Регулятор частоты

О Й-М б.И Е ц 690457 Союз Советских Сврапистицеских Республик(51) М. Кл 5 Р 1/00 5 Р 13/62 вки %в с присоединением з (23) Приоритет -Опубликовано Дата опублик осудорстеенныи комитет СССРи нзобретеоткрытий 5.10.79. Бюллетень ЛЪания описания 15.10.79 3) УДК 546.61 (088.8) 72) Автор изобретения А. Пластун Заявитель 54) РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть применено в системах регулирования с частотно-импульсной формой входного сигнала.Известны регуляторы частоты вращения газотурбинных двигателей 1, 2, построенные на базе струйных элементов и содержашие датчик и задатчик частоты, вычитатель частот и реверсивное исполнительное устройство. Ближайшим по технической сушности к изобретению является регулятор частоты 3, содержаший датчик и задатчик частоты, подключенные к входам вычитателя частот, первый выход которого соединен с управляюшим входом исполнительного блока, выход которого соединен с входом датчика частоты.Недостатком таких регуляторов является снижение их быстродействия при уменьшении отклонения входных частот от заданных значений.Это связано с тем, что при изменении отклонения частоты на входе регулятора изменяется разностная частота управляющего воздействия. Диапазон изменения разностной частоты управляющего воздействия простирается от частоты задатчика при начальных больших отклонениях входных сигналов ло нулевых частот при малых отклонениях установившегося состояния. Наиболее сложными для отработки являются крайние участки частотного диапазона. Так при отработке нулевых или близких к ним частот диапазона снижается быстродействие регулятора, зависимое от частоты управляюшего воздействия. При отработке высоких частот имеют место пропуски импульсов вот работке интегрируюшего привода исполнительного устройства.Целью изобретения является расширениедиапазона регулирования регулятора.Эта цель достигается тем, что предложенный регулятор содержит умножитель частоты и ограничитель частот, выход которого соединен с первым входом умножителя частоты, второй вход которого подключен к второму выходу вычитателя частот, первый выход - к входу исполнительного блока, а 20 вторые выходы - к входам ограничителячастот. Кроме того, умножитель частоты, содержит блок управления, элемент И, счетчик, блок памяти, первый и второй делители частоты и генератор опорной частоты, вы 690457фар )сула изобретения ход которого подключен к входу первоо делителя цастоты и входу второго делителя частоты, выход которого подключен к входу счетчика, первый выход которого иолклОчен к входу блока памяти, а вторые выходы - к соответствующим вторым выхолам умцожителя частоты, выход которого соединен с выходом первого делителя частоты, управляющий вход которого соединен с выходом блока памяти. Управляющий вход блока памяти соединен с выхолом элемента И, первый вход которого соединен с первым входом умножителя частоты, а второй вход - с первым выхолом блока управления, второй выход которого подключен к управляюшему входу счетчика и соответствующему второму выходу умножителя частоты, а вход - к второму входу умножителя цастоты.Эта цель достигается также тем, что ограничитель частот содержит первый элемент И и последовательно соединенные зторой элемент И, элемент ИЛИ и триггер, вы кол кс)торого цО лк;к)чец и Бы холм Ограничителя. част)т. я второй вхол - к выхолу первого элсмецта И. Вхолы элементов И и второй вхол э,:емснтя И 1 И сх)слинецы с О- ответтвуюгцич вхолымц Ограничите,ш .1 астсп.11 ы чертеке изображены структурная схеХи РЕГЧЛ 51 ТОРс 1.1. улятор солер.кцт злтчикгстоть 1 1,ц 1 цтятсль час сот 2, учюжцтель сстоты 3, БКЛС)Ч 10 ГЦИИ ОЛОК ЧПРс 1 ВЛЕЦИ 51 4 СЧЕТЧИК О блок пячяти 6, лелцтель частоты 7, гегератор опорной частоты 8, лслцтель чстоты 9 и ) Охецт И 1 О. Рсгулятор л)держи г также элечс)ггы И 11 и 12, триггер 13 разлелигельцыми вхолями и элемент ИЛИ 14, Образуюшие ограничитель частот 15. и и- полнцтсльцый блок 16.Рсгулятс)р работает слелуюцсим образом.Импульсы залатчцка цястоты 1 ц лытчцк частоты 17 объекта регулирования пот) цяОт ца вц)л вычцтателя частот 2 ца выхоле которого вылеляются импульсы разностной частоты. Вычитатель частот 2 формирует знак рызюс пюй частоты, который подается ня реверсивный вход исполнительного блок 16.Импульсы рызностцой частоты поступаютна блок хправлесця 4, умножитель 3, ца выхоле которого )рихоломкаждого импульса формируктся лва разнесенных по времени коротких импульса.Первый из этих импульсов поступает навход блока памяти 6 через элемент И 10 для записи кода, накопленного счетчиком 5.