронизации содержит тактовый распределитель 29 в виде сдвигового регистра, четыре триггера 30 - 33, п ть элементов И 34 - 38, выходы которых вл ютс соответствую-, щими выходами 9-13 схемы 5 синхронизации , первым, вторым и третьим входами (6, 7 и 8) которой вл ютс The synchronization circuit 5 comprises a clock distributor 29 in the form of a shift register, four flip-flops 30-33, five AND 34-38 elements, the outputs of which are the corresponding outputs 9-13 of the synchronization circuit 5, the first, second and third inputs (6 7 and 8) of which are
сдвиговом регистре, на тактирующий вход 8 которого подана опорна частота Ј0 с выхода генератора 2. Частота 4ц тактирующих импульсных последовательностей на каждом из его выходов составл ет при этом f0/8, временна раздвижка импульсов соседних тактов в каждом цикле составл ет 2Т0, где Т0 - период опорной частоты, Триггеры 30 и 32 схемы 5 синхронизации служат элементами пам ти и фиксируют факт поступлени импульсов сравниваемых частот по входам 6 и 7. Приthe shift register, to the clock input 8 of which the reference frequency Ј0 is fed from the output of the generator 2. The frequency 4c of the clock pulse sequences at each of its outputs is f0 / 8, the time separation of the adjacent clock pulses in each cycle is 2Т0, where T0 is the period of the reference frequency; Triggers 30 and 32 of the synchronization circuit 5 serve as memory elements and record the fact of arrival of pulses of the compared frequencies on inputs 6 and 7. When
5050
тактирующие входы соответственно пер-55 пост111161 1 1 импульса входной частоты вого 30 и третьего 32 триггеров и триггер 30 (32) включает схему перетактового распределител 29. Тактовые носа информации на триггере 31 (33) выходы распределител 29 подключены и элементах И ,34, 35 (36, 37, 38), соответственно к входам элементов И разреша управление по входу D триг34 , 36, к входу элемента И 35 и тактирующему входу триггера 33, к входу элемента И 37, к входу элемента И 38clock inputs, respectively, per-55 post111161 1 1 pulse input frequency 30 and third 32 triggers and trigger 30 (32) include a retractor distributor circuit 29. Clock nose information on the trigger 31 (33) outputs of the distributor 29 are connected and elements And, 34, 35 (36, 37, 38), respectively, to the inputs of the elements And allowing control to the input D of the trigger 34, 36, to the input of the element And 35 and the clock input of the trigger 33, to the input of the element And 37, to the input of the element And 38
и тактирующему входу триггера 31. Выход триггера 31 св зан с входами эле ментов И 34, 35, а выход триггера 33 - с входами элементов И 36 - 38. Электропривод работает следующимand the clock input of the trigger 31. The output of the trigger 31 is connected to the inputs of the elements 34, 35, and the output of the trigger 33 is connected to the inputs of the elements 36-38. The drive operates as follows
образом.in a way.
Электропривод вл етс двухконтур- ной системой подчиненного регулировани частоты вращени двигател 1 посто нного тока. Внутренний контурThe electric drive is a dual-circuit system of the subordinate control of the rotation frequency of the DC motor 1. Inner contour
регулировани тока кор двигател выполнен аналоговым на основе регул тора 25 тока, включающего тиристор- ный или транзисторный преобразователь мощности, с отрицательной обратной св зью по току кор двигател от датчика 26 тока. Внешний контур регулировани частоты вращени выполнен цифровым. На входы 6 и 7 схемы 5 синхронизации поступают частотаCurrent control of the motor core is made analog based on current regulator 25, which includes a thyristor or transistor power converter, with negative current feedback from the motor core from current sensor 26. The external circuit for adjusting the rotational speed is digital. The inputs 6 and 7 of the synchronization circuit 5 receive the frequency
задани f, пропорциональна коду set f, proportional to code
