Цифровой следящий электропривод

Союз Советскик Социаектнческиз Республик(22) Заявлено 12037 Э (21)2736580/18-24с присоединением заявки Нов(51)М К 3 С 05 В 11/14 Государствеямыя комитет СССР по аелам пзобретеннй я открытнй(54) ЦИФРОВОЧ ОЛЕДН 111 ИЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД Изобретение относится к автоматизированным системам с цифровыми регуляторами и может найти применение вследящих системах с импульсными датчиками обратной связи и с цифровым заданием управляющего воздействия ввиде унитарного или параллельногокодов.Известен цифровой электропривод,содержащий цифровой сумматор, элементы И, регистры, усилитель мощности,исполнительный двигатель, импульсныидатчик и счетчик 1 1,Недостатком устройства являетсяневысокая надежность вследствие сложности выполнения электронной частиэлектропривода.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяцифровой следящий электропривод, содержащий триггер знака, прямой выхода"которого соединен с первыми входами первого и второго элементовИ-НЕ выходы которых подключены соФ25ответственно к первым входам первогои второго элементов ИЛИ-НЕ, а инверсный выход триггера знака соединен спервыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, выходы которых подключены ко вторым входам соответствен но первого и второго элементов ИЛИНЕ, и последовательно соединеннныереверсивный счетчик, преобразователькода, усилитель мощности, исполнительныи двигатель, импульсный датчик иблок обратнои связи, первый выход которого подключен ко вторым входампервого и четвертого элементов И-НЕ,второй выход - ко вторым входам второго и третьего элементов И-НЕ, атакже задающий блок и пятый и шестойэлементы И-НЕ. Недостатком электропривода. является невысокая надежность вследствие сложности импульсной Формы сигналов управления триггером знака. Кроме того, в момент включения электропривода триггер знака может занять любое произвольное состояние, что при разбалансе аналоговых элементов системы регулирования может привести к положительной связи по каналу датчик счетчик - преобразователь кода и возникновению затухающих колебаний в системе регулирования. Это также снижает надежность, хотя в нормальном режиме работы после введения задания и установки триггера знака в нужное положение этого явления может не быть, 800960Цель изобретения - повышение надежности электропривода.Указанная цель достигается тем, что в него введены бедьмой и восьмой элементы И-НЕ, выходы которых подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного начетчика, первые входы - к выходам первого и второго-элементов ИЛИ-НЕ, а вторые входы - ко второму и третьему выходам реверсивного счетчика, третий выход которого через инвертор соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И-НЕ, вторыми входами подключенных соответственно к первому и второму выходам блока обратной связи, а выходами - к первому и второму входам триггера знака, третий и четвертый входы которого соединены с соответствующим входом первого элемента ИЛИ-НЕ и выходом задающего блока, причем тре- Ю тий выход блока обратной связи соецинен с третьими входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ.На чертеже приведена блок-схема 25 цифрового следящего привода.Привод содержит реверсивный счетчик 1, блок 2 обратной связи, триггер 3 знака, преобразователь 4 кода, усилитель 5 мощности, импульсный датчик б, исполнительный двигатель 7, первый - четвертый элементы 8 - 11 И-НЕ, первый и второй элементы 12 и 13 ИЛИ-НЕ, инвертор 14, пятый и шестой элементы 15 и 16 И-НЕ, задающий блок 17, содержащий генератор 18 импульсов и ключи 19 и 20, а также седьмой и восьмой элементы 21 и 22 И-НЕ.Электропривод работает следующим образом. 40При включении привода и установке .счетчика 1 в нуль триггер 3 устанавливается в состояние, соответствующее выходам блока 2, Предположим, что навтором выходе блока 2 45 присутствует логическая "1", В этом случае на выходе элемента 16 И-НЕ появляется логический "0", а на выходе триггера 3 появляется логическая "1". На выходе преобразователя О 4 кода при наличии числа в счетчике 1 выходное напряжение имеет знак минус обратное направление перемещения). При наличии "1" на первом выходе блока 2 триггер 3 устанавливается в "1" по прямому выходу. На выходе преобразователя 4 кода выходное напряжение при наличии числа в счетчике 1 имеет знак плюс (прямое направление перемещения). Учитывая, что выходное напряжение преобразова теля 4 кода при отсутствии задания является напряжением обратной связи по положению входной оси датчика 6, при любом разбалансе со знаком плюс на втором выходе блока 2 появляется"1", при разбалансе со знаком минусна первом выходе блока 2 появляет-.ся "1",Предположим, после включения при-.вода и установки счетчика 1 в "0"появляется в аналоговой части привода эквивалентный разбаланс со знакомеинус. В этом случае вал двигателяначинает поворачиваться в таком направлении, что на первом выходе блока2 появляется "1", на прямом выходетриггера 3 устанавливается также "1 ф.