SU1564590A1 - Apparatus for controlling rotational speed of d.c. electric motor - Google Patents

Apparatus for controlling rotational speed of d.c. electric motor Download PDF

Info

Publication number
SU1564590A1
SU1564590A1 SU853862374A SU3862374A SU1564590A1 SU 1564590 A1 SU1564590 A1 SU 1564590A1 SU 853862374 A SU853862374 A SU 853862374A SU 3862374 A SU3862374 A SU 3862374A SU 1564590 A1 SU1564590 A1 SU 1564590A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
pulse
inputs
control unit
Prior art date
Application number
SU853862374A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Дмитриевич Сибирцев
Александр Сергеевич Вершинин
Original Assignee
Новополоцкий Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола Белоруссии
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 Новополоцкий Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола Белоруссии filed Critical Новополоцкий Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола Белоруссии
Priority to SU853862374A priority Critical patent/SU1564590A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1564590A1 publication Critical patent/SU1564590A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

С целью повышени  точности управлени  в устройство введены задающий генератор, реверсивный счетчик, блок управлени , два компаратора, блок уставок, сумматор по модулю два, фильтр низкой частоты, эмиттерный повторитель и цифроаналоговый преобразователь. Блок управлени  содержит первый и второй делители импульсов, входы которых  вл ютс  первым и вторым входами блока, распределитель импульсов, два формировател  импульс-импульс, RS-триггер, два ключа, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ - НЕ и формирователь короткого импульса.In order to improve control accuracy, a master oscillator, a reversible counter, a control unit, two comparators, a setting block, a modulo two, a low-pass filter, an emitter follower and a digital-analog converter are entered into the device. The control unit contains the first and second pulse splitters, the inputs of which are the first and second inputs of the block, a pulse distributor, two pulse-pulse shapers, an RS flip-flop, two keys, an OR element, an OR element — NOT, and a short pulse shaper.

Description

ча, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ и формирователь короткого импульса, выход которого  вл етс  первым выходом блока, а вход подключен к выходу эле- мента ИЛИ, выходы первЪго и,второго делителей импульсов соединены с первыми входами соответственно первого и второго формирователей импульс - импульс , вторые входы которых соедине- ны с первым и вторым входами распределител  импульсов соответственно, вход которого покдшочен к входу первого делител  импульсов, выход первого формировател  импульс-импульс соединен с R-входом КЗ-триггера и первым входом элемента ИЛИ, выход второго формировател  импульс-импульс соединен с S-входом КЗ-триггера и с вторым входом элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ НЕ, первый и второй ЕХО- ды которого подключены к выходам первого и второго ключей соответственно, первые входы которых  вл ютс  третьим и четвертым входами блока соответственно , пр мой выход триггера соединен с вторым входом перв,ого ключа, а инверсный выход подключен к второму входу второго ключа и  вл етс  вторым выходом блока.the OR element, the OR-NOT element and the short pulse shaper, whose output is the first output of the block, and the input is connected to the output of the OR element, the first and second pulse splitters are connected to the first inputs of the first and second pulse shapers, respectively. pulse, the second inputs of which are connected to the first and second inputs of the pulse distributor, respectively, whose input is connected to the input of the first pulse splitter, the output of the first pulse-pulse generator is connected to the R-input of the short-circuit and the first the input of the OR element, the output of the second pulse-pulse generator is connected to the S-input of the short-circuit trigger and to the second input of the OR element, the third input of which is connected to the output of the OR element, whose first and second EHO are connected to the outputs of the first and second keys, respectively The first inputs of which are the third and fourth inputs of the block, respectively, the direct output of the trigger is connected to the second input of the first key, and the inverse output is connected to the second input of the second key and is the second output of the block.

Изобретение относитсл к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных системах, к которым предъ вл ютс  требовани  высокой точности поддержани  скорости.25The invention relates to electrical engineering and can be used in automated systems that are subject to the requirements of high accuracy of speed.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности управлени .The aim of the invention is to improve the accuracy of control.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства дл  управлени  скоростью вращени  электродвигател ; на , фиг. 2 - структурна  схема блока управлени ; на фиг. 3 - принципиальна  схема формировател  импульс-импульс; на фнг, 4 - принципиальна  схема формировател  короткого импульса.FIG. Figure 1 shows a block diagram of a device for controlling the speed of rotation of an electric motor; in FIG. 2 is a block diagram of the control unit; in fig. 3 is a schematic diagram of a pulse-pulse shaper; on fng, 4 - schematic diagram of a short pulse shaper.

