Цифровой регулятор

Союз Советских Социалистических Реснублик(43) Опубликовано 30.08,78. бюллетеньГосударственный комитет Совета Министров ССно делам изовретенинн открытий(54) ЦИфРО И 1 зобретение относится к автоматике, в частности к цифровыьм 1 системам регулирования с частотно-импульсной формой входных еигвалов и повышенной домехоустойчиво стью. 5Известны регуляторы с регулируемой зоной нечувствителыноспи, формируемой наложением на вход 1 ной сигнал дополнительного сигнала, птре 1 вышаюшето уровень помех в канале регулирэвания (1. 10Недостатком таких регуляторов является влияние до 1 полнительно наложенного сигнала на точность и устойчивость системы р е гулар ов ани я.Известен также цифровой регулятор, содержащий вы 1 читатель частотпервый и второй входы которого подключены соответственно к первому выходу задатчика частогы и выходу датчлка частоты, нервный вымол - к первому входу формирователя 20 сигнала управления, выход которого и второй выход вычитателя частот соеди 1 нены соответственно с перовым и вторым входами элект 1 рогидравлического преобразователя, соединенного через объект управления с 25 датчиком частоты (2.Недостаток данного регулятора состоит в ннз(ком быстродействии, вызванном тем, что в качестве очетных импульсов для счетчика вепользую пся импульсы разностной ЗО частоты и для определения значения частоты с достаточной точностью требуется сравнительно большой длительност 1 и интервал измеренияКроме того, применение в нем таких элементов кодовой памяти и сравнения, как регистры стамяти,и компараторы, усложняет устройство.Цель изобретения - лдвьипения быстродействия и надежности регулятора путем сскрашения цикла измерения до одного лериода разностной частотыи его упрощение.Эта цель достигается тем, что в,известном цифровом регуляторе второй вьиод задатчика частоты подключен к второму входу формирователя сигнала управления, а фстрмирователь оипнала улРавления содержит счетчик, триггеры и элементы И. Первые в.лды первого и второго элементов И соединены с пЕрвым входом фор,м,и,рователя сигнала управления, выходы первого и второго элементов И - соответспвенно с лервыми входами первого и второго триггеров а первый выкод первого триггера и выход второго триггера - соответственно с вторым входом лервого элемента И 1 и с вылодом формирователя онгнала управления, второй вход которого подключен,к первому входу третьего элемента Ивыходом,соединенного через счетчик с вторыми,входамл20 25 30 35 40 45 50 55 Появление импульса переполнения счетчика воостанавливает формирователь 4 сигнала управления в исходное положение путем воздейспвия на триггеры 7 и 8, В результате на выходе цриггера 8 формируется импульс длительностью, равной разности периодов заданного,и текущего,Это опвечает случаю выхода отклонения частоты,за пределы зоны нечувствнтельности.Полученный импульс, длительность которого пропорциональна величине отклонения частоты от ширины зоны нечувствительности, подают на огклонение заслонки 60 первого и второго триггеров. Второй выход первого приггера подключен к,вторым,входам:второго и третьего элементов И.На чертеже пре 1 дставлена структурная схема цифрового,репулятора.Она содержит датчдк 1 частоты; задатчик 2 частоты; вычитатель 8 часгот; фории,рователь 4 сигнала управления, включающий в себя первый 5 и второй б элементы И, первый 7 и второй 8 трингеры, счетчик 9, третий элемент И 10; объект 1 управления и электр оглдравличеакий:преобразователь 12.Регулятор работает,следующим образом.Импульсы с дапчика 1 частоты, соединенного с объектом 11 управления, и импульсы с задагчика 2 частоты;поступают на вход вычитателя 8 часгот. Импульсы,разносгной частоты с выхода,вычитателя частот попадают на элементы И 5 и б,формирователя 4 сигнала управления, а сигнал зна,ка - на реверсивный вход электрогидравлического преобразователя 12. Кроме того, импульсы с задатчика частоты лоступают на один из входов элемента И 10.В исходном состоянии элемент И 5 открыт, а элементы И б и 10,закрыты.С:приходом очередного импульса,разностной частоты с вычитателя 8 частот этот импулыс проходит элемент И,5 и опрокидывает триггер 7, в результате чего элемент И 5 закрываетоя, а элементы И б и 10 открываются. С отирытием элемента И 10 на счегчик 9 начинают поступать импульсы от задагчика 2 частоты.Если счетчик 9 оказываегся лереполненным раньше момента прихода очередного импульса разностной частоты, формирователь 4 сипнала управления дринимает всходное состояние. Это отвечает случаю, при котором истинный период больше заданного;и огклонение частоты находигся в пределах зоны нечувствителыносги.11 ри приходе очередного импульса раньше появления сигнала переполнения,счетчика 9, этот импульс,проходит через отирытый элемент И б и. Опрокидывает триггер 8. электрогидравлического дреосразователя 12 или другого исполнительного устройства, знак отклонения котс 1 рой формируется вычптателем 8 частот.Ширина зоны нечтвсгвительности легко регулируется в щироком диапазоне изменением предустановки ачегчика, что дает воз,можнссть расширить облаоть применения устройства для целей допуакового конгроля отклонения регулируемого парамепра,Таким образом, формирование сигнала управления путем сравнения периодов разностной частоты текущего и задаиното предустансвкой счепчика и,зоны нечувствительности позволяет повысить быстродействие регулятора, упростить его и избирательно отстролться от помех,в канале регулирования.Ф ор,м ул а из о бр е т е,н и я1. Цифровой регулягор, содержащий вычитатель частот, первый и второй входы котооого подключены соогвегсгвенно к первому,выходу задатчика частоты и выходу датчика частоты, первый выход - к первому входу формирователя сигнала управления, выход которого и второй выход вы.итателя частот соединены соответственно с перовым и вторым входами электрогидравлического преобразсвателя, который через субъект управления соединен с датчикои частоты, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения быспродейспвия,и надежности,регулятора, в нем второй, выход задагчика частоты подключен к второму входу формирователя сипнала управления.2. Регулятор лс п. 1, о т л,и ч а ю щ и йс я тем, что в,нем формцрователь сигнала управления содержит счетчик, триггеры и элементы И, пе 1 рвые входы перьвого и вто.рого элементов И соединены с,перовым входом формирователя сигнала управления, выходы дернового,и второго элеиенгов И,подключены соогвегсгвенно к,перовым входам перьвого и,второго триггеров, первый выход первого триггера и выход второго триггера соединены соогветспвенно с вторым входом ,перьвого элемента И и с,выходом формирователя сигнала управлениявторой вход ,которото подключен к перовому входу третьего элемента И, 1 Выисд котОрого ерез счетчик соединен с;вторыми,входами первого и,второго триггеров, а второй выход первого триггера подключен к,вторым входа,м второго,и гретьего элементов И,Источники, информациипринятые во внимание прои экспергизе:1. Патент ФРГ ЛЪ 2528313, кл, 6 05 В 13102, 1975.2, Патент Велико,британии1323971, кл. С 4 Н, 1975.622057 Составитель Г. Нефедова Техред А. Камышникова Корректор И. Симкина Редактор И. Грузова Тип, Харьк. фил. пред. Патент Заказ 514/765 Изд.577 Тираж 1047 Подписное НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушская наб., д, 4/5