SU455317A1 - Устройство сравнени дискретного регул тора - Google Patents

Description

1

Изобретеине относитс  к устройствам уиравлеии  электроириводами и может быть исиользоваио дл  высокоточного регулировани  скорости электроириводов.

Известно устройство сравнени  дискретного регул тора скоростн, содержащее фазовый дискриминатор, выход которого иодсоедииеи к входу первого онерацнонного усилител  и через рез-истор к входу второго оиерациоИНОго усилител , и носледовательно соединенные ноРОГОВЫ и и ключевой элементы.

Однако такое устройство не обеснечивает высокой точности, устойчивости работы при малых сигналах ошибки, надежности, оно мало пригодно дл  электроириводов, требующих апериодического характера иереходиого ироиесса, и сложно в обсл)живанни.

Предлагаемое устройство отличаетс  от известного те.м, что, с целью новышени  точности работы, в нем вход порогового элемента иодключеи к выходу первого оиерацпонного усилител , а выход ключевого элемента соединен с входом второго оиерацнонного уснлител .

Схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит фазовый дискриминатор 1, состо щий из триггера 2 с двум  входами , интегрирующей цепи (резистор 3 и конденсатор 4), реверсивных транзисторных ключей - разр дного о и передачи И1формации 6, фиксирующего конденсатора 7, дифферениирующую RC-u.eub из резистора 8 и конденсатора 9 и первый оиерациониый усилитель 10 с резистором 11 обратно) св зи, делитель из резисторов 12, 13, второй оиерациоиный усилитель 14 с резистором 15 обратной св зи , блокирующие транзисторы 16, 17 (тииа п-р-п и р-п-р соответственно) и регулируемые резисторы 18, 19, ключевой элемент 20, потенциометр 21 и диоды 22 и 23 порогового элемента 24. Вход порогового элемента, служащего дл  выбора зоны иодключенн  интегрального регул тора, подключен к выходу операцнониого усилител  10, а выход ключевого элемента 20 соединен с входом операционного усилител  14.

Устройство работает следующим образом.

Па один из входов триггера 2 с дискретного датчика скорости подаетс  задающа  последовательность импульсов напр жени  с частотой /зал, на другой - иоследовательность импульсов обратной св зи с частотой/ос, меньщей или больщей , с датчика обратной св зи . Пмиульсы управл ют также ключами 5 и 6, прпчем команда па замыкание ключа 5 должна приходить с иекоторым запаздывапием , когда ключ 6 размыкаетс . Па выходе триггера получаетс  напр жепие, воздействующ ,ее на / С-и1ггегратор (режектор 3 и коиденсатор 4). На конденсаторе 4.возникает напр жение пнлообразной формы.

Если нмнульс обратной св зн (нз последовательиости с частотой /оо) расноложен симметрично между двум  соседнимн нмпульсами задани  (из иоследовательиости с частотой /:1ад), то напр жение на конденсаторе 4 в момепт кратковременного замыкаин  ключей 5 и 6 равно нулю, т. е. на выходе фазового дискриминатора также оказываетс  нуль.

В общем случае, в момент прихода очередного импульса с частотой , замыкаетс  кратковременно ключ 6 п конденсатор 4 подключаетс  к конденсатору 7, емкость которого должна быть хот  бы на пор док меньше емкости конденсатора 4. Прп этом на конденсаторе 7 периодически фиксируетс  уровень напр женп , пронорцнональный фазовому сдвигу импульса обратной св зи относительно предыдущего п последующего нмнульсов задапп . После этого ключ 6 размыкаетс , затем ключ 5 кратковременно замыкаетс , разр жа  конденсатор 4.

Сигнал ступенчатой формы с конденсатора 7 поступает на вход усилител  10 через дпфференцирующую 7 С-цепочку пз резистора 8 и конденсатора 9. Передаточна  функщш динамического звена, реализуемого на базе операционного усилител  10, имеет вид

TiP

где TZ и TI - посто нные времени динамического звена.

Реформаци  о положении импульса из последовательности с частотой foe между двум  соседними и.мпульсамн заданн , получаема  с выхода усилител  10 в виде напр жени , имеет чистое запаздывание до одного периода

fasK.

Таким образом, на выходе операцнонного усилител  10 вырабатываетс  непрерывный аналоговый сигнал, пропорциональный разностной частоте

Л/ /;1ад/ОС.

Выходной сигнал с операционного усилител  10 подаетс  также на пороговый элемент 24. Часть этого сигнала с движка потенциометра 21 проходит через резисторы 18 и 19 на

входе ключевого элемента 20 н цени баз его транзисторов 16 и 17.

Возможны три режима работы транзисторов ключевого элемента: режим насыщени , при этом вход операционного усилител  14 замкнут накоротко н он не работает; режим отсечки, ири этом блок 25 и 26 работают независимо; промежуточный режим (режим усилени ), нри этом сигнал с выхода операцноннего уснлнтел  W вли ет на работу операционного усилител  14.

Выбор конкретных зон работы в зависимости от сигнала с операционного уснл1ггел  10 осуществл етс  иеремеигеннем движков нотенциометра 21 и резнсторов 18, 19, а также иодбором типов транзисторов.

Когда ..1д, работает только операционный усилитель 10. При этом возможны три случа  фазовых сдвигов между имнульсами

задани  и обратной св зи.

Если имиульсы расположены точно посредине между имиул1 сами /за.-., т. е. сдвиг ио фазе равен 180°, то наир жение на конденсаторе 4 в момент замыкани  ключа 6 равно

нулю и на выхо.че операционных усильггелей оказываетс  иуль. Такое расположение импульсных последовательностей нанболее целесообразно дл  устойчивой работы всего регул тора электроиршюда.

При других фазовых сдв1н-ах иаир жение на конденсаторе 4 к молгенту замыканн  ключей 5 и 6 не равно нулю, причем его величина и знак характеризуют фазовый сдвиг относительиого угла в 180°, ирни того за условный

нуль.

Пред м е т н з о б р е т е н и  

Устройство сравнени  дискретного регул тора , содержащее фазовый дискриминатор,

выход которого ио.цсоедине11 к входу первого операционного усилител  и через рез-нстор к входу второго операционного усилител , и последовательно соединенные нороговый н K,;noчевой элементы, отличающеес  тем, что, с

целью иовышенн  точности работы устройства , в нем вход порогового элемента подключен к выходу иервого операциоиного усилител , а выход ключевого элемента соедтп1сн с входом второго операционного усилител .