задани N3, поступающему на вход управлени задатчика 3 частоты вращени , и частота обратной св зи f. , формируемой импульсным датчиком 28 частоты вращени . Функци схемы 5 синхронизации заключаетс в том, чтобы осуществить временную прив зкуsetpoint N3, input to the control input of the setpoint frequency generator 3, and feedback frequency f. generated by the rotational speed pulse sensor 28. The function of synchronization circuit 5 is to temporarily assign
импульсов сравниваемых частот f3 и f , фазовые соотношени между которыpulses of compared frequencies f3 and f, phase relations between which
сдвиговом регистре, на тактирующий вход 8 которого подана опорна частота Ј0 с выхода генератора 2. Частота тактирующих импульсных последовательностей на каждом из его выходов составл ет при этом f0/8, временна раздвижка импульсов соседних тактов в каждом цикле составл ет 2Т0, где Т0 - период опорной частоты, Триггеры 30 и 32 схемы 5 синхронизации служат элементами пам ти и фиксируют факт поступлени импульсов сравниваемых частот по входам 6 и 7. Приthe shift register, to the clock input 8 of which the reference frequency Ј0 is fed from the output of the generator 2. The frequency of the clock pulse sequences at each of its outputs is f0 / 8, the time separation of the adjacent clock pulses in each cycle is 2Т0, where T0 is the period reference frequency, Triggers 30 and 32 of synchronization circuit 5 serve as memory elements and record the fact of arrival of pulses of compared frequencies on inputs 6 and 7. When
гера 32 (33). Схема 5 синхронизации работает по трехтактной схеме так, что, например, импульс такта D (В) опрашивает состо ние триггера 31 г (33), а импульсы тактов А и В (С и D) формируют импульсы на выходы 9 и 10 (12 и 13) схемы 5 синхронизации, обеспечива таким образом их жесткую временную раздвижку. Выходной им- ю пульс по R-входу возвращает в исход - ное состо ние триггеры 30 (32), после чего очередной импульс такта D (В) возвращает в исходное состо ние триггер 31 (33) по С-входу, 15 так как в это врем на входе D последнего -уже имеет место уровень логического О. Чтобы исключить возникновение существенных возмущений от девиации фазовых сдвигов импуль- 20 сов f и foc, вызываемых принудительной временной прив зкой, уровень тактирующих частот выбираетс значительно выше максимально возможного уровн частот f, и foc . 25Hera 32 (33). The synchronization circuit 5 operates according to the three-stroke circuit, so that, for example, the clock pulse D (B) polls the trigger state 31 g (33), and the clock pulses A and B (C and D) form the pulses at outputs 9 and 10 (12 and 13) synchronization circuits 5, thus ensuring their rigid temporary separation. The output pulse name at the R input returns to the initial state the triggers 30 (32), after which the next beat of the D stroke (B) returns to the initial state the trigger 31 (33) at the C input, 15 since this time at the input D of the last — already the level of logic O occurs. To exclude the occurrence of significant disturbances from the deviation of the phase shifts of the pulses f and foc caused by the forced temporal reference, the level of the clock frequencies is chosen significantly higher than the maximum possible level of the frequencies f, and foc. 25
В стационарном режиме при равенстве частот задани и обратной св зи импульсы этих частот, синхронизированных соответственно тактами В и D с выходом 10 и 13 схемы синхрониза- 30 ции, поочередно поступают на устанет- вочные входы RS-триггера 14 и переключают его с частотой F5 foc , При этом скважность следовани пр моугольных импульсов на выходах триг- ,5 гера 14 посто нна и определ етс установившимс фазовым сдвигом между мпульсами обеих входных последовательностей .In the stationary mode, with equal frequencies of the reference and feedback, the pulses of these frequencies, synchronized respectively by cycles B and D with output 10 and 13 of the synchronization circuit, are alternately fed to the set inputs of the RS flip-flop 14 and switch it with the frequency F5 foc In this case, the duty cycle of following rectangular pulses at the outputs of the trigger-, 5-gera 14 is constant and is determined by the established phase shift between the pulses of both input sequences.