Устройство содержит исполнительный блок 1 с электродвигателем LJ и усилителем мощности Ц , операционный усилитель 2 с резисторами 2-f-2j, дискриминатор 3, датчик 4 скорости, аттенюатор 5, источник 6 питани , блок 7 уставок , задающий генератор 8, блок 9 управлени , реверсивный счетчик 10, циф- роаналоговый преобразователь 11, пер- 4 вый 12 и второй 13 компараторы, сумматор 14 по модулю два, фильтр 15 низкой частоты и эмиттерный повторитель 16,The device contains an executive unit 1 with an electric motor LJ and a power amplifier C, an operational amplifier 2 with resistors 2-f-2j, a discriminator 3, a speed sensor 4, an attenuator 5, a power supply 6, a setting block 7, a master oscillator 8, a control block 9, a reversible counter 10, a digital-analog converter 11, a first 4 12 and a second 13 comparators, an adder 14 modulo two, a low-frequency filter 15 and an emitter follower 16,

5five

Блок 9 управлени  имеет входы 17-Control unit 9 has inputs 17-

20, выходы 21 и 22, и содержит первый 23 и второй 24 делители импульсов , распределитель 25 импульсов, первый 26 и второй 27 формирователи импульс - импульс, RS-триггер 28, первый 29 и второй 30 ключи, элемент ИЛИ 31, элемент ИЛИ-НЕ 32, формирователь 33 короткого импульса.20, outputs 21 and 22, and contains the first 23 and second 24 pulse splitters, the distributor 25 pulses, the first 26 and second 27 formers of the pulse-pulse, the RS flip-flop 28, the first 29 and the second 30 keys, the element OR 31, the element OR- NOT 32, shaper 33 short pulse.

Каждый из формирователей импульс- импульс 26 и 27 содержит два D-триг- гера 34 и 35 и элемент ИЛИ-НЕ 36,Each of the pulse-pulse formers 26 and 27 contains two D-flip-flops 34 and 35 and the element OR-NO 36,

Формирователь 33 короткого импульса содержит три логических инвертора 37-39 и элемент И-НЕ 40,The shaper 33 short pulse contains three logical inverters 37-39 and the element AND NOT 40,

Формирователи 26 и 27 (1) импульс- Импульс, также, как и формирователь 33 (2, 3) короткого импульса,  вл ютс  известными элементами импульсной техники.Shapers 26 and 27 (1) pulse-pulse, as well as short pulse shaper 33 (2, 3), are known elements of the pulse technique.

Датчик 4 скорости и частотный дискриминатор 3 замыкают основной контур авторегулировани  скорости вращени  электродвигател  Ц , Датчик 4 скорости , задающий генератор 8, блок 9 управлени , реверсивный счетчик 10 и цифроаналоговый преобразователь 1 образует корректирующий контур, а датчик 4 скорости, задающий генератор 8, сумматор 14 по модулю два, фильтр 15 низкой частоты и эмиттерный повторитель 16 - второй корректирующий контур обратной св зи, При этом первый корректирующий контур имеет местную обратную св зь через компараторы 12 и 13, на входы которых подаютс  посто нные напр жени  с блока 7 уставок.The speed sensor 4 and frequency discriminator 3 close the main circuit of the automatic rotation speed control of the motor C, speed sensor 4, master oscillator 8, control unit 9, reversible counter 10 and digital-analog converter 1 form a correction circuit, and speed sensor 4, master oscillator 8, adder 14 modulo two, low-pass filter 15 and emitter follower 16 — second feedback feedback loop. In addition, the first feedback loop has local feedback through comparators 12 and 13, to the inputs which are supplied with constant voltage from block 7 of settings.

Устройство работает следующим образом , The device works as follows

При включении источника 6 питани  на выходе операционного усилител  2 устанавливаетс  максимальное напр жение и начинаетс  разгон электродвигател  Н , так как на неинвертирующий вход операционного усилител  2 подаетс  посто нное напр жение от аттенюагора 5, а на инвертирующем входе устанавливаетс  пониженное напр жение вследствие низкой частоты следовани  импульсов датчика 4 скорости и соответствующего действи  корректирующих контуров обратной св зи,When the power supply 6 is turned on, the output voltage of the operational amplifier 2 sets the maximum voltage and accelerates the electric motor H, since a constant voltage from the attenuator 5 is applied to the non-inverting input of the operational amplifier 2 and a low pulse frequency at the inverting input speed sensor 4 and the corresponding action of feedback feedback loops,

В основном контуре регулировани  на выходе частотного дискриминатора 3 от каждого пр моугольного импульса датчика 4 скорости формируетс  импульс с экспоненциально растущим и убывающим фронтами, В результате сравнени  этих импульсов напр жений, поступающих через резистор 2П на инвертирующий вход операционного усилител  2, с напр жением, поступающим с выхода аттенюатора 5 на неинвертирующий вход операционного усилител  2, последний вырабатывает напр жение дл  управлени  электродвигателем 1 , в котором имеет место фаза разгона (когда электродвигатель 1, подключен к источнику 6 питани ) и фаза динамкудерживаетс  низкий уровень напр жени , задаваемый блоком 7 уставок.In the main control loop, at the output of the frequency discriminator 3 from each rectangular pulse of the speed sensor 4, a pulse is formed with exponentially growing and falling edges, comparing these voltage pulses fed through the resistor 2P to the inverting input of the operational amplifier 2, with the voltage supplied from the output of the attenuator 5 to the non-inverting input of the operational amplifier 2, the latter produces a voltage to control the electric motor 1, in which the acceleration phase takes place (when electric ktrodvigatel 1, 6 connected to the power source) and the phase dinamkuderzhivaets low voltage level given by the setting unit 7.

