SU1615620A1 - Способ цифрового измерени отклонени скорости от заданной и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерени м параметров движени  и может быть использовано дл  измерени  отклонени  скорости от заданной путем сравнени  углов поворота задающего и регулируемого валов. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени . Величины углов определ ют в виде двоичного параллельного кода, сравнение осуществл етс  в обратном коде с помощью сумматора. Дополнительно по перепадам кодов формируют сигналы фазового рассогласовани , которые суммируютс  с сигналом переноса, формируемым при определении углового рассогласовани , по результирующему сигналу определ ют знак отклонени  скорости от заданной. Устройство содержит опорный генератор 1, датчик скорости электродвигател  2, счетчик 3 пр мого счета, счетчик 4 обратного счета, фазовый дискриминатор 5, сумматор 6, преобразователь кода 7. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Description

О5

СП

О5 Ю

1

Изобретение относитс  к измерени  |айраметров движени  и может быть ис- ользовано дл  измерени  скорости ли ее реализации, а также в автоматических системах дл  регулировани  Скорости электродвигател .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени .

На фиг. 1 приведено устройство |дл  реализации способа цифрового из- |мерени  отклонени  скорости от задан- |ной, на фиг. 2 приведены временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит опорный гене- атор 1, датчик 2 скорости электро- вигател , счетчики пр мого счета 3 обратного счета 4, фазовый дискри- натор 5, сумматор 6, преобразова- ель 7 кода. Импульсный датчик 2 скорости подключен к входу счетчика |4 обратного счета, генератор 1 опор- ной частоты - к счетчику 3 пр мого чета. Выходы счетчиков подключены к ходам сумматора 6. Выходы старших азр дов счетчиков 3 и 4 подключены к входам фазового дискриминатора, выходы которого подключены к входам сумматора 6. Код, снимаемый с выхода сумматора 6, через переключатель 7 ;Кода поступает на выход устройства. :Фазовый дискриминатор 5 содержит два D-триггера 8 и 9 и схему 10 совпадени .

Устройство работает следующим об- ;разом.

; На входе устройства форьшруетс  последовательность импульсов опорной :частоты и импульсов, поступающих с датчика скорости, затем опред ел етс  угловое рассогласование между задающим и регулируемым валами, при этом определение углов поворота задающего и регулируемого валов производитс  раздельно, по перепадам кодов формируютс  сигналы фазового рассогласовани , которые суммируютс  с сигналом переноса, формируемым при определени углового рассогласовани , по результрующему сигналу определ етс  знак отклонени  скорости от заданной, а модуль отклонени  определ етс  в об- ратном коде.

Предположим, что скорость вращени электродвигател  меньше требуемого значени , определ емого частотой опоного генератора, поэтому изменение кода счетчика 4 идет .медленнее, чем. счетчика 3.

0

Изменение i-разр дных кодов счетчиков 3 и 4 приведены на фиг. 2 (d ид). Счетчик 3 ведет пр мой счет, счетчик 4 - обратный счет.

Допустим до момента времени tj состо ние выходов триггеров разового дискриминатора Q (j 1; Qg 1.. Сигналы OQ, Qg используютс  В качестве

старших разр дов кодов счетчиков 3 и 4 при сложении на сумматоре. На фиг. 2 ( аи е) изображено изменение кодов с учетом сигналов , в качестве старших разр дов. На диаграммах о и г приведены выходные сигналы

фазового дискриминатора 0„, 0„. Триггеры 8 и 9 переключаютс  в

единичное состо ние по положительному перепаду сигналов, снимаемых с

0 разр дов счетчиков. Дл  работы триггера 9 используетс  инверсный сигнал i-ro разр да счетчика 3. На диаграмме Ж (фиг. 2) приведен результат суммировани  кодов, приве5 денных на диаграммах Ч и е . На диаграмме 5- приведен сигнал знака отклонени , снимаемого с (i+2)-ro разр да сумматора, формируемый при сложении кода, приведенного на диаграмме Ж,

0 с логической единицей, учитывающей отрицательный знак обратного кода счетчика 4. На диаграмме U приведен результат суммировани  (i+2)-разр дного кода на выходах преобразовател  кодов, на диаграмме к - изменение

скорости электродвигател .

I

В момент t переключений в фазовом

дискриминаторе не происходит, очеред- д ной импульс со счетчика 3 подтвержда- рт состо ние 0 1. В момент t- по положительному перепаду о счетчика 4 происходит переключение 0 в состо О

ние нул . На входах схемы 10 совпа- с дени  по вл етс  комбинаци  сигналов Q С) Qg 1, которой соответствует сигнал 1, который устанавливает Q, Qg в нулевое состо ние (а П 1).