4040
На второй вход элемента И 16,At the second input of the element And 16,
управл емого сигналом с пр мого выхода триггера 14, поступает выходна частота задатчика 3, равна kfj,,rfle k - коэффициент делени делител 4 .с частоты. В указанном режиме на выходе элемента И 16 в каждом цикле переключени триггера 14 формируетс па-, кет импульсов частоты kfj, поступающих на счетный вход счетчика 21. Обнуление счетчика 21 по входу R про-50 изводитс каждым импульсом частоты обратной св зи, синхронизированным тактом А, Таким образом, в каждом цикле в интервале времени между тактами D и А в счетчике хранитс код , значение которого пропорционально времени нахождени триггера 14 в состо нии 1, т.е. фазовому сдвигуcontrolled by the signal from the direct output of the trigger 14, the output frequency of the setpoint 3 comes in, is equal to kfj ,, rfle k - the division factor of the 4 .c frequency divider. In this mode, at the output of the element 16, in each switching cycle of the trigger 14 a pair of pulses of frequency kfj is generated at the counting input of counter 21. Resetting counter 21 at input R of pro-50 is depleted by each feedback frequency pulse synchronized with clock A Thus, in each cycle, in the time interval between D and A cycles, a code is stored in the counter, the value of which is proportional to the time the trigger 14 was in state 1, i.e. phase shift
между импульсами f, и fpc в стационарном режиме. При этом очевидно, что значение кода N« может лежать в пределах от 0 до k, дл определенн го фазового сдвига импульсов частот f э и foc посто нно и не зависит от их абсолютного значени , а значит, и от значени частоты вращени . С учетом переходных процессов и динамических режимов регул тор частоты вращени не обеспечит нормальную работу с нуль-органом, фиксирующим фазовые рассогласовани только в пределах одного периода сравниваемых частот. Необходим интегратор, который может фиксировать интегральное фазовое рассогласование частот, превышающее один период (или 2fr). В электроприводе цифровой интегратор состоит из двух счетчиков 20 (работает в реверсивном режиме) и 21 (работает только в режиме пр мого счета). Выход переноса Р+ счетчика 21 св зан с входом сложени счетчика 20, вход вычитани последнего св зан с выходом элемента И 17, который управл етс с инверсного входа триггера 14. На информационт ный вход элемента И 17 поступают с выхода 11 схемы 5 синхронизации импульсы частоты обратной св зи, синхронизированные тактом С. Емкость счетчика 21 выбираетс равной К. С учетом этого при фазовом рассогласовании, превышающем один период частоты задани , счетчик 21 переполн етс и по цепи переноса в счетчик 20 записываетс число целых периодов ошибкиbetween pulses f, and fpc in stationary mode. It is obvious that the value of the code N "may lie in the range from 0 to k, for a certain phase shift of the pulses of the frequencies f e and foc permanently and does not depend on their absolute value, and hence on the value of the frequency of rotation. Taking into account transients and dynamic modes, the rotational frequency controller will not ensure normal operation with a null body that fixes phase mismatches only within one period of compared frequencies. An integrator is needed that can fix the integral phase mismatch of frequencies greater than one period (or 2fr). In the electric drive, the digital integrator consists of two counters 20 (works in the reverse mode) and 21 (works only in the direct account mode). The transfer output P + of counter 21 is connected to the addition input of counter 20, the subtractive input of the latter is connected to the output of element AND 17, which is controlled from the inverse input of trigger 14. The information input of element And 17 comes from output 11 of synchronization circuit 5 frequency pulses feedback synchronized with the clock cycle C. The capacitance of the counter 21 is chosen equal to K. In view of this, when the phase mismatch exceeds one period of the reference frequency, the counter 21 overflows and the number of integer error periods is recorded in the transfer circuit 20
N,N,
Последнее имеет место в переходных режимах.The latter takes place in transient conditions.
При разгоне двигател с нул в мо менты, когда импульсы цепи обратной св зи еще отсутствуют, импульсы переноса информации в регистр 22 синхронизируютс тактом А с выхода 9 схемы 5 синхронизации и поступают через элемент И 15 на вход элемента И 18 при нахождении триггера 14 в состо нии 1.When the engine is accelerated from zero to the moments when the feedback circuit pulses are not yet present, the information transfer pulses in register 22 are synchronized with clock A from output 9 of synchronization circuit 5 and arrive through element 15 at the input of element 18 when the trigger 14 is in nii 1.
При изменении кода задани в сторону замедлени частоты вращени на счетный вход вычитани счетчика 20 начинают поступать через элемент И 17, мину триггер 14, импульсы обратной св зи, синхронизированные тактом С. Последнее происходит в случае поступлени подр д двух и более импульсов частоты обратной св зи при отсутствии импульсов частоты задани .When the set reference code changes in the direction of slowing down the rotation speed, the counting input of the subtraction counter 20 begins to flow through the element 17, the trigger 14, the feedback pulses synchronized with the step C. The latter occurs when two or more feedback frequency pulses arrive. in the absence of setpoint frequency pulses.
Так как такт С опережает такт Т то в стационарном режиме указанный импульс не проходит через элемент И 17, так как в каждом цикле к моменту такта С последний оказываетс заблокированным сигналом нул с инверсного выхода триггера 14.Since the cycle C is ahead of the cycle T, then in the stationary mode the specified pulse does not pass through the element 17, since in each cycle by the time of the cycle C the latter turns out to be a blocked zero signal from the inverse output of the trigger 14.