При достижении синхронной скорости вращени  и превышении ее частота импульсов датчика 4 скорости становитс  больше частоты импульсов задающего генератора 8, 3 результате блок 9 управлени  формирует импульсы в нап10 равлении суммировани  дл  реверсивного счетчика 10, При этом кодовое состо ние последнего растет и соответственно растет напр жение на выходе цифроаналогового преобразовател  11,When the synchronous rotational speed is reached and its frequency is exceeded, the speed sensor 4 pulses become larger than the frequency of the master oscillator 8, 3 as a result, the control unit 9 generates pulses in the direction of summation for the reversible counter 10, and the code state of the latter increases and the voltage increases accordingly output digital-to-analog converter 11,

15 которое через резистор 2/ воздействует на инвертирующий вход операционно- го усилител  2, С увеличением напр жени  на инвертирующем входе операционного усилител  2 в выходном сигнале15 which through the resistor 2 / acts on the inverting input of the operational amplifier 2, with increasing voltage on the inverting input of the operational amplifier 2 in the output signal

20 последнего уменьшаетс  фаза разгона и увеличиваетс  фаза динамического торможени  электродвигател  Ц , В результате при перерегулировании начинает возрастать тормоз щее воздейстческого торможени  (когда электродвига- 5 вие на электродвигатель 1 1, При силь- тель Ц отключен от источника 6 питани ), ном перерегулировании содержимое ре- Такое широтно-импульсное управлениеверсивного счетчика 10 быстро растет,20 of the latter, the acceleration phase decreases and the dynamic braking phase of the motor C increases. As a result, when overshoot the braking effect of braking begins to increase (when the electric motor on the motor 1 1, When the power C is disconnected from the power source 6), the content overshoot re - Such a pulse-width control of the inverse counter 10 is growing rapidly,

соответственно растет выходное напр жение цифроаналогового преобразиватепозвол ет более динамично и эффективно управл ть электродвигателем 1,.accordingly, the output voltage of the digital-analogue transformer increases, which makes it possible to control the motor 1, more dynamically and efficiently.

ЗС л  11, На некотором уровне напр жени , задаваемого блоком 7 уставок, срабатывает компаратор 3 верхнего уровн  и в блоке 9 управлени  запрещаетс  формирование импульсов в напВ первом корректирующем контуре блок 9 управлени  сравнивает частоту следовани  импульсов датчика 4 скорости с частотой следовани  импульсов задающего генератора 8 и формиру- , равлении суммировани , Таким образомв ет счетные импульсы дл  реверсивноговыходное напр жение цифроаналоговогоZS l 11, At some voltage level set by the setting unit 7, the top level comparator 3 is triggered and in the control unit 9 the formation of pulses in the nVB of the first correction loop is prohibited the control unit 9 compares the pulse frequency of the speed sensor 4 with the pulse frequency of the master oscillator 8 and shaping, summing, Thus, the counting pulses for reversing the output voltage of the digital-analog

счетчика 10 и сигнал направлени  сче- преобразовател  11 ограничиваетс  на та, Импульсы задающего генератора 8некотором (верхнем) уровне напр жеуменьшают содержимое реверсивного счетчика 10, а импульсы датчика скорости 4 - увеличивают., Во врем  раз40the counter 10 and the signal of the direction of the inverter 11 is limited to that. The pulses of the master oscillator 8 some voltage (upper) level reduce the contents of the reversing counter 10, and the pulses of the speed sensor 4 increase.

ни , Такое двухстороннее ограничение работы цифроаналогового преобразовател  11 вместе с реверсивным счетчиком 10 позвол ет исключить возможное переполнение реверсивного счетчика 10 как в пр мом, так и в обратном напгона электродвигател  1, частота импульсов датчика 4 скорости меньше частоты импульсов задающего генератора 8, поэтому произвольное число, за- 45 равлении, а следовательно, и возможписанное в реверсивный счетчик 10 в момент включени  питани , уменьшаетс  и соответственно уменьшаетс  напр жение на выходе цифроаналоговогоThis double-sided limitation of the operation of the digital-to-analog converter 11 together with the reversible counter 10 eliminates the possible overflow of the reversible counter 10 in both the forward and reverse of the motor 1, the pulse frequency of the speed sensor 4 is less than the frequency of the master oscillator 8, therefore an arbitrary number , and, consequently, the one written to the reversible counter 10 at the time of power-up, decreases and, accordingly, the voltage at the output of the digital-analogue voltage decreases.

ность формировани  резкого скачка корректирующего напр жени , что повело бы к ухудшению переходного процесса , В результате усиливаетс  затуха- преобразовател  11 до уровн , заданно-50 переходного процесса и сокращает- го блоком 7 уставок с помощью компа-с  его длительность,the formation of an abrupt jump in the correction voltage, which would lead to a deterioration of the transient process. As a result, the damping of the converter 11 is increased to the level specified by the 50 transition process and shortened by the unit 7 settings with the help of a computer

ратора нижнего уровн , при срабатыва-Таким образом, первый корректируюнии которого в блоке 9 управлени  запрещаетс  формирование вычитающих, им55rarator of the lower level, when triggered-Thus, the first correction of which in block 9 of the control is prohibited the formation of subtractive, im55

пульсов и разрешаетс  формирование только суммирующих импульсов дл  реверсивного счетчика 10, В результате счет останавливаетс  и на выходе цифроаналогового преобразовател  11pulses and the formation of only summing pulses for the reversible counter 10 is allowed. As a result, the counting stops at the output of the digital-to-analog converter 11

щий контур на стадии разгона также способствует разгону электродвигател  1 , но гораздо в меньшей степениThe overclocking circuit also contributes to the acceleration of the electric motor 1, but to a much lesser extent

1 one

по сравнению с основным контуром управлени  ,compared to the main control loop,

I Основной контур управлени  выводит .электродвигатель 1Д на подсинхроннуюI The main control loop outputs. 1D electric motor to subsynchronous

1564590 . 1564590.

