SU1571547A1 - След ща система - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени  и может быть использовано в системах дистанционного автоматического управлени , роботах-манипул торах. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей след щей системы за счет обеспечени  соответстви  согласованного состо ни  угловым положени м задающей и исполнительной осей после подачи и сн ти  питани . След ща  система содержит первый делитель 1 частоты, первый мультиплексор 2, первый блок 3 питани , фазовращатель 4 обратной св зи, первый формирователь 5 импульсов, второй делитель 6 частоты, второй мультиплексор 7, селектор 8 импульсов рассогласовани , первый элемент И 9, генератор 10 линейно измен ющегос  напр жени , пиковый детектор 11, усилитель 12 мощности, триггер 13 знака, коммутатор 14, задающий генератор 15, пульт 16 оператора, блок 17 управлени , блок 18 датчиков, объект 19 управлени , исполнительный механизм 20, второй формирователь 21, элемент И-НЕ 22, второй элемент И 23, третий делитель 24 частоты, третий мультиплексор 25, второй блок 26 питани , задающий фазовращатель 27, третий формирователь 28, четвертый делитель частоты 29, четвертый мультиплексор 30, первый триггер 31, второй триггер 32. Цель изобретени  достигаетс  за счет введени  элементов И 9, 23, элемента И-НЕ 22, формировател  28, триггеров 31, 32. 2 ил.

Description

сд

ел

Јь М

Фиг 1

Гер 13 знака, коммутатор Ik, задаю- ||ций генератор 15, пульт 16 оператора, блок 17 управлени , блок 18 датчиков, объект 19 управлени , исполнительный Механизм 20, второй формирователь 21, элемент И-НЕ 22, второй элемент И 23, третий делитель 2k частоты, третий мультиплексор 25, второй блок 26 пи

Изобретение относитс  к системам Автоматического управлени  и может быть использовано в системах дистанционного автоматического управлени , (эоботах-манипул торах.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей след щей Системы путем обеспечени  соответстви Ьогласованного состо ни  угловым по- Ьожени м задающей и исполнительной осей после подачи и сн ти  питани .

На фиг. 1 приведена структурна  схема след щей системы; на фиг. 2 - Временные диаграммы, по сн ющие работу след щей системы.

След ща  система (фиг. 1) содержит первый делитель 1 частоты, первый мультиплексор 2, первый блок 3 питани , фазовращатель k обратной св зи, первый формирователь 5 импульсов, второй делитель 6 частоты, второй мультиплексор 7, селектор 8 импульсов рассогласовани , первый элемент И 9, генератор 10 линейно измен ющегос  напр жени , пиковый детектор 11, усилитель 12 мощности, триггер 13 знака, коммутатор 14, задающий генератор 15, пульт 16 оператора, блок 17 управлени , блок 18 датчиков, объект 19 управлени , исполнительный механизм 20, второй формирователь 21, элемент И-НЕ 22, второй элемент И 23, третий делитель 2k частоты, третий мультиплексор 25, второй блок 26 питани , задающий фазовращатель 27, третий формирователь 28, четвертый делитель 29 частоты, четвертый мультиплексор 3 первый триггер 31, второй триггер 32.

След ща  система работает следующим образом.

После подачи питающего напр жени  на след щую систему (при предваритель ном заданном режиме Останов) на шестом выходе блока 17 управлени  устанавливаетс  уровень логического О

тани , задающий фазовращатель 27, третий формирователь 28, четвертый делитель 29 частоты, четвертый муль- типлексор 30, первый триггер 31, второй триггер 32. Цель изобретени  достигаетс  за счет введени  элементов И 9, 23, элемента И-НЕ 22, формировател  28, триггеров 31, 32. 2 ил.

5

0

5

5

0

5

0

импульс рассогласовани  не проходит на вход генератора 10 линейно измен ющегос  напр жени  и объект управлени  остаетс  в предыдущем состо нии.

