Цифровой широтно-импульсный интегратор

О П И С А Н, ИЕ " "ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(54) ЦИФРОВОЙ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ИНТЕГРАТОР 1Йзобретение относится к автоматике и может найти применение в качестве реверсивного дискретного нуль- органа.Известен цифровой широтно-импульс ный интегратор, содержащий триггер, нереверсивные счетчики, блок синхронизации и генератор 11 .Недостаток этого интегратора - низкая точность. 10Наиболее близким по технической сущности является интегратор, содержащий первый и второй реверсивные счетчики, первые входы которых соединены с выходом генератора импуль сов, а выходы - соответственно через первый и второй элементы И с первыМ и вторым входами триггера, выход которого подключен ко входу фильтра, задающий блок и блок обратной связи, 20 выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми входами блока управления и третьего реверсивного счетчика, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, 25 ко второму входу которого подключен вход интегратора 21.Недостатками этого интегратора являются малые надежность и быстро,действие. 30 Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия интегратора.Эта цель достигается тем, что в интегратор введены первый и второй ключи, первые входы которых соединены соответственно с первым вторым входами блока управления, вторые входы - с выходом третьего элемента И, а выходы - со вторыми входами первого и второго реверсивных счетчиков.На чертеже приведена функциональная схема интетратора. Интегратор содержит первый и второй реверсивные счетчики 1 и 2; пер-,вый и второй элементы 3 и 4 И; триггер 5; фильтр 6; блок 7 управления;генератор 8 импульсов; задающий блок9; блок 10 обратной связи; третийреверсивный счетчик 11; третий элемент 12 И; первый и второй ключи 13и 14; первый и второй выходы 15 и 16блока управления; первый и второйвходы 17 и 18 блока управления;перэый и второй выходы 19 и 20 блока 21измерения направления; управляющиевходы 22 и 23 интегратора "Вперед" и763852 Формула изобретения 40 50 Интегратор работает следующимобразом.Режим 1. Рассогласование ь с М/2-1,где М - число импульсов. В этом случае со входа интегратора 31 на вход третьего элемента 12 И подан код М/2-1, при этом на его выходе 30 установится "1" и первый и второй ключи 13 и 14 замкнуты. На первые (суммирующие) входы первого и второго реверсивных счетчиков 1 и 2 поступают импульсы с частотой Г с генератора 8, при этом скнажность на выходе триггера 5 равна 2. При подаче "1", например, на управляющий вход интегратора 22 "Вперед" импульсы с частотой Гас выхода задающего блока 9 поступают через первый ключ 13 на второй (вычитающий) вход перт ного реверсивного счетчика 1, При работе интегратора в системе регу,лирования скорости или положения, например двигателя постоянного тока, последний, а вместе с ним и датчик обратной связи (на чертеже не показаны), начнет вращаться, на выходе 20 блока 21 измерения направления появится "1" и импульсы с частотой Го с выхода блока 10 обратной связи через элементы 26 и 29 2 И-НЕ и второй ключ 14 начнут постуйать на второй (вычитающий) вход второго реверсивного счетчика 2. Скважность на выходе триггера 5 начнет меняться (момент времени с 1). При равенстве частот 1 = 1 р скважность установится постоянной, но отличной от 2 на величину разности частот ГЭ и 1 О за вРеМя (С - 1 О). При отключении импульсов с частотой Гэ импульсы с частотой 1 восстановят скважность 2. При подаче "1" на управляющий нход 23 интегратора "Назад" вращение, например двигателя постоянного тока, изменится на противоположное. Одновременно импульсы с частотойпоступают на первый (суммирующий) нход третьего реверсивного счетчика 11, а импульсы с частотойна его второй (нычитающий) вход.При принятом условии (рассогласование д с М/2-1) третий элемент 12 И в работу не вступает. Режим 2. Рассогласование ь М/2-1.При подаче "1" на управляющий вход интегратора 22 "Вперед" фаза выходного напряжения триггера 5 изменится.При А = М/2-1 на выходе 30 третьего элемента 12 И появляется "0", первый и второй ключи 13 и 14 размыкаются и скважность на выходе триггера 5 устанавливается максимально допустимой 60 для дискретных систем (1 импульс).В случае использования интегратора в системе регулирования, в этом режиме происходит отработка рассбгласования с максимальным ускорением, 65 4Затем наступает момент, когда д ( М/2-1 (11 з), на выходе 30 третьего элемента 12 И появляется "1", первый и нторой ключи 13 и 14 замыкаются и через них поступают импульсы соответстненно с частотойи частотой 1 р . Рассогласование еще уменьшается и прискважность на выходе триггера 5 устанавливается постоянной, и ее величина зависит от частоты Гэ и коэффициента усиления системы регулирования по скорости.В случае регулирования положения при условии, что рассогласование А станет больше М/2, третий ренерсивный счетчик 11 проинтегрирует это рассогласование, третий элемент 12 И обеспечит ограничение изменения скважности на выходе триггера 5, а затем импульсы с частотой Г устранят рассогласование, и скважность на выходе триггера станет равной 2 при 1О. При этом не будет происходить потери информации.Изменяя код на входе 31 интегратора, можно менять пределы линейной работы интегратора, Такое выполнение интегратора позволяет повыоЕть. его надежность и быстродействие. Цифровой широтно-импульсный интегратор, содержащий первый и второй реверсивные счетчики, первые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, а выходы - соответственно через первый и второй элементы И с первым и вторым входами триггера, ныход которого подключен ко входу фильтра, задающий блок и блок обратной связи, выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми входами блока управления и третьего реверсивного счетчика, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, ко второму входу которого подключен вход интегратора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия интегратора, он содержит первый и второй ключи, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока управления, нторые входы - с выходом третьего элемента И, а выходы - со вторыми входами первого и второго реверсивных счетчиков. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1Круг Е.К, и др. Цифровые регуляторы. М.-Л., Энергия, 1966,с. 337 и 353. 2. Авторское свидетельство СССР 9 239666, кл. 6 05 8 11/01, 29.01.68.763852Составитель Г.НефедоваРедактор С.Патрушева Техред Е.Гаврилешко Корректор И.МускаЗаказ 6601/15 Тираж 956 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4