SU926615A2 - Регул тор - Google Patents

Description

(5) РЕГУЛЯТОР

t

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию и может быть применено в станках с программным управлением , установках дл  изготовлени  интегральных микросхем, в полиграфических автоматизированных установках , в оптико-механических установках , в устройствах ввода-вывода и хранени  информации в ЦВМ.

По основному авт.св. № 830299 известен регул тор, содержащий последо вательно соединенные первый сумматор, элемент сравнени , усилитель, исполнительный ключ, первый и второй широтно-импульсные модул торы, первый вход первого ключа соединен с первым входом первого сумматора, через ждущий мультивибратор - со вторым входом первого ключа,а через дифференциатор с вторым входом первого широтно-импульсного модул тора, выход первого ключа соединен с вторым входом второго широт но-импульсного модул тора, последовательно соединенные второй сумматор и элемент реверса и последовательно соединенные триггер и второй ключ,выход которого соединен с вторым входом элемента сравнени , выход исполнительного механизма соединен с вторым входом второго ключа, вход и выход второго широтно-импульсного модул тора соединены соответственно с первыми входами второго сумматора и триггера и вторы10 ми входами второго сумматора и триггера , вход первого ключа соединен с вторым входом элемента реверса, выходом подключенного к второму входу

первого сумматора 11.

ts

Недостатками известного регул тора  вл ютс  его низкие динамические характеристики, это объ сн етс  тем, что при подходе к заданной точке и при медленно мен ющихс  входных воз20 действи х управление ведетс  только с помощью отрицательной обратной св зи по положению, а также ограни- 4енна  область применени , поскольку при отработке больших рассогласований скорость перемещени  выходного вала исполнительного механизма не может бесконечно увеличиватьс  в силу его конструктивных особенностей. Цель изобретени  - улучшение динамических характеристик и расширение области применени  регул тора. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в регул торе дополнительно установлены третий широтно-импульсный модул тор, второй триггер, элемент И второй дифференциатор и третий и четвертый ключи, причем первый вход первого сумматора соединен с сигнальным входом первого ключа через третий ключ, выход второго широтно-импульсного модул тора соединен с вторым входом первого триггера через третий широтно-импульсный модул тор, второй вход которого соединен с выходом первого ключа, выход исполнительного механизма через последовательно соединенные четвертый ключ и второй дифференциатор соединен с третьим входом элемента сравнени , первый вход второго триггера соединен с выходом второго широтно-импульсного модул тора , второй вход - с выходом третье го широтно-импульсного модул тора и третьим входом второго сумматора, а выход - с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера и управл ющим входом третьего ключа, а выход - с управл ющим входом четвертого ключа. На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого регул тора на фиг.2 временные диаграммы. Регул тор содержит первый дифференциатор 1, ждущий мультивибратор 2, первый ключ 3, первый и второй ши ротно-импульсные модул торы k и 5 первый сумматор 6, элемент 7 сравнени , усилитель 8 ,исполнительный механизм 9 второй сумматор 10, элемен 11 реверса, первый триггер 12, второ третий и четвертый ключи второй дифференциатор 16, второй тригге 17, элемент И 18, третий широтно-импульсный модул тор 19, переключатель 20, суммирующее устройство 21 (X:,выходной сигнал i-ro функционального блока). Рассмотрим функции, выполн емые отдельными функциональными элементами регул тора. Ждущий мультивибратор 2 запускаетс  по 1:1ереднему фронту скачка задающего воздействи , дифференциатор V выдел ет передний фронт скачка задающего воздействи . Широтно-импульсные модул торы k, и 19 фильтруют импульсы, длительность которых определ етс  амплитудой входного сигнала регул тора, первый и второй триггеры 12 и 17 совместно с элементом И 18 управлени  ключей . Элемент 11 реверса формирует управл ющее воздействие с учетом пол рности задающего воздействи . Устройство работает следующим образом . В первоначальном состо нии ключи 1 замкнуты, триггер 12 в состо нии О, а триггер 17 в состо нии 1. Ждущий мультивибратор 2 по переднему фронту скачка,задающего воздействие , открывает ключ 3 и на .его выход проходит сигнал, пропорциональный по амплитуде входному воздействию . Дифференциатор 1 по переднему фронту скачка задающего воздействие запускает широтно-импульсный модул  °Р который формирует импульс положительнои пол рности с длительностью , завис щей от амплитуды скачка задающего воздействи . По переднему фронту сигнала с выхода широтно-импульсного модул тора k триггер 9 устанавливаетс  в состо ние 1, что соответствует размыканию ключей 13 15. Импульсы с выхода широтно-импульсного модул тора k через второй сумматор 10, элемент 11 реверса, первый сумматор 6, элемент 7 сравнени  и усилитель 8 поступает на вход исполнительного механизма 9. При этом интервал (tg,t) будет соответствовать участку разгона, если X()Q, и участку торможени , если Х(, Эти операции выполн ютс  элементом 8 реверса. 8 момент t по заднему фронту импульса с выхода широтно-импульсного модул тора Ц запускаетс  широтно-импульсный модул тор 5 и триггер 17 через элемент И 18 замыкает ключ 15. Импульс с выхода широтно-импульсного модул тора 5 через сумматор 10 и элемент реверса поступает на вход сумматора 6. Таким образом, интервал (t,tn) будет соответствовать движению выходного вала исполнительного механизма 9 с установившейс  скоростью . В момент t г, запускаетс  широтноимпульсный модул тор 19, на выхо/je которого по вл етс  импульс отрицательной пол рности (интервал tn,t). По переднему фронту указанного импульса триггер 17 перебрасываетс  в состо ние 1, что соответствует размыканию ключа 15. Этим обеспечиваетс  торможение (разгон) вала исполниX4 (t)0 тельного механизма 9, если (X(t)0). В момент t, . ij триггер танавливаетс  в состо ние О, ключи 13 - 15 замыкаютс  и в дальнейшем регул тор работает под действием сигналов скоростной и позиционной обратных св зей. При медленно мен ющихс  задающих воздействи х регул тора на выходе ключа 3 нулевой сигнал, ключи замкнуты и регул тор работает по принципу отрицательных обратных св зей. Предлагаемый регул тор обеспечивает переходные процессы, близкие к оптимальным по быстродействию при существенных ограничени х на фазовые координаты. Регул тор позвол ет также улучшить динамические характеристики системы при медленно измен ющихс  входных воздействи х, заключающие;СЯ в повышении быстродействи  на и точности на 1,§. Отработка ступенчатых входных воздействий происходит при ограничении на скорость перемещени , при этом улучшаютс  энергетичес-30