удерживаетс  низкий уровень напр жени , задаваемый блоком 7 уставок.a low voltage level maintained by the setpoint block 7 is maintained.

При достижении синхронной скорости вращени  и превышении ее частота импульсов датчика 4 скорости становитс  больше частоты импульсов задающего генератора 8, 3 результате блок 9 управлени  формирует импульсы в нап0 равлении суммировани  дл  реверсивного счетчика 10, При этом кодовое состо ние последнего растет и соответственно растет напр жение на выходе цифроаналогового преобразовател  11,When the synchronous rotational speed is reached and its frequency is exceeded, the speed sensor 4 pulses become larger than the frequency of the master oscillator 8, 3 as a result, the control unit 9 generates pulses in the summation direction for the reversible counter 10, and the code state of the latter increases and the voltage increases accordingly output digital-to-analog converter 11,

5 которое через резистор 2/ воздействует на инвертирующий вход операционно- го усилител  2, С увеличением напр жени  на инвертирующем входе операционного усилител  2 в выходном сигнале5 which, through a resistor 2 /, acts on the inverting input of the operational amplifier 2, with increasing voltage on the inverting input of the operational amplifier 2 in the output signal

0 последнего уменьшаетс  фаза разгона и увеличиваетс  фаза динамического торможени  электродвигател  Ц , В результате при перерегулировании начинает возрастать тормоз щее воздейстл  11, На некотором уровне напр жени , задаваемого блоком 7 уставок, срабатывает компаратор 3 верхнего уровн  и в блоке 9 управлени  запрещаетс  формирование импульсов в нап0 of the latter, the acceleration phase decreases and the dynamic braking phase of the motor C increases. As a result, the deceleration effect starts to increase during overshooting. 11 At some voltage level set by the setting unit 7, the top level comparator 3 is activated and in the control unit 9 the formation of pulses in the voltage is inhibited

ни , Такое двухстороннее ограничение работы цифроаналогового преобразовател  11 вместе с реверсивным счетчиком 10 позвол ет исключить возможное переполнение реверсивного счетчика 10 как в пр мом, так и в обратном напщий контур на стадии разгона также способствует разгону электродвигател  1 , но гораздо в меньшей степениSuch a two-way limitation of the operation of the digital-analog converter 11 together with the reversible counter 10 eliminates the possible overflow of the reversible counter 10 in both the forward and reverse circuits at the acceleration stage also contributes to the acceleration of the electric motor 1, but to a much lesser extent

1 one

по сравнению с основным контуром управлени  ,compared to the main control loop,

I Основной контур управлени  выводит .электродвигатель 1Д на подсинхроннуюI The main control loop outputs. 1D electric motor to subsynchronous

скорость и далее благодар  действию первого корректирующего контура электродвигатель 11 входит в синхронизм. При этом реверсивный счетчик 10 через блок 9 управлени  интегрирует разность частот импульсов от задающего генератора 8 и датчика 4 скорости и через цифроаналоговый преобразователь 11 и резистор 2„ выдает корректирую- щее напр жение на инвертирующий вход операционного усилител  2,speed and further due to the action of the first correction circuit, the motor 11 is in synchronism. In this case, the reversible counter 10 through the control unit 9 integrates the frequency difference of the pulses from the master oscillator 8 and the speed sensor 4 and, via a digital-to-analog converter 11 and a resistor 2, outputs a correction voltage to the inverting input of the operational amplifier 2,

При установлении синхронной скорости частоты следовани  импульсов датчика 4 скорости задающего генератора 8 равны, содержимое реверсивного счетчика 0 колеблетс  на единицу младшего разр да и тем самым на выходе цифроаналогового преобразовател  I1 поддерживаетс  практически пос- то нное напр жение,When establishing the synchronous speed of the pulse frequency of the sensor 4, the speed of the master oscillator 8 is equal, the contents of the reversible counter 0 oscillates by a unit of the least significant bit, and thus the output of the digital-to-analog converter I1 maintains almost the same voltage

Во втором корректирующем контуре управлени  во врем  разгона на выходе эмиттерного повторител  16 устанавливаетс  некоторое среднее напр - жение, так как частота следовани  импульсов от задающего генератора 8 больше, чем от датчика 4 скорости, и сдвиг по фазе между ними непрерывно измен етс ,In the second correction control loop, during acceleration, the output of the emitter follower 16 establishes a certain average voltage, since the pulse frequency from the master oscillator 8 is greater than that from the speed sensor 4, and the phase shift between them continuously changes,

