SU762161A1

SU762161A1 - Опубликовано 07.09.80. Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания 07.09.80 (51) М. Кл.3 Η ОЗК 13/02 (53) УДК

Info

Publication number: SU762161A1
Application number: SU782645769A
Authority: SU
Inventors: Andrej V Vinokurov; Vadim Ivanov; Andrej E Morozov; Boris S Mukhin
Original assignee: Andrej V Vinokurov; Vadim Ivanov; Andrej E Morozov; Boris S Mukhin
Priority date: 1978-07-17
Filing date: 1978-07-17
Publication date: 1980-09-07

Description

681.325 (088.8)

(72) Авторы

изобретения А. В. Винокуров, В. И. Иванов, А. Е. Морозов и Б. С. Мухин (71) Заявитель —

(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КОДА В АКТИВНУЮ МОЩНОСТЬ

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и автоматике, может быть использовано при построении аналого-цифровых информационно-измерительных систем и систем управления технологическими процессами.

Известен способ преобразования кода в активную мощность, основанный на преобразовании кода в постоянное напряжение, сравнении этого напряжения с пилообразным напряжением и подключении переменного напряжения к активной нагрузке на время, в течение которого постоянное напряжение превышает пилообразное [1].

Недостаток известного способа заключается в том, что для обеспечения малых значений погрешности нелинейности и достаточной разрешающей способности время преобразования должно быть значительно больше периода переменного напряжения. Большое значение времени преобразования ограничивает область использования известного способа.

Наиболее близок к предлагаемому способ преобразования кода в активную мощность, включающий отключение переменного напряжения от активной нагрузки в момент перехода последнего через нуль, формирование последовательности импульсов, преобразование их числа в код, вычитание полу2

ченного кода из кода, соответствующего его максимальному значению, сравнение полученного результата с преобразуемым кодом и подключение переменного напряжения к

5 активной нагрузке в момент равенства сравниваемых кодов '[2].

Однако этот способ не обеспечивает линейной зависимости активной мощности от преобразуемого кода, что существенным об10 разом ограничивает область его использования. В частности, его практически нельзя использовать при построении обладающих высокими точностными характеристиками комбинированных инвариантных систем уп15 равления, в которых возможна компенсация основных возмещений.

Цель изобретения — получение линейной зависимости активной мощности от преобразуемого кода.

20 Поставленная цель достигается тем, что при преобразовании кода в активную мощность способом, включающим отключение переменного напряжения от активной нагрузки в момент перехода его через нуль,

25 формирование последовательности импульсов, преобразование их числа в код, вычитание полученного кода из кода, соответствующего его максимальному значению, сравнение полученного результата с преоб30 разуемым кодом и подключение переменно762161

А ^χ· ·

3

го напряжения к активной нагрузке в момент равенства сравниваемых кодов, в момент отключения переменного напряжения от активной нагрузки Дополнительно формируют линейно-убывающее ступенчато-возрастающее п синусоидальное напряжения таким образом, чтобы частота последнего была равна удвоенному значению частоты переменного напряжения, а значение крутизны линейно-убывающего напряжения, амплитуды синусоидального напряжения и текущее значение ступенчатого напряжения соответствовали условию:

А - 2ω и — = 2Р А и„ N 4- I

гдеω — угловая частота переменного напряжения;

11 — текущее значение ступенчатого напряжения;

Р — частота переменного напряжения; А — амплитуда синусоидального напряжения;

К — крутизна линейно-убывающего напряжения;

N — число выработанных импульсов; Амане— максимальное значение преобразуемого кода,

после чего дополнительно сформированные напряжения складывают, а формирование последовательности импульсов осуществляют в моменты равенства нулю суммарного напряжения.

На фиг. 1 изображено устройство, поясняющее предлагаемый способ; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит источник 1 переменного напряжения (/) = и δΐη ω ί, где и и ω — амплитуда и угловая частота напряжения [£(·/), управляемый вентиль 2, первый нуль-орган 3, активную нагрузку 4 с сопротивлением Р, двоичный вычитающий счетчик 5, генератор линейного напряжения 6, вырабатывающий напряжение и₂(1) = — —К1, где К — крутизна напряжения ί/₂(/), генератор синусоидального напряжения 7, на выходе которого формируется напряжение [/3(/) = А δίη 2ω I, где А — амплитуда напряжения [/3(/), источник постоянного напряжения 8, первый сумматор 9, запоминающее устройство 10, инвертор 11, схему ИЛИ 12, второй сумматор 13, второй нуль-орган 14, схему сравнения кодов 15 и регистр памяти 16.

Устройство работает следующим образом.

Переменное напряжение ί/ι(/) с выхода источника 1 поступает на вход управляемого вентиля 2 и на вход первого нуль-органа 3. В моменты перехода напряжения [/ι (./) через нуль-орган 3 вырабатывает сигналы, по которым закрывается управляемый вентиль 2, и напряжение ί/ι (/) отключается от активной нагрузки 4, а двоичный

4

вычитающий счетчик 5 устанавливается в состояние, соответствующее значению А_макс преобразуемого кода А_пр (временные диаграммы даны для случая А_маКс=7). Кроме того, сигнал с нуль-органа 3 синхронизирует генератор линейного напряжения 6 и генератор синусоидального напряжения 7.