По сигналу Сброс, подаваемому с пульта 16 оператора, на п том выходе блока 17 управлени  формируетс  короткий импульс отрицательной пол рности , которым первый 31 и второй 32 триггеры устанавливаютс  соответственно в нулевое и единичное состо ни . При этом тактовые импульсы через второй элемент И 23 поступают на вход третьего делител  2k частоты.

На выходах первого 3 и второго 26 блоков питани  формируютс , например, трехфазные системы напр жений дл  за- питки статорных обмоток фазовращателей .

Частота напр жений питани  фазовращателей определ етс  кодами управлени , поступающими соответственно с первого и третьего выходов блока 17 управлени  на управл ющие входы первого 2 и третьего 25 мультиплексоров.

Выходные сигналы фазовращателей k и 27 с помощью первого 5 и третьего 28 соответственно формирователей преобразовываютс  в пр моугольную последовательность импульсов, поступающих через второй 6, четвертый 29 делители частоты и второй 7, четвертый 30 мультиплексоры на входы селектора 8 импульсов рассогласовани  и первого триггера 13.

Необходимым условием функционировани  след щей системы  вл етс  выполнение услови 

п,п7 пэп 4,

где n.j, п, п3, п4- коэффициенты делени  частоты задающего генератора первым 1, вторым 6, третьим

и четвертым 29 делител ми частоты соответственно .

Выбор коэффициента делени  осуществл етс  с помощью кодов, поступающих на управл ющие входы первого 2, второго 7, третьего 25 и четвертого 30 мультиплексоров соответственно с первого , шестого, третьего и четвертого выходов блока 17 управлени , в зависимости от состо ни  объекта 19 управлени , контролируемого блоком 18 датчиков , сигналы которого поступают на второй вход блока 17 управлени , или по желанию оператора, задающего коды управлени  мультиплексорами с пульта 16 оператора.

Таким образом, на выходах второго 7 и-четвертого 30 мультиплексоров формируютс  две пр моугольные импульсные последовательности типа меандр

одинаковой частоты, сдвинутые по фаз одна относительно другой. Фазовый сдвиг определ етс  углом рассогласовани  оси отработки и оси задатчика.

Селектор 8 импульсов рассогласовани  формирует импульсы, длительность которых определ етс  фазовым сдвигом входных сигналов.

В режиме Работа импульсы рассогласовани  поступают на вход генератора 10 линейно измен ющегос  напр жени , который формирует пилообразное напр жение с амплитудой, пропорциональной длительности импульсов рассогласовани . Пилообразное напр жение с помощью пикового детектора 1 преобразуетс  в посто нное, которое через усилитель 12 мощности и коммутатор 1 подаетс  на исполнительный механизм 20.

Коммутатор 14 управл етс  первым триггером 13, который устанавливаетс , например, в состо ние логической 1, если фаза сигнала на выходе второго мультиплексора -7 опережает фазу сигнала на выходе четвертого мультиплексора 30, и состо ние логического О, если отстает от нее. Коммутатор 14 устанавливает .пол рность напр жени  на выходе таким образом , чтобы исполнительный механизм 20 вращалс  в направлении, соответствующем уменьшению угла рассогласовани , при этом уменьшаетс  длитель- ность импульса рассогласовани .

По сигналу Сброс первый 31 и второй 32 триггеры устанавливаютс  соответственно в нулевое и единичное состо ни . По фронтам импульсов, поступающих с выхода второго мультиплексора 7 на тактовый вход второго триггера 32 подтверждаетс  по D-входу единичное состо ние, соответственно 10 нулевое состо ние триггера 31, следовательно , в этом состо нии триггеры могут находитьс  сколь угодно долго В режиме Останов импульсы рассогласовани  не проход т на выход первого элемента И 9, управл ющее напр жение, поступающее на исполнительный механизм, равно нулю, объект управлени  сохран ет свое предыдущее состо ние.

