Регулятор угловой скорости

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сееэ СоветскикСов 1 иалистическивРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 22,08. 80 (21) 2977191/18-24с присоединением заявки Мо(23) Приоритет -Опубликовано 070782. Бюллетень Мо 25Дата опубликования описания 07.07.82 31 М. Кл. С 05 0 13/62 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) РЕГУЛЯТОР УГЛОВОЙ СКОРОСТИ Изобретение относится к автоматйческому управлению, а именно к цифро вым регуляторам угловой скорости,.Известны цифровые регуляторы угловой скорости вращения вала с диапа зоном регулирования порядка 10 1). Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является цифровой регулятор, содержащий кварцевый генератор, соединенный по выходу с импульсным входом преобразователя кодчатота, цифровые входы которого соединены с поразрядными выходами задающего устройства, реверсивный счетчик, один иэ входов которого соединен с выходом преобразователя кодчастота, а другой вход - с выходом импульсного тахогенератора, установленного на валу объекта регулирования, поразрядные выходы реверсивного счетчика соединены с поразрядными входами преобразователя кода в напряжение, выход которого через усилитель мощности соединен с управляющим входом исполнительного двигателя 2).Высокоточные цифровые регуляторы скорости с широким диапазоном регулирования, строящиеся на базе импульсного тахогенератора, будут представ- ЗО лять собой сложные, дорогостоящиеустройства,Цель изобретения - устранение укаэанных недостатков, т.е. расширениеобласти применения и повышения точности устройства.Поставленная цель достигается тем,что в регулятор угловой скорости, содержащий подключенные к входам преобразователя код-частота задатчикугловой скорости и генератор импульсов, последовательно соединенные усилитель мощности и исполнительный двигатель,. на валу которого установленамуфта, введены последовательно соединенные синусно-косинусный вращающийся трансформатор и функциональныйпреобразователь код-напряжение, а также двоичный счетчик, входом подключен.ный к выходу преобразователя код-частота, а выходом - к другому информационному входу преобразователя коднапряжение, выходом связанного с входом усилителя мощности, причем синус"но-косинусный вращающийся трансформатор установлен соосно с муфтой.На чертеже представлена блок-схема регулятора угловой скорости.Регулятор содержит генератор импульсов 1, преобразователь код-час 94195315 25 30 35 дс(, д Исч афдэ =К - д и(-КЦ). 65 тота 2, з 4 цатчик угловой скорости 3,двоичный счетчик .4, функциональныйпреобразователь код-напряжение 5,усилитель мощности б, исполнительныйдвигатель 7, муфту 8 и синуско-косинусный вращающийся трансформатор(СКВТ) 9. ВыхОд генератора 1 Соединен с импульсным входом преобразователя код"частота 2, цифровые входыкоторого соединены с соответствук)щи"ми доразрядньми выходами задатчика3, а выход - с счетньи входом двоичного счетчика 4. Поразрядные выходы двоичного счетчика 4 соединены с соответствующими входамипреобразователя 5, аналоговые входыкоторого соединены с разними выходами скнусно-косинусного вращающегосятрансформатора 9, а выход через усилитель б мощности соединен с управляющим входом исполнительного двигателя 7, вал которого через муфту 8средкнен с валом скнусно-косинусноговращающегося трансформатора 9, Часть,цифрового регулятора, состоящая изСКВТ, функционального преобразователя код-напряжение, усилителя мощности, исполнительного двигателя и муфты представляе собой преобразователькод-угол, который работает следующимобразом. При определенном коде Иприсутствующем на входе преобразова"теля 5, его выходное напряжение ЬПчерез усилитель б мощности, исполнительный двигатель 7 и муфту 8 будетустанавливать ротор СКВТ в угловоеположением, при котором выполнитсяусловие О(,=КЙсч(К - коэффициент пропорциональности). При изменении за)время М когда яч на величину д Исчугловое положение ротора СКВТ соот,ветственно изменится на величину дф"-Кдйсч Так как справедливо выражение где Я, - угловая скорость вращенияротора СКВТ при изменении кода ИСЧна величину аИсч за время 61, то длярегулирования скорости достаточно линейно изменять величинудйсч дФ в зависимости от заданного значения кодаскорости В предлагаемом устройстве это условие выполняется следующим образом.