С учетом того, что емкость счетчика 21 выбираетс равной К 2 , где m - число двоичных разр дов счетчика 21, а К, как показано выше, вл етс мерой фазового рассогласовани в один период, то К соответствует „ значению младшей дискреты числа, записываемого в счетчик 20. Следовательно , во всех случа х значение интегрального рассогласовани частот N NI + N Формируетс в счетчикахTaking into account that the capacity of counter 21 is chosen equal to K 2, where m is the number of binary bits of counter 21, and K, as shown above, is a measure of phase mismatch in one period, K corresponds to the value of the low-order number written in counter 20. Therefore, in all cases, the value of the integral mismatch of the frequencies N NI + N is formed in the counters
ропроцессора, элемент И 19 блокируетс с выхода цифрового регулирующего ( устройства коротким сигналом сн ти разрешени на врем переноса информа5 ции в блок 23.The processor, element 19, is blocked from the output of the digital regulator (a device with a short signal to remove the resolution for the transfer of information to block 23.
В соответствии с запрограммированным законом регулировани (ПИ, ПИД) на выходе блока 23 на каждом циклеIn accordance with the programmed law of regulation (PI, PID) at the output of block 23 on each cycle
10 дискретизации решени вырабатываетс код регулирующего воздействи , который после преобразовани в аналог преобразователем 24 поступает на вход регул тора 25 тока. Наличие програм15 мируемого цифрового регулирующего бло ка в сочетании с интегральным нуль- органом, обеспечивающим слежение с дискретностью, в К раз меньшей шага квантовани импульсного датчика час21 и 20 как значение единого (т + п)- 20 ТОТЫ вращени , позвол ет создать разр дного двоичного кода, где п - число разр дов счетчика.20, причем последнее формирует старшие разр ды кода N.The resolution discretization code 10 generates a control action code, which, after being converted into an analog converter 24, is fed to the input of current regulator 25. The presence of a programmable digital control unit in combination with an integral zero-body that provides tracking with discreteness, K times smaller than the quantization step of the pulse sensor Chas21 and 20 as the value of a single (m + n) - 20 TOTS of rotation, allows you to create a bit binary code, where n - the number of bits of the counter.20, the latter forms the highest bits of the code N.
высокоточную с большой глубиной регулировани систему, реализующую различные законы регулировани в зависи- мости от характеристик объектов и Значение кода N в каждом цикле пег 25 требований технологического процесса,a highly accurate system with a large depth of regulation that implements various laws of regulation depending on the characteristics of the objects and the N code value in each cycle of peg 25 process requirements,
в котором участвует приводной механизм .which involves a drive mechanism.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874246150A SU1476584A1 (en) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | Electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874246150A SU1476584A1 (en) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | Electric drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1476584A1 true SU1476584A1 (en) | 1989-04-30 |
Family
ID=21304712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874246150A SU1476584A1 (en) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | Electric drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1476584A1 (en) |
-
1987
- 1987-05-19 SU SU874246150A patent/SU1476584A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1013907, кл. G 05 В 11/26, 1983. Авторское свидетельство СССР 1275726, кл. Н 02 Р 5/06, 24.12.86. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1276975C (en) | Power converter with duty ratio quantization | |
SU1476584A1 (en) | Electric drive | |
US4438487A (en) | Digital phase-shifting circuit | |
JPH0219021A (en) | Digital pulse width modulation circuit | |
US4737700A (en) | Method and circuit for driving a stepping motor | |
SU892577A2 (en) | Device for charging storage battery with asymmetric current | |
SU1167586A1 (en) | Device for programmed control of m-phase step motor | |
SU1674330A1 (en) | Reference code oscillator for valve converter | |
RU2258297C2 (en) | Direct-current drive | |
SU851732A1 (en) | Device for control of valve-type converter | |
SU1275726A1 (en) | Electric drive | |
SU911483A1 (en) | Motor rotational speed stabilizer | |
SU945914A1 (en) | Programmable timer | |
RU2074512C1 (en) | Pulse sequence generator | |
SU1677843A1 (en) | Device for controlling four phase fractional-step motor | |
SU576655A1 (en) | Device for automatic frequency control | |
JP3302907B2 (en) | PWM output control circuit | |
SU1182619A1 (en) | Device for stabilizing rotational speed of d.c. motor | |
SU898408A1 (en) | Device for synchronization of computer system units | |
SU1348867A1 (en) | Function generator | |
SU1120478A1 (en) | Device for adjusting m-phase rectifier converter | |
SU851731A1 (en) | Device for control of valve-type converter | |
SU1020800A1 (en) | Device for program control of m-phase step motor | |
SU630718A1 (en) | Control pulse shaping method | |
SU1363508A1 (en) | Clock device |