При достижении синхронной скорости устанавливаетс  посто нна  разность фаз импульсов датчика 4 скорости и задающего генератора 8 и соответствующее значение напр жени  на выходе эмиттерного повторител  16, которое  вл етс  корректирующим и че- рез резистор 2, воздействует на инвертирующий вход операционного усилител  2,When a synchronous speed is reached, a constant phase difference between the pulses of the speed sensor 4 and the master oscillator 8 is established, and the corresponding voltage value at the output of the emitter follower 16, which is corrective and through the resistor 2, acts on the inverting input of the operational amplifier 2,

При изменении указанной разности фаз соответственно измен етс  скважность импульсов на выходе сумматораWhen the specified phase difference changes, the duty ratio of the pulses at the output of the adder changes accordingly.

14по модулю два и далее через фильтр14 modulo two and further through the filter

15низкой частоты величина среднего напр жени  на выходе эмиттерного повторител  16, Если в синхронном режиме разность фаз рассматриваемых частотных последовательностей равна нулю (импульсы совпадают по фазе), то на выходе эмиттерного повторител  16 получим минимальное корректирующее напр жение. Если разность фаз рассматриваемых частотных последовательностей равна Т(импульсы противополож- ны по фазе), то получим максимальное корректирующее напр жение. Номинальна  разность фаз равна 1Г/2, и уменьшение этой разности фаз вызывает разгон ющее корректирующее воздействие, а увеличение - соответственно тормоз щее воздействие на электродвигатель 1, , Таким образом, второй корректирующий контур отрабатывает разность фаз сравниваемых импульсных последовательностей и тем самым стабилизирует мгновенную скорость вращени  электродвигател  1 .At a low frequency, the average voltage at the output of the emitter follower is 16. If in synchronous mode the phase difference of the frequency sequences under consideration is zero (the pulses coincide in phase), then at the output of the emitter follower 16 we obtain the minimum correction voltage. If the phase difference of the frequency sequences under consideration is equal to T (the pulses are opposite in phase), then we obtain the maximum correction voltage. The nominal phase difference is 1G / 2, and a decrease in this phase difference causes accelerating corrective action, and an increase, respectively, retarding effect on the electric motor 1,. Thus, the second correction circuit processes the phase difference of the compared pulse sequences and thereby stabilizes the instantaneous rotational speed. electric motor 1.

Описанные процессы в коррекрирую- щих контурах протекают одновременно, обеспечива  быстрый разгон электродвигател  1 и вход его в синхронизм, При этом величина напр жени  на неин- вертирующем входе операционного усилител  2 определ ет начальные услови  работы системы автоподстройки, Величину этого напр жени  задаваемого аттенюатором 5, необходимо выбирать так чтобы посредством основного контура регулировани  получить скорость вращени  электродвигател  1 близок к синхронной . Это св зано с тем, что коэффициенты передачи (усилени ) основного контура управлени  и корректирую- щих контуров резко различаютс , а следовательно , при принудительном управлении скоростью вращени  электродвигател  Ц необходимо синхронно измен ть и величину выходного напр жени  аттенюатора 5, и частоту задающего генератора 8, что не совсем удобно. Поэтому предлагаемое устройство целесообразнее использовать дл  стабилизации скорости вращени  электродвигател  посто нного тока.The described processes in the corrective circuits flow simultaneously, providing a quick acceleration of the electric motor 1 and its synchronization input. The voltage value at the noninverting input of the operational amplifier 2 determines the initial conditions of the automatic tuning system, the magnitude of this voltage set by the attenuator 5, it is necessary to choose so that, by means of the main control loop, the rotational speed of the electric motor 1 is close to synchronous. This is due to the fact that the transfer coefficients (gains) of the main control loop and the correction circuits are sharply different, and therefore, when forcibly controlling the rotational speed of the motor Q, it is necessary to synchronously change both the output voltage of the attenuator 5 and the frequency of the master oscillator 8 that is not entirely convenient. Therefore, it is more expedient to use the proposed device to stabilize the rotation speed of a direct current electric motor.

Но окончании разгона электродвигател  lj при вращении с синхронной скоростью с помощью основного контура регулировани  обеспечиваетс  управление , при котором на каждый импульс датчика 4 скорости вырабатываетс  также импульсный управл ющий сигнал, в состав которого входит фаза динамического торможени , что способствует улучшению динамики управлени , так как в результате возникающего в процессе работы дрейфа элементов основного контура регулировани  скорость вращени  электродвигател  1 медленно уходит.But the end of acceleration of the motor lj when rotating at a synchronous speed using the main control loop provides control in which a pulse control signal is also generated for each pulse of the speed sensor 4, which includes a dynamic deceleration phase, which improves the control dynamics, since as a result of the drift of the elements of the main control loop arising during operation, the speed of rotation of the electric motor 1 slowly moves away.