Импульсы обратной связи единичногоуровня через первый элемент 8 И-НЕ,первый элемент 12 ИЛИ-НЕ, седьмойэлемент 21 И-НЕ поступают на суммирующий вход счетчика, и на выходе преобразователя 4 кода появляется напря"жение со знаком плюс, компенсирующееразбаланс. Ось датчика б повернется на угол, определяемый величиной разбаланса. Допустим разбаланс снова становится нулевым. Тогда вал двигателя, а следовательно, входная ось датчика б начнет поворачиваться вобратном направлении. На втором выходе блока 2 появится "1", на прямомвыходе триггера 3 сохранится "1", откроется второй элемент 9 И-НЕ и импульсы обратной связи начнут поступать на вычитающий вход, счетчика 1. Выходное напряжение преобразователя 4 кода уменьшается до нуля и привод останавливается. Если произойдет перерегулирование, то в момент прохождения счетчика 1 через "0" появится "О" на выходе шестого элемента 16И-НЕ и триггер 3 переключается в единичное состояние по инверсному выходу. Открывается третий элемент 10 И-НЕ и импульсы обратной связи начинают поступать на суммирующий входсчетчика. Величина перерегулирования интегрируется счетчиком, привод реверсируется, на первом выходе блока 2 снова появляется "1", открывается второй элемент 9 И-НЕ и содержимое счетчика 1 начинает уменьшаться до нуля.При задании управляющего воздействия в виде унитарного кода величина скорости определяется частотой генера.тора 18,При выборе направления вперед импульсы единичного уровня через ключ19 поступают на третий вход триггера3 и через первый элемент 12 ИЛИ-НЕна суммирующий вход счетчика 1.Триггер 3 первым же импульсом нулевого уровня устанавливается в единичное состояние по прямому выходу.На выходе преобразователя 4 кода появляется выходное напряжение со знаком плюс, вал двигателя 7 и соответственно ось датчика 6 начинает вращаться в таком направлении, что навтором выходе блока 2 появляется "1",открывавается второй элемент 9 И-НЕимпульсы обратной связи с третьегоВ 00960 ЗО Формула изобретения писн раж 9 ул. Проектная выхода блока 2 через элементы 13 и 22 поступают на вычитающий вход счетчика 1. Код ошибки преобразуется преобразователем 4 и поступает на вход усилителя 5 мощности. Привод работает в направлении вперед. 5При задании обратного движения триггер 3 первым же импульсом устанавливается в "1" по инверсному выходу. На выходе преобразователя 4 кода появляется выходное напряжение со знаком минус, вал двигателя 7 и соответственно ось датчика 6 начинает вращаться в обратном направлении. При этом иа первом выходе блока 2 появляется "1 ф, открывается четвертый элемент 11 И-НЕ и импульсы обратной связи через элементы 13 и 22 поступают на вычнтающий вход счетчика 1. Далее работа привода происходит аналогично. В случае переполнения счетчика 1, с его выходов на соответст- Ю вующие входы седьмого или восьмого элементов И"НЕ поступают сигналы, запрещающие прохождение импульсов задания или обратной связи.Применение данного устройства в 25 автоматических системах позволит значительно повысить надежность работы этих систем, что дает определенный экономический эффект. ЦиФровой следящий электропривод, содержащий триггер знака, прямой выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов ИНЕ, выходы которых подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, а инэерс О ный выход триггера знака соединен с первымн входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, выходы которых подкИПИ Заказ 10427/63 Филиал ППП "Патент",г. Уж лючены ко вторым входам соответственно первого и второго элементов ИЛИНЕ, и последовательно соединенные реверсивный счетчик, преобразователькода, усилитель мощности, исполнительный двигатель, импульсный датчик иблок обратной связи, первый выходкоторого подключен ко. вторым входампервого и четвертого элементов И-НЕ,второй выход - ка вторым входам второго и третьего элементов И-НЕ, атакже задающий блок и пятый и шестойэлементы М-НЕ, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения надежности элвктропривода, в него введены седьмой и восьмой элементы И-НЕ,выходы которых подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, первые входы - к выходам первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, а вторые входы - ковторому и третьему выходам реьерсивного счетчика, третий выход которогочерез ннвертор соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И-НЕ,вторыми входами подключенных соответст.венно к первому и второму выходам блока обратной связи, а выходами - кпервому н второму входам триггера знака, третий и четвертый входы которогосоединены с соответствующим входомпервого элемента ИЛИ-НЕ и выходомзадающего блока, причем третий выходблока обратной связи соединен с третьими входами первого, второго, третьего н четвертого элементов И-НЕ. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1. Батоврин А.А. Цифровые системыуправления электроприводамн. Л.,"Энергия", 1977, с.250. 2. Авторское свидетельство СССРР 203033, кл. С 05 В 11/14, 1966,