Второй импульс поступает непосредственно на шину сброс счетчика 5 и возврашает его в нулевое состояние.На счетный вход счетчика 5 начинают поступать импульсы с выхода делителя частоты 9, а на входуправляемого делителя 7 --импульсы с генератора опорной частоты 8.Код, записанный в блок памяти 6, управляет коэффициентом деления делителя 7, Но5 4 О 15 зз 40 45 5 О поскольку на управляющем входе делителя 7 записан кол числа, пропорционального периоду разцостной частоты, на его выходе формируются импульсы разностной частоты, умноженной на коэффициент, равный коэффициенту леления делителя 9.Для ограничения рязностцой частоты исцользу)отся лва .чносовхоловых элемента И1 и 12, соелинснцые входами с разрядами счетчика 5 и отвечяюгцие верхнею и нижнему порогу цастот соответствешю. Выходы )лемеПов 11, 12 соединены с триггером 13 непосредственно церез элемент ИЛИ 14.Г 1 ри цыкопении на счетчике 5 числа, прсвыша)о)цего нижний пороговый период, на з хс)л элемента 11 поступает импульс, которьй псрсволцт триггер 13 в положение, Открццаюцгес элемент И 0 лля прохода цчц)зьсс 1 с блок уцравленця 4 на запись в О;1 ок цач 51 и 6.При накоплении ца счетчике 5 за период разностнои гстоты числа, меньше чем нижний порог,или большего, чем верхний, триггер 13 не с)гкрывает элемент И 1 О к моменту прихола цы него импульса с блока управления 4. В резулыгате лелитель 7 формирует частоту по периоду, зафиксированному блосс) х 6 в ц редыду гнем периоде.Если на счетчике 5 накоплено число, отвечающее рабочему ли апазону умножителя 3, триггер 13 через элемент 14 возвращается в исходное состояние импульсом с блока управления 4, который подается ца шину сброс счетцика 5.Таким образом, умножение разностной частоты и ограничение ее диапазона позволяет ювысить качество регулирования, оптимальным ооразом выбрать диапазон отклонения частот.Кроме того, схема ограничения частот может быть использована лля надежного контроля отклонения регулируемого параметра путем использования импульсных выколов многовходовых элементов И 11 и 12, что позволяет организовать в регуляторе встроенный контроль. 1. Регулятор частоты, содержащий датчик и задатчик частоты, подключенные к входа м вычитателя частот, первый выход которого соединен с управляющим входом исполнительного блока, выход которого соединен с входом датчика частоты, отличаюсиийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, он содержит умножитель частоты и ограничитель частот, выход которого соединен с первым входом умно- жителя частоты, второй вход которого подключен к второму выходу вычитателя, первый выход - к входу исполнительного блока, а вторые выходы -- к входам ограничителя частот.690457 Составитель И. БунеТехред О. ЛуговаяТираж 1015дарственного комитетизобретений и открЖ - 35, Раушская ннтв, г. Ужгород, ул. вичКорректорПодписноеа СССРытийаб д, 4/5Проектная, 4 Редактор Л, УтехинЗаказ 5965/45 тец НИИПИ Гос по делам Москва ПП Пат113035,филиал П 52. Регулятор частоты по п. 1, отличающийся тем, что умножитель частоты содержит блок управления, элемент И, счетчик, блок памяти, первый и второй делители частоты и генератор опорной частоты, выход которого подключен ко входу первого делителя частоты и входу второго делителя частоты, выход которого подключен к входу счетчика, первый выход которого подключен к входу блока памяти, а вторые выходы - к соответствующим вторым выходам умно- жителя частоты, выход которого соединен с выходом первого делителя частоты, управляющий вход которого соединен с выходом блока памяти, управляющий вход блока памяти соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен с первым входом умножителя частоты, а второй вход - с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к управляющему входу счетчика и соответствующему второму выходу умножителя частоты, а вход - к второму входу умножителя частоты.3. Регулятор по п. 2, от,гичающийся тем, что ограничитель частот содержит первый элемент И и последовательно соединенные второй элемент И, элемент ИЛИ и триггер, выход которого подключен к выходу ограничителя частот, а второй вход - к выходу первого элемента И, причем входы элементов И и второй вход элемента ИЛИ соединены с соответствующими входами ограничителя частот. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство387342, кл. Сг 05 Р 13/44, 1969.2. Авторское свидетельство414572, кл. 6 05 0 13(44, 19 О.3. Авторское свидетельство479082, кл. 6 05 В 11/16, 1973 (прототип).