С помощью первого корректирующего контура обратной св зи отслеживаетс  и ликвидируетс  разность частот задающего генератора 8 и датчика 4 скорости , чем обеспечивае.тс  достижение и посто нство средней синхронной скорости , в результате компенсируетс Using the first feedback feedback loop, the difference between the frequencies of the master oscillator 8 and the speed sensor 4 is monitored and eliminated. This ensures that the average synchronous speed is attained and constant, and as a result

вли ние дрейфа элементов основного контура регулировани ,the influence of the drift of the elements of the main control loop,

С помощью второго корректрирующе- го контура обратной св зи обеспечиваетс  посто нство мгновенной скорости вращени  тем, что формируемое сумматором 14 по модулю два, фильтром 15 низкой частоты и эмиттерным повторителем 16 напр жение противодействует изменению сдвига фаз между импульсами задающего генератора 8 и датчика 4 скорости, поддержива  этот сдвиг посто нным.Using the second feedback feedback loop, the instantaneous rotational speed is ensured by the fact that the modulo-two adder 14 modulates the low-frequency filter 15 and the emitter follower 16 opposes a change in the phase shift between the pulses of the master oscillator 8 and the speed sensor 4, keeping this shift constant.

Блок 9 управлени  работает следующим образом.The control unit 9 operates as follows.

Распределитель 25 импульсов вырабатывает две последовательности несовпадающих импульсов, кажда  из которыхThe 25 pulse distributor produces two sequences of non-coincident pulses, each of which

подаетс  на вторые входы формировате- 20 кий сигнал) дл  элемента ИЛИ 31 такимapplied to the second inputs a shaping signal) for the element OR 31 such

лей импульс-импульс 26 и 37, на первые входы которых подаютс  импульсы с выходов делителей 23 и 24 импульсов. Таким образом, импульсы посто нной частоты задающего генератора 8, поступающие на вход 17 блока, после их прохождени  через делитель 23 импульсов и формирователь 26 никогда не совпадают по времени с импульсами измен ющихс  при разгоне электродвигател  1 частоты датчика 4 скорости после их прохождени  по входу 18 блока через делитель 24 импульсов и формирователь 27, чем исключаетс  неопределенность состо ни  hS-триггера 28 при возможном совпадении во времени сравниваемых импульсов.Leu pulse-pulse 26 and 37, the first inputs of which are pulses from the outputs of the dividers 23 and 24 pulses. Thus, the pulses of a constant frequency of the master oscillator 8, which are fed to the input 17 of the block, after their passage through the divider 23 pulses and the shaper 26 never coincide with the pulses changing during acceleration of the motor 1 of the speed sensor 4 after their passage through the input 18 block through a divider 24 pulses and a driver 27, which eliminates the uncertainty of the state of the hS-flip-flop 28 when the compared pulses may coincide in time.

При синхронной скорости RS-триггер 28 синхронно переключаетс  в единичное и нулевое состо ни , открыва  один и закрыва  другой из ключей 29 и 30 при разре- шающих уровн х на их первых входах, соединенные через входы 19 и 20 блока с выхоПредлагаемое устройство обладает более совершенными техническими харак теристиками и может быть использованоAt synchronous speed, RS-flip-flop 28 synchronously switches to single and zero states, opening one and closing another of keys 29 and 30 with permissive levels at their first inputs connected via inputs 19 and 20 of the block to the output device has more advanced technical features and can be used

дами компараторов 12 и 13. Под разрешающим уровнем в данном случае следует пони- 45 в различных област х техники, где тре- мать единичный логический уровень напр - буетс  высока  точность стабилизации жени , В результате обеспечиваетс  инверсное состо ние входов элемент а ИЛИ-НЕ 32 и на третьем входе элемента ИЛИ 31 помгновенной скорости вращени , например , в приборостроении в цифровых измерител х угла, в радиотехнике в звумгновенной скорости вращени , например , в приборостроении в цифровых из мерител х угла, в радиотехнике в звуThe comparators 12 and 13. In this case, the resolution level is understood in various areas of the technology, where a high level of stabilization of the voltage is required for a single logical level. As a result, the inverse state of the inputs is provided as OR-NOT 32 and at the third input of the element OR 31 of the instantaneous rotational speed, for example, in instrument making in digital angle meters, in radio engineering at sounding rotational speed, for example, in instrument making in digital angular meters, in radio engineering in sound

 вл етс  разрешающий уровень (нулевой 5Q козаписи, звуковоспроизведении и др.is the resolving level (zero 5Q recordings, sound reproduction, etc.

5five

логический сигнал), на первый и вто- , рой входы которого подаютс  импульсы от формирователей 26 и 27. Эти импульсы проход т через схему ИЛИ 3 и с помощью формировател  33, работающему по спаду импульса, преобразуютс  в импульсы, поступающие на счетный вход реверсивного счетчика 10 через выход 22 блока. При этом направление счета задаетс  логическим сигналом с инверсного выхода R-триггера 28 через выход 21 блока.logical signal), the first and second, swarm inputs of which are pulses from drivers 26 and 27. These pulses pass through the OR circuit 3 and are transformed into pulses arriving at the counting input of a reversible counter 10 through the output of the 22 block. In this case, the counting direction is specified by a logical signal from the inverse output of the R-flip-flop 28 via the output 21 of the block.

