SU454563A1 - Электромеханический интегратор - Google Patents

Description

1

Изобретение может быть использовано в аналоговых или цифровых вычислительных устройствах дл  интегрировани  величин, представленных электрическим напр жением посто нного тока.

Известны системы регулировани  скорости двигател , содержащие задающий блок, датчик входного сигнала, усилитель - преобразователь с управл емым двигателем, опорный двигатель, подключеппый к выходу усилител  мощности, в котором угол поворота выходного вала редуктора пропорционален интегралу от входного сигнала по времени.

Однако принцип построени  этой системы, функциональные св зи между используемыми в ней элементами не позвол ют получить высокую точность регулировани  скорости.

Цель изобретени  - разработка электромеханического интегратора, функциональна  схема которого гарантирует прецизионное преобразование входного напр жени  в угловую скорость вращени  выходной механической оси, т. е. высокую точность интегрировани .

Дл  осуществлени  этой цели электромеханический интегратор содержит задающий блок, состо щий из источника опорного .напр жени  и подключенные к его выходу последовательно соединенные датчик и выходной сумматор, в датчике скорости установлены последовательно включенные импульсный

датчик скорости, формирователь, перва  схема совпадени , мультивибратор, триггер и подключенный к выходу источника опорного напр жени  задающего блока выходной нормирующий блок, подсоединенна  к управл ющему входу триггера втора  схема совпадени , соединенна  входами с выходами ждущего мультивибратора и триггера, и опорный генератор, св занный с входами обеих

схем совпадени  и через дополнительно установленный де.читель частоты - с усилителем мощности.

На чертеже изображена функциональна  схема предлагаемого электромеханического

интегратора.

Предлагаемый интегратор содержит задающий блок 1, датчик скорости 2, сравнивающий блок 3, усилитель-преобразователь 4, управл емый двигатель 5, опорпый двигатель

G, механический дифференциал 7, источник 8 опорного напр жени , датчик 9 входного сигнала , выходной сумматор 10, импульсный датчик 11 скорости, формирователь 12, первую схему совпадени  13, ждущий мультивибратор

14, триггер 15, вторую схему совпадени  16, выходной нормирующий блок 17, опорпый генератор 18, стабилизированный кварцем, делитель 19 частоты и усилитель 20 мощности. Задающий блок 1 интегратора вырабатывает управл ющее воздействие, поступающее на первый вход сравнивающего блока 3 системы регулировани  скорости вращени  вала управл емого двигател  5. Управл ющее воздействие получаетс  на выходе выходного сумматора 10 в результате сложени  опорного напр жени  Lon, снимаемого с выхода источника 8, и сигнала UK датчика входного сигнала 9. Причем напр жение t/Bx молсет быть знакопеременным, но по величине оно всегда пропорционально напр жению оп. На второй вход сравнивающего блока 3 приходит сигнал обратной св зи системы регулировани  скорости управл емого двигател  5. Снимаемый с выхода блока 3 сигнал разности, пройд  усилитель-преобразователь 4, в виде напр жени  посто нного тока подаетс  на  корь управл емого двигател  5. Ма валу последнего укреплен имнульсный датчик скорости 11. Его выходные импульсы, пройд  формирователь 12, вместе с импульсами опорного генератора 18 поступают на вход устройства нормировани  импульсов сигнала обратной св зи системы регулировани  по длительности . Это устройство состоит из двух схем совпадени  13 и 16, ждущего мультивибратора 14 и триггера 15, снабженных такими функциональными св з ми, которые обесг ечивают по вление на выходе триггера 15 импульса длительностью, равпой целому и неизменному числу периодов следовани  импульсов опорного генератора 18 на каждый импульс, нроход щий с выхода формировател  12. Выходные импульсы триггера 15 поступают на вход выходного нормирующего блока 17 системы регулировани  скорости, где оаи нормируютс  по амплитуде на уровне Uon и затем в качестве сигнала обратной св зи нодаютс  на вход сравнивающего блока 3. Таким образом все входные сигналы и сигнал обратной св зи системы регулировани  скорости вращени  вала управл емого двигател  5 пропорциональны напр жению Uoa, вырабатываемому источником 8. Это обсто тельство нри достаточно большой величине коэффициента передачи усилител -преобразовател  4 позвол ет избавитьс  от зависимости скорости вращени  вала двигател  5 от напр жени  оп. Выходной координатой электромеханического интегратора  вл етс  угол поворота ф механического дифференциала 7, входные валы которого св заны с валами управл емого двигател  5 и опорного двигател  6. Последний ,  вл  сь синхронным двигателем, получает питание от усилител  мощности 20, да вход которого поступает сигнал опорного генератора 18, преобразованный по частоте делителем частоты 19. Весь интегратор настраиваетс  таким образом, чтобы при напр жении t/Bx, равном нулю, выходные валы управл емого 5 и опорного 6 двигателей вращались в разные стороны с одинаковыми скорост ми , а выходна  ось мехалического дифференциала 7 была бы ненодвижной. Высока  точность ишсгриро зани  предлагаемым устройством достигаетс  путем введени  функциональных св зей между источником опорного напр жени  8, датчиком входного сигнала 9, выходным сумматором 10 и выходным нормирующим блоком 17. Это позволило устранить зависимость скорости вращени  нала управл емого двигател  5 от величины опорного напр жени  t/on источника 8 и значительно снизить требовани  к его стабильности . Кроме того, применение соединений (см. чертеж) между импульсным датчиком скорости 11, формирователем 12, схемами совнадени  13 и 16, ждущим мультивибратором 14, триггером 15, выходным нормирующим блоком 17 и опорпым генератором 18 позволило на каждый импульс датчика скорости 11 сформировать выходной импульс блока 17 длительностью, равной целому и неизменному числу периодов синусоидального сигнала , вырабатываелюго опорным генератором 18, стабилизированного кварцем, т. е. обеснечить высокую стабильность коэффициента нередачи датчика скорости 2 в широком диапазоне изменени  параметров окружающей среды. Реализаци  электромеханического интегратора 110 описанной функциональной схеме дала возможность обеспечить точность ннтегрировани  ±0,1% в диапазоне температур окружающей среды -20-;--|-60 С. Пред м е т и з о б р е т е н и   Электромеханический интегратор, содержащий задающий блок и датчик скорости, подключенные к сравнивающему блоку, св занному через усилитель-преобразователь с управл емым двигателем, соединенным с датчиком скорости и одним из входов механического дифференциала, ко второму входу которого подсоединен опорный двигатель, подключенный к выходу усилител  мощности, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точпостп интегрировани , в нем задающий блок содержит источник онорного нанр жени  и подключенные к его выходу последовательно соединенные датчик и выходной сумматор; в датчике скорости установлены поледовательно включенные импульсный датчик скорости, формирователь, нерва  схема овпадени , мультивибратор, триггер и подключенный к выходу источника онорного нар жени  задающего блока выходной нормиующий блок, нодсоединенна  к управл юему входу триггера втора  схема совпадеи , соедипенна  входами с выходами ждущео мультивибратора и триггера, и опорный енератор, св занный с входами обеих схем овпадени  и через дополнительно установенный делитель частоты - с усилнтелем ощности.

и