Напряжения [/2(/), [/3(/) и постоянное напряжение — Е с выхода источника постоянного напряжения 8 поступают на вход первого сумматора 9, с выхода которого снимается напряжение

[/,(/) = — Е — Κί + А δΐη 2ш/.

На вход аналогового запоминающего устройства 10 с выхода инвертора 11 поступает напряжение — [/4(/). Аналоговое запоминающее устройство 10 запоминает мгновенные значения напряжения — ί/₄(/) в моменты появления сигналов на выходе схемы ИЛИ 12. Первый сигнал появляется в момент срабатывания нуль-органа 3, и запоминающее устройство 10 запоминает напряжение — ί/₄(0)— Е.

Напряжение [/5(/) = Е с выходе устройства 10, линейное напряжение ί/₂(/) и синусоидальное напряжение ί/₃(/) складываются вторым сумматором 13, с выхода которого при />0 снимается напряжение

υ_β(έ) = Е — Κί А δΐη 2®/.

В момент £ равенства этого напряжения нулю срабатывает второй нуль-орган 14. При этом на вход двоичного вычитающего счетчика 5 поступает первый счетный импульс (счетчик 5 переходит в состояние, соответствующее коду Л/макс—1), а аналоговое запоминающее устройство 10 запоминает напряжение — υ_ί(ί)=2Ε. С выхода второго сумматора 13 при />/1 снимается напряжение

ί/_β (/) -- 2Е — Κί + А δίη 2«)/.

В момент /2 равенства этого напряжения нулю вновь срабатывает нуль-орган 14, счетчик 5 переходит в состояние, соответствующее коду А_Мако—2, запоминающее устройство 10 запоминает напряжение — [/4(/2) — ЗЕ и т. д.

Таким образом, с выхода аналогового запоминающего устройства 10 снимается ступенчато возрастающее напряжение, текущее значение которого пропорционально увеличенному на единицу числу N выработанных счетных импульсов (числу срабатываний второго нуль-органа 14). С помощью двоичного вычитающего счетчика 5 осуществляются преобразование числа N счетных импульсов в код и вычитание этого кода из кода Амане- Схема сравнения кодов 15 сравнивает код Амане—Ν, соответствующий текущему состоянию счетчика 5, и преобразуемый код А_пр, снимаемый с выходов разрядов регистра 16 памяти. В момент равенства указанных кодов по сигна762Ϊ61

5

лу с выхода схемы 15 сравнения кодов открывается управляемый вентиль 2, и переменное напряжение подключается к нагрузке 4.

Время 1_Ν появления Λί-ного счетного импульса, приводящего к срабатыванию схемы сравнения кодов 15, определяется из равенства

ΝΕ — ΚΝί + А 8Ϊη 2ωΛν = 0.

При этом значение активной мощности, рассеиваемой в нагрузке 4, определится как

ρ (ί/ν) — (у — + ^δίη ’

где Р — частота переменного напряжения

При выполнении соотношений

А — 2ω и — =

А Е Ν + 1

и с учетом того, что N = Л^_макс — ν_πρ, получим

Предлагаемый способ обеспечивает линейную зависимость активной мощности от преобразуемого кода. Это позволяет успешно использовать его при построении автоматизированных цифровых инвариантных систем управления мощностью и связанными с ней параметрами и строить на его основе быстродействующие цифровые измерители активной мощности.

Claims

Формула изобретения

Способ преобразования кода в активную мощность, включающий отключение переменного напряжения от активной нагрузки в момент перехода его через нуль, формирование последовательности импульсов, преобразование их числа в код, вычитание полученного кода из кода, соответствующего его максимальному значению, сравнение

6

полученного результата с преобразуемым кодом и подключение переменного напряжения к активной нагрузке в момент равенства сравниваемых кодов, отличающийся тем, что, с целью получения линейной зависимости активной мощности от преобразуемого кода, в момент отключения переменного напряжения от активной нагрузки дополнительно формируют линейно-убывающее, ступенчато-возрастающее и синусоидальное напряжение таким образом, чтобы частота последнего была равна удвоенному значению частоты переменного напряжения, а значение крутизны линейноубывающего напряжения, амплитуды синусоидального напряжения и текущее значение ступенчатого напряжения соответствовали условию:
— = 2» и — = 2Е У^максА и_ст Ν -ι- I

где ω — угловая частота переменного напряжения;

Ест — текущее значение ступенчатого напряжения;

Р — частота переменного напряжения; А — амплитуда синусоидального напряжения;

К — крутизна линейно-убывающего напряжения;

N — число выработанных импульсов; Ломакс — максимальное значение преобразуемого кода,

после чего дополнительно сформированные напряжения складывают, а формирование последовательности импульсов осуществляют в моменты равенства нулю суммарного напряжения.