При разгоне электродвигател  1, когда один из компараторов 12 и 13 вырабатывает запрещающий уровень напр жени  (нулевой логический сигнал); элемент ИЛИ-НЕ 32 также вырабатывает запрещающий сигнал (единичный логичес5During acceleration of the electric motor 1, when one of the comparators 12 and 13 produces a prohibiting voltage level (zero logic signal); the element OR NOT 32 also produces a inhibitory signal (a single logical 5

образом, что при сигнале компаратора 12 нижнего уровн  в реверсивный счетчик 10 проход т импульсы пр мого сче- та, а при сигнале компаратора 13 верхнего уровн  - соответственно импульсы обратного счета,Thus, with the signal of the comparator 12 of the lower level, the forward counting pulses pass into the reversible counter 10, and with the signal of the comparator 13 of the upper level, respectively, the counting pulses

Предлагаемое устройство дл  управлени  скоростью вращени  электродвигател  посто нного тока обладает высо- о кой точностью стабилизации мгновенной скорости вращени , широкой полосой захвата и малой длительностью переходного процесса, В устройстве за счет действи  корректирующих контуров, в которых корректирующее напр жение формируетс  цифровым способом, компенсирует -.The proposed device for controlling the rotational speed of a direct current motor has a high accuracy of stabilization of the instantaneous rotational speed, a wide capture band and a short transient time. In the device, due to the action of correction circuits in which the correction voltage is generated digitally, it compensates.

с  возникающее вли ние дрейфа элементов по основному аналоговому контуру управлени . В прототипе скорость вращени  электродвигател  по этой причине медленно уходит.the resulting drift of elements along the main analog control loop. In the prototype, the rotational speed of the electric motor for this reason slowly goes away.

Предлагаемое устройство обладает более совершенными техническими характеристиками и может быть использованоThe proposed device has improved technical characteristics and can be used

5five

00

5 в различных област х техники, где тре- буетс  высока  точность стабилизации 5 in various areas of technology where high stabilization accuracy is required.

в различных област х техники, где тре- буетс  высока  точность стабилизации in various areas of technology where stabilization accuracy is high

мгновенной скорости вращени , например , в приборостроении в цифровых измерител х угла, в радиотехнике в звукозаписи , звуковоспроизведении и др.instantaneous speed of rotation, for example, in instrument making in digital angle gauges, in radio engineering in sound recording, sound reproduction, etc.