По сигналу Установка с седьмого выхода блока 17 управлени  короткий импульс отрицательной пол рности (фиг. 2, диаграмма 3) поступает на вход установки в единичное состо ние 25 триггера 31, который устанавливаетс  в единичное состо ние и разрешает прохождение импульса с выхода третьего формировател  28 через элемент И-НЕ 22 (фиг. 2, диаграмма ). Короткий 30 импульс положительной пол рности, сформированный третьим формирователем 28 по фронту импульса, поступающего на его вход с выхода четвертого мультиплексора 30 (фиг. 2, диаграмме ма 5), инвертируетс  элементом И-НЕ

15

20

40

22 и поступает на вход установки в нулевое состо ние триггера 32 (фиг. 2, диаграмма 6), который устанавливаетс  в нулевое состо ние и запрещает прохождение тактовых импульсов через второй элемент И 23 на вход третьего делител  частоты (фиг. 2, диаграмма 7, 8).

Фронтом первого же импульса, поступающего с выхода второго мульти- - плексора 7 на тактовый вход триггера 32, последний устанавливаетс  в единичное , а триггер 31 - в нулевое сос- то ние, т.е. триггеры устанавливаютс  в исходное состо ние.

При этом до подачи следующего сигнала Установка триггера 31 запрещает прохождение импульсов с выхода третьего формировател  28 через элемент И-НЕ 22 на вход установки в нулевое состо ние триггера 32. Уровень логической 1 с выхода триггера 32 разрешает прохождение тактовых импуль

сов через второй элемент-И 23 на тре тий делитель 2k частоты./

Таким образом, по сигналу Установка производитс  совмещение импуль-5

сных последовательностей с выходов второго 7 и четвертого 30 мультиплексоров (фиг. 2, диаграммы 1,2), при Этом импульсы рассогласовани  равны , нулю. Согласованное состо ние достигаетс  без механического перемещени  эси отработки и оси задатчика.

В известной след щей системе в мо- мент подачи напр жени  питани  вслед15715 78

Согласованное состо ние устанавливаетс  в течение одного периода следовани  импульсов, действующих на входах селектора импульсов рассогласовани , путем остановки в определенный момент времени вращающегос  магнитного пол  фазовращател -задат- мика (по фронту импульса на выходе четвертого мультиплексора запрещаетс  поступление тактовых импульсов на третий делитель частоты) и запуска с этого положени  вращающегос  магнитного пол  также в определенный момент

10

етвие произвольной начальной установ- J5 времени (по фронту следующего импуль20

35

ки триггеров в составе первого - четвертого делителей частоты и первого, второго источников питани  фазовращателей , а также углового рассогласовани  задающей оси и оси отработки на выходе селектора импульсов рассогласовани  формируетс  импульс, длительность которого не соответствует углу рассогласовани  задающей оси и оси отработки за счет составл ющей, вы- 25 званной произвольной установкой триггеров в составе делителей. Исполнительный механизм отрабатывает угол, соответствующий длительности импульса рассогласовани , причем отработан- 30 ный угол отличен от имеющегос  угла рассогласовани  между задающей осью и осью отработки. Таким образом, согласование происходит в произвольном угловом положении оси отработки, независимо от углового положени  задающей оси.

В дальнейшем ось отработки отслеживает перемещение задающей оси, причем длительность импульса рассогласовани  соответствует углу рассогласовани  между задающей осью и осью отработки. Однако перемещение задающей оси отрабатываетс  без взаимной прив зки угловых координат задающей оси и оси отработки

Таким образом, в известной след щей системе после подачи напр жени  питани  исполнительный механизм отрабатывает произвольный угол, после чего устанавливаетс  согласованное состо ние.

Данное техническое решение позвол ет установить согласованное состо ние след щей системы без перемещени  оси отработки (изменени  состо ни  объекта, управлени ) после подачи напр жени  питани  или в любой произвольный момент времени.

40

45

50

55

са на выходе второго мультиплексора разрешаетс  прохождение тактовых импульсов на вход третьего делител  частоты ) .