Код скорости Н линейным образом, с помощью преобразователя код-частота, преобразуется в частоту, которая поступает на вход двоичного счетчика. БлаГодаря этому крутизна изменения кода счетчика ( й/д 4 ) оказывается линейно зависящей от кода скорости Я, так как код двоичного счетчика Исч яв ляется входным кодом преобразователя,5, то и скорость вращения вала исполнительного двигателя, равная скоростивращения ротора СКВТ, оказывается линейно зависящей от кода,Преобразователь 5 реализует зависимостьа =1 А, где К - коэффициентпропорциональности. Осуществляетсяэто следующим образом.На аналоговые входы преобраэова 10 теля 5 поступают выходные напряжения синусно-косинусного вращающегосятрансформатора, И =Ио Ми а( и И:Ио(.оъ(где Ио - напряжение переменного тока,определяемое напряжением возбуждениясинусно-косинусного вращающегося тран. сформатора и его конструктивными параметрами. Преобразователь 5 Формирует напряжение управления исполнительным двигателем (йО) следующего вида д):И) щит-Г(.(ч,),со 9,где 5 (й ) и Рй(йсч) переменной функцииизменяемые по аргументу Ис, входному коду преобразователя кодугол.Требование с(.:КЯбудет выпол- нЯтьсЯ ПРН ФУнкЦНЯх Е(йсч) и Р(М,) у удовлетворяющих условию,(-Исчез Гц(,Исч) ЪСЯ 4. Известны различные варианты построения Функциональных преобразователей напряжений с той или иной степенью точности, реализующие зависимость требуемого вйда.При определенном значении входного кода преобразователя 5 код-угол и определенном угловом положении ротора синусно-косинусного вращающегосятрансформатора на выходе функционального преобразователя вырабатываетсясигнал управления исполнительным двигателем АИ. Под действием этого управляющего сигнала исполнительный двигатель установит ротор синусно-косинусного вращающегося трансФорматора)в угловое положениео, цифровым эквивалентом которого является выходной код преобразователя.Использование преобразователя кодугол, построенного на базе СКВТ, для создания цифрового регулятора угловой скорости выгодно отличает предлагаемый регулятор от регулятора с импульсным тахогенератором, так как в результате будет упрощено устройство в целом и снижена его стоимость, так как стоимость СКВТ в десять и более раэ ниже стоимости импульсных тахогенераторов.формула изобретенияРегулятор угловой скорости, содержащий подключенные к входам преобра941953 Составитель Л. Птенцова ратилло Техред А. Ач Корректор А.Редакт нц Подписноного комитета СССРний и открытийаушская наб., д. 4/ филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна зователя код-частота задатчик угловойскорости и генератор импульсов, после.довательно соединенные усилитель мощности и исполнительный двигатель, навалу которого установлена муфта, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения иповнаения точности, он содержит последовательно соединенные синуснокосинусный вращающийся трансформатори функциональный преобразователь код.напряжение, а также двоичный счетчик,входом подключенный к выходу преобразователя код-частота, а выходом - кдругому информационному входу преобказ 4837/36 Тираж 914 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, Москва, Ж, разователя код-напряжение, выходомсвязанного с входом усилителя;мощности, причем синусно-косинусный вращающийся трансформатор установлен сооснр с муфтой.Источники информации,принятые во внимание ,ри экспертизе1. Горбунов В.П. и др. Частотноеуправление трехфазным асинхроннымдвигателем в цифровой следящей системе, Л., Науками, 1971, с.58-712. Вегород Г.З. и др. Цифровыерегуляторы и измерители скорости,М.-Л., фЭнергияф, 1966, с. 97