ЦC

&&

УHave

ТT

аbut

-4ffЈ-4ffЈ

шsh

кto

жJ JJ

гзпфgzpf

VV

Дм.Dm

фиг. 4FIG. four

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕ НИЯ СКОРОСТЬЮ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ . ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее источник . питания, подключенный выходом к входу исполнительного блока, соединенному с датчиком скорости вращения, выход которого соединен с входом частотного дискриминатора, операционный усилитель с тремя резисторами, выход операционного усилителя подключен к управляющему входу исполнительного блока, аттенюатор подключен к источнику питания, выход частотного дискриминатора через первый резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, о т л и ч а ю , щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления, введены задающий гене ратор, реверсивный счетчик, блок управления, два компарсгора, блок уставок, сумматор по модулю два, фильтр низкой частоты, эмиттерный повторитель и цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с пер'выми входами компараторов _ и через второй резистор - с инвертирующим входом операционного усилителя, задающий генератор соединен с первым входом бло ка управления и первым входом сумматора по модулю два, вторые входы бло ка управления и сумматора по модулю два соединены между собой и с выходом датчика скорости, первый и второй вы ходы блока управления соединены с пер вым и вторым входами реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, вход блока уставок подключен к. выходу источника питания, выходы блока уставок соединены с вторыми входами первого и второго компараторов соответственно, выходы которых соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока управления, выход сумматора по модулю два через последовательно соединенные фильтр низкой частоты, эмиттерный повторитель и третий резистор соединен с инвертиру- ющим входом операционного усилителя, выход аттенюатора подключен к неинвертирующеМу входу операционного усилителя,1. DEVICE FOR CONTROL OF SPEED OF ROTATION OF ELECTRIC MOTOR. DC containing the source. a power supply connected to the input of the executive unit connected to a speed sensor, the output of which is connected to the input of the frequency discriminator, an operational amplifier with three resistors, the output of the operational amplifier is connected to the control input of the executive unit, the attenuator is connected to a power source, the output of the frequency discriminator is through the first the resistor is connected to the inverting input of the operational amplifier, with the exception of the fact that, in order to increase the accuracy of control, a master gene is introduced an inverter, a reversing counter, a control unit, two comparsors, a setting block, an adder modulo two, a low-pass filter, an emitter follower and a digital-to-analog converter, the output of which is connected to the first inputs of the comparators _ and through the second resistor to the inverting input of the operational amplifier, the master oscillator is connected to the first input of the control unit and the first input of the adder modulo two, the second inputs of the control unit and the adder modulo two are interconnected and with the output of the speed sensor, the first and second The odes of the control unit are connected to the first and second inputs of the reverse counter, the output of which is connected to the input of the digital-analog converter, the input of the settings block is connected to the output of the power supply, the outputs of the settings block are connected to the second inputs of the first and second comparators, respectively, the outputs of which are connected respectively to the third and the fourth inputs of the control unit, the output of the adder modulo two through a series-connected low-pass filter, an emitter follower and a third resistor connected to the inverter by the input of the operational amplifier, the output of the attenuator is connected to the non-inverting input of the operational amplifier, 2. Устройство по ,п, 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления содержит первый и второй делители им пульсов, входы которых являются первым и вторым входами блока, распределитель импульсов, два формирователя импульс-импульс, RS-триггер, два клю ча, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-HE и формирователь короткого импульса, выход которого является первым выходом блока, а вход подключен к выходу эле- $ мента ИЛИ, выходы первого и.второго делителей импульсов соединены с первыми входами соответственно первого и второго формирователей импульс - импульс, вторые входы которых соедине- ю ны с первым и вторым входами распределителя импульсов соответственно, вход которого покдшочен к входу первого делителя импульсов, выход первого формирователя, импульс-импульс 15 соединен с R-входом RS-триггера и пер вым входом элемента ИЛИ, выход второго формирователя импульс-импульс соединен с S-входом RS-триггера и с вторым входом элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ НЕ, первый и второй входы которого подключены к выходам первого и второго ключей соответственно, первые входы которых являются третьим и четвертым входами блока соответственно, прямой выход триггера соединен с вторым входом первого ключа, а инверсный выход подключен к второму входу второго ключа и является вторым выходом блока.2. The device according to claim 1, with the proviso that the control unit comprises first and second pulse dividers, the inputs of which are the first and second inputs of the block, a pulse distributor, two pulse-pulse shapers , RS-trigger, two keys, OR element, OR-HE element and a short pulse shaper, the output of which is the first output of the block, and the input is connected to the output of the OR element, the outputs of the first and second pulse dividers are connected to the first inputs accordingly, the first and second shapers pulse - pulse, second the inputs of which are connected to the first and second inputs of the pulse distributor, respectively, whose input is connected to the input of the first pulse divider, the output of the first driver, pulse-pulse 15 is connected to the R-input of the RS-trigger and the first input of the OR element, the output of the second driver pulse-pulse is connected to the S-input of the RS-trigger and to the second input of the OR element, the third input of which is connected to the output of the OR element, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the first and second keys, respectively, the first inputs of which are yayutsya third and fourth inputs of the block, respectively, a direct output latch coupled to a second input of the first key and inverse output is connected to the second input of the second switch and a second output.
SU853862374A 1985-03-04 1985-03-04 Apparatus for controlling rotational speed of d.c. electric motor SU1564590A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853862374A SU1564590A1 (en) 1985-03-04 1985-03-04 Apparatus for controlling rotational speed of d.c. electric motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853862374A SU1564590A1 (en) 1985-03-04 1985-03-04 Apparatus for controlling rotational speed of d.c. electric motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1564590A1 true SU1564590A1 (en) 1990-05-15

Family

ID=21165263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853862374A SU1564590A1 (en) 1985-03-04 1985-03-04 Apparatus for controlling rotational speed of d.c. electric motor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1564590A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ланцов А.Л. и др. Цифровые устройства на комплементарных ЩИ интегральных микросхемах. М.: Радио и св зь, 1983, с. 272. Гутников В,С, Интегральна электроника в измерительных устройствах, Л. Энерги , 1930, с. 348. Петрос н К.А,, Ато н Р.В. Специальные схемы цифровых устройств, Библиотека по автоматике, вып. 57, М,: Энерги , 1979. с, 67, Авторское свидетельство СССР № 898580, шт. Н 02 Р 5/06, 1979. Авторское свидетельство СССР 615532, кл. С 11 В 15/46, 1977. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4814674A (en) Control circuit for a brushless DC motor
CA1054232A (en) Phase detector having a 360.degree. linear range for periodic and aperiodic input pulse streams
US6121747A (en) Electric motor controller
CA2019778A1 (en) Charge pump circuit
US4625156A (en) Control device
US5268654A (en) Phase locked loop clock changeover apparatus in which the VCO is set to an initial value
US5298812A (en) Regulating circuit as for controlling the speed of a motor
SU1564590A1 (en) Apparatus for controlling rotational speed of d.c. electric motor
EP0484143B1 (en) Capstan servo devices
EP0029846A4 (en) Digital velocity servo.
KR0154864B1 (en) Digital spindle servo for the precise velocity control of disk
SU1661951A1 (en) Dc electric drive
JPS61224900A (en) Current control type pwm inverter
RU2010414C1 (en) Digital synthesizer of sinusoidal signals
JPH0141233Y2 (en)
JPH04192771A (en) Automatic gain control circuit
JPS589441B2 (en) Servo control device
SU1125731A1 (en) Device for adjusting static frequency converter
SU1150722A1 (en) D.c. drive
SU1737675A1 (en) Device for controlling autonomous inverter
SU853764A1 (en) Device for phase-control of valve-type converter
SU1735990A1 (en) Digital device for controlling multiphase pulsed converter
SU826547A1 (en) Method of single-channel asynchronous control of power-diode converter
SU680134A1 (en) Method of tracking in gate frequency inverters
SU934551A1 (en) Device for regulating magnetic record carrier speed