Данное техническое решение позвол ет , например, реализовать в след щих системах режим периодической коррекции состо ни  объекта управлени , т.е. коррекции положени  оси отработки через длительные промежутки времени с отключением напр жени  питани  след щей системы.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   След ща  система, содержаща  последовательно соединенные задающий генератор, первый делитель частоты, первый мультиплексор, первый блок питани , фазовращатель обратной св зи , первый формирователь, второй делитель частоты, второй мультиплексор, селектор импульсов рассогласовани , последовательно соединенные третий делитель частоты, третий мультиплексор , второй блок питани , второй формирователь , четвертый делитель частоты , четвертый мультиплексор, последовательно соединенные генератор линейно измен ющегос  напр жени , пиковый детектор, усилитель мощности, коммутатор , исполнительный механизм, объект управлени , блок датчиков, триггер знака, подключенный первым входом к выходу второго мультиплексора, вторым входом - к второму входу селектора импульсов рассогласовани  и выходу четвертого мультиплексора, а выходом - к управл ющему входу коммутатора , последовательно соединенные пульт оператора и блок управлени , подключенный вторым входом к выхбду блрка датчиков, а выходами с первого по четвертый - к управл ющим входам мультиплексоров- соответственно с пер0

   5

   5 0

   0

   5

   0

   5

   са на выходе второго мультиплексора разрешаетс  прохождение тактовых импульсов на вход третьего делител  частоты ) .

   Данное техническое решение позвол ет , например, реализовать в след щих системах режим периодической коррекции состо ни  объекта управлени , т.е. коррекции положени  оси отработки через длительные промежутки времени с отключением напр жени  питани  след щей системы.

   Формула изобретени 

   След ща  система, содержаща  последовательно соединенные задающий генератор, первый делитель частоты, первый мультиплексор, первый блок питани , фазовращатель обратной св зи , первый формирователь, второй делитель частоты, второй мультиплексор, селектор импульсов рассогласовани , последовательно соединенные третий делитель частоты, третий мультиплексор , второй блок питани , второй формирователь , четвертый делитель частоты , четвертый мультиплексор, последовательно соединенные генератор линейно измен ющегос  напр жени , пиковый детектор, усилитель мощности, коммутатор , исполнительный механизм, объект управлени , блок датчиков, триггер знака, подключенный первым входом к выходу второго мультиплексора, вторым входом - к второму входу селектора импульсов рассогласовани  и выходу четвертого мультиплексора, а выходом - к управл ющему входу коммутатора , последовательно соединенные пульт оператора и блок управлени , подключенный вторым входом к выхбду блрка датчиков, а выходами с первого по четвертый - к управл ющим входам мультиплексоров- соответственно с первого по четвертый, отличающа с  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей след щей системы за счет обеспечени  соответстви  согласованного состо ни  угловым положени м задающей и исполнительной осей после подачи и сн ти  питани , введены два элемента И, элемент И-НЕ, два триггера и третий фор- мирователь, выход селектора импульсов рассогласовани  через первый элемент И соединен с входом генератора линейно измен ющегос  напр жени , выход задающего генератора через второй элемент И подключен к входу третьего делител  частоты, п тый выход блока управлени  соединен с входом установки в нулевое состо ние первого триггера и входом установки в единичное состо ние второго триггера, шестой

   Ufax.

   f

   3

   4

   5 6 1

   8

   выход блока управлени  подключен к второму входу первого элемента И, седьмой выход блока управлени  соединен с входом установки в единичное состо ние первого триггера, подключенного тактовым входом к второму входу второго элемента И и пр мому выходу второго триггера, тактовый вход которого соединен с первым входом триггера знака, выход четвертого мультиплексора через третий формирователь подключен к первому входу элемента И-НЕ, соединенного вторым входом с пр мым выходом первого триггера, а инверсным-выходом - с входом установки в нулевое состо ние второго триггера, информационные входы первого и второго триггеров подключены соответственно к шинам низкого и высокого логических уровней.

   liililiiiilillllililiilDliliiiltll