Отрицательный импульс, формируемый Q на выходе Q, определ етс  частотными свойствами примен емых микросхем и практически не превышает 1 мкс, частота переключени  i-x разр дов счетчиков находитс  в пределах 0-100 Гц, поэтому переходные состо ни  изображены в виде просадок, которые не -вли ют на процесс измерени  отклонени  скорости. На диаграммах К и U (фиг.2) отсутствует скачкообразное изменение

516

кода в момент t , характерное дл  t. Это объ сн етс  взаимокомпенсацией перепадов кодов на диаграммах И и е .

Скорость двигател  продолжает увеличиватьс  медленнее (фиг. 2К), медленнее увеличиваютс  и величины кодов на диаграммах Ж и U . Процесс переключени  Q, (а продолжаетс  : с приходом перепада со счетчика 3 на Qn по вл етс  состо ние единицы, а с приходом перепада со счетчика 4 по вл етс  нуль, с выхода продолжает сниматьс  единица с просадками.

Это продолжаетс  до момента време- ни t, когда вследствие увеличени  частоты вращени  электродвигател  соотношение между частотами перепадов

измен етс , и на интервале

Ч -&

по вл ютс  два перепада кода счетчиt- ,

ка 4 в моменты и

7Начина  с момента времени t, встпает в работу 8. По перепаду счетчика 4 выход Og обнул етс , с приходом перепада со счетчика 3 устанавливаетс  в единицу.

На диаграмме Ж приведен уровень переполнени  (с помощью штриховой линии ) (i+1)-ro разр да сумматора. При сложении кода (фиг. 2u) с единицей в (i+2)-M разр де сумматора формируетс  сигнал (i+2)-ro разр да сумматора который используетс  в качестве сигнала знака отклонени . Сигнал переноса соответствует инверсному от сигнала , приведенного на диаграмме j, .

В соответствии с правилами сложени  кодов в параллельном обратном коде осуществл етс  операци  циклического переноса из самого старшего (i+2)-ro разр да сумматора в самый мпадший. Сумма на выходе су мматора получаетс  в обратном коде, который надо преобразовать в пр мой. Сигнал узнака снимаетс  с (i+2)-го разр да сумматора.

При наличии переноса этому моменту соответствует логический нуль на диаграмме Я - сумма положительна и ее обратный код совпадает с пр мым. В этом случае преобразователь кода пропускает сумму на выход устройства без изменени .

При получении отрицательной суммы преобразователь кода инвертирует сигналы, снимаемые с всех выходных разр дов сумматора. Б результате на выходе преобразовател  кода по вл етс  код отклонени  в пр мом коде

15620

(фиг. 2и), а также сигнал знаКа отклонени  (фиг. 2г,) . Преобразователь кода выполнен на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛ-. Если скорость двигател  оп ть возрастает, то на участке t,n возникают два перепа да кода счетчика 3 (, t) вследствие чего вступает в работу триггер 9. Код отклоне- 4Q ни  измен ет свой знак. Таким образом формируетс  код отклонени  ско-. рости от заданной.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Claims (2)

1.Способ цифрового измерени  отклонени  скорости от заданной, заключающийс  в формировании последова- гельности импульсов опорной частоты и импульсов, поступающих с датчика скорости , определении углового рассогласовани  между задающим валом и регу- лируемым и представлении результата

в виде параллельного двоичного кода, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , определение углов поворота задающего и регулируемого валов производ т раздельно , при ВТОМ отклонение скорости от заданной определ ют в обратном коде , дополнительно по перепадам- кодов формируют сигналы фазового рассогласовани , которые суммируют с сигналом переноса,- формируемым при определении углового рассогласовани , и по результирующему сигналу определ ют знак отклонени  скорости от заданной.

2.Устройство дл  цифрового изме рени  отклонени  скорости от заданной содержащее опорный генератор, датчик скорости, счетчик и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем выход опорного генератора соединен с входом счетчика, а выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ  вл етс  выходом устройства, о т л и ч а- ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности измерени ,в него введены второй счетчик, сумматор, два D-триггера и схему совпадени , причем выход датчика скорости соединен

с входом второго счетчика, выходы обоих счетчиков соединены с первым и вторым входами сумматора соответственно , выходы старших разр дов счетчиков соединены с входами первого и второго D-триггеров соответственно, пр мой и инверсный выходы которых соединены с предпоследними разр дами первого и второго входов сумматора соотвфтственно , первый и второй входы сх MEfr совпадени  соединены с пр мыми вы первого и второго D-триггеров

соответственно, а выход схемы совпади - 1

ни  соединен с входами сброса D- Т1ИГГеров,-при этом информационные оды первого и второго D-триггеров, также старший разр д второго входа сумматора соединены с шинсй логичесBJ

кой единицы, а старший разр д первого входа сумматора соединен с шиной логического нул , выходы сумматора соединены с входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, старший разр д выхода сумматора соединен также со знаковым выходом устройства, выход переполнени  сумматора , соединен с его же входом переноса .

..±П

1 I

и

АГ

J