кие характеристики систем, в которых примен етс  предпагаемый регул тор, т.е. уменьшаетс  их энергоемкость почти на 3. Отрицательна  обратна  св зь по скорости на участках дт4Жёни  с посто нной скорост ыд  вл етс  стабилизирующей и в полтора раза уменьшает чувствительность регул тора к параметрическим возмущени м. Приподходе к точке позиционировани  ели ние обратных св зей способствует (5о12 устретьего широтно-импульсного модул тора и третьим входом второго.сумматора , а выход - с первым входом элемента И, второй вход которого срединен с выходом первого триггера и управл ющим входом третьего ключа, а выход с управл ющим входим четвертого ключа.

HcTOviHHKH информации, прин тые во внимание при экспертизе

Claims (1)

1. t. Авторское свидетельство СССР N830299, кл. G 05 В П/Й, 13.07.79,. лее быстрой (примерно на 6%) стабилизации регул тора. Формула изобретени  Регул тор по авт.св. № 8302Э9, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  динамических характеристик и расширени  области применени  регул тора, в нем дополнительно установлены третий широтно-импульсный модул тор, второй триггер, элемент И, второй дифференциатор и третий и четвертый ключи, причем первый вход первого сумматора соединен с сигнальным входом первого ключа через третий ключ, выход второго широтноимпульсного модул тора соединен с вторым входом первого триггера через третий широтно-импульсный модул тор, второй вход которого соединен с выходом первого ключа, выход исполнительного механизма через последовательно соединенные четвертый ключ и второй дифференциатор соединен с третьим входом элемента сравнени , первый вход второго триггера соединен с выходом второго широтно-импульсного модул тора , второй вход - с выходом

   Фиг. 2.