Аналоговое запоминающее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8 А 11 С 27 0 ВТ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ НИЕ ИЗОБР МУ СВИДЕТЕПЬСТ(72) В. Н. Младенцев и В. И. Бахотский (71) Производственное объединение Сибэнергоцветмет(54) (57) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый ключ, первый вход которого соединен с первой шиной питания и с первой шиной управления, второй вход первого ключа соединен с второй шиной управления, выход первого ключа соединен с первым выводом первого пассивного элемента, второй вывод которого соединен с второй шиной питания, третий вывод первого пассивного элемента соединен с входом первого элемента с нелинейной характеристикой, второй ключ, первый вход которого соединен с второй шиной питания и с третьей шиной управления, второй вход второго ключа соединен с четвертой шиной управления, выход второго ключа соединен с первым выводом второго пассивного элемента, второй вывод которого соединен с первой шиной питания, третий вывод второго пассивного элемента соединен с входом второго элемента с нелинейной характеристикой, накопительный элемент на конденсаторе, одна из обкладок которого соединена с первым входом повторителя напряжения, другая обкладка конденсатора соединена с вторым входом повторителя напряжения и с второй шиной питания, третий вход повторителя напряжения соединен с первой шиной питания, и шины переменного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены разделительные элементы, выполненные на диодах, выпрямитель, модулятор и формирователь тока, первый выход которого соеди нен с выходом первого элемента с нелинейной характеристикой и с катодом первого диода, второй выход формирователя тока соединен с выходом второго элемента с нелинейной характеристикой и с анодом второго диода, катод которого соединен с анодом первого диода и с одной из обкладок конденсатора, входы формирователя тока соединены с выходами выпрямителя, входы которого соединены с первым и вторым выходами модулятора, первый и второй входы модулятора соединены с выходами повторителя напряжения, третий и четвертый входы модулятора соединены с шинами переменного напряжения, третий, четвертый, пятый и шестой выходы модулятора являются выходами устройства.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам, и может быть использовано в системах автоматического регулирования для комйенсации нелинейности в системе, обусловленной при регулировании скорости двигателей постоянного тока изменением магнитного потока (возбуждения) .Известно, что скорость двигателя постоянного тока пд представляет собой величину, обратную магнитному потоку КФ,т,е. пд -- (1)Ф где Бя,1 я,гя - напряжение, ток и сопротивление якорной цепи.Магнитный поток от тока возбуждения, согласно кривой намагничивания, имеет нелинейную зависимость, поэтому с учетом формулы (1) скорость электропривода от тока возбуждения п 4 в =1 (1 в) имеет сложную зависимость.При изменении управляющего сигнала, а следовательно, и тока возбуждения на одну и ту же величину скорос-двигателя изменяется не пропорционально управляющему сигналу, т, е. в зоне насыщения машины она изменяется незначительно, а при ослабленном поле - на большую величину.Такой способ регулирования скорости электропривода отрицательно сказывается в целом на качественных показателях системы автоматического регулирования технологических параметров. Известны устройства, в которых для питания обмоток возбуждения двигателей постоянного тока применяются магнитные усилители, Для компенсации нелинейности и уменьшения мощности магнитного усилителя в цепь питания обмотки возбуждения вводится шунтовой регулятор (реостат), который механически связан с задающим потенциометром, а ступени шунтового регуля,тора тщательно подбираются при наладке электропривода 1.Для систем автоматического регулирования технологических параметров изменение скорости с помощью положений задающего потенциометра и шунтового регулятора из-за наличия люфта в механических связях является нецелесообразным. Кроме того, в известных устройствах для компенсации нелинейности применяется специальный функциональный преобразователь, выполненный на резисторах и диодах. Такой функциональный преобразователь сложен в настройке, а нелинейность компенсируется с помощью отрезков ломаной линии, что не обеспечивает достаточной точности компенсации. Наличие люфта в механических связях также ухудшает качество регулирования. Наиболее близким к предлагаемому является аналоговое запоминающее устройство,которое не имеет механических связей и, следовательно, люфта в системе автоматического регулирования, но выходное напряжение которого при поступлении на входы дискретных сигналов Больше или Меньше с регулятора изменяется по линейному закону. Устройство содержит ключи, элементы с нелинейной характеристикой, пассивные элементы, накопительный элемент на конденсаторе, повторитель напряжения, шины управления, шины питания и шины переменного напряжения 2.При изменении скорости двигателя с помощью известного устройства ухудшаются динамические характеристики и точность системы автоматического регулирования технологических параметров.Цель изобретения - повышение точности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в аналоговое запоминающее устройство, содержащее первый ключ, первый вход которого соединен с первой шиной питания и с первой шиной управления, второй вход первого ключа соединен с второй шиной управления, выход первого ключа соединен с первым выводом первого пассивного элемента, второй вывод которого соединен с второй шиной питания, третий вывод первого пассивного элемента соединен с входом первого элемента с нелинейной характерисн н тикон, второи ключ, первыи вход которого соединен с второй шиной питания и с третьей шиной управления, второй вход второго ключа соединен с четвертой шиной управления, выход второго ключа соединен с первым выводом второго пассивного элемента, второй вывод которого соединен с первой шиной питания, третий вывод второго пассивного элемента соединен с входом второго элемента с нелинейной характеристикой, накопи- н тельныи элемент на конденсаторе, одна из обкладок которого соединена с первым входом повторителя напряжения, другая обкладка конденсатора соединена с вторым входом повторителя напряжения и с второй шиной питания, третий вход повторителя напряжения .соединен с первой шиной питания, и шины переменного напряжения, введены разделительные элементы, выполненные на диодах, выпрямитель, модулятор и формирователь тока, первый выход которого соединен с выходом первого элемента с нелинейной характеристикой и с катодом первого диода, второй выход формирователя тока соединен с выходом второго элемента с нелинейной характеристикой и с анодом второго диода, катод которого соединен с анодом первого диода и с одной из обкладок конденсатора, входы формирователя токасоединены с выходами выпрямителя, входы которого соединены с первым и вторым выходами модулятора, первый и второй входы модулятора соединены с выходами повторителя напряжения, третий и четвертый входы модулятора соединены с шинами переменного напряжения, третий, четвертый, пятый и шестой выходы модулятора являются выходами устройства.На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - графики изменения скорости электродвигателя в зависимости от тока возбуждения.Устройство содержит ключи 1 и 2, пассивные элементы, например потенциометры 3 и 4, элементы 5 и 6 с нелинейной характеристикой, формирователь 7 тока, накопительный элемент на конденсаторе 8, разделительные элементы, например диоды 9 и 10, повторитель 11 напряжения, выпрямитель 12, модулятор 13, шины 14 и 15 питания, шины 16 - 19 управления, шины 20 и 21 переменного напряжения.Устройство функционирует следующим образом.Предположим, необходимо компенсировать нелинейность в системе автоматического регулирования, которая определяется кривыми Зб и Зг (фиг. 3). Компенсировать такую нелинейность можно с помощью отрицательной обратной связи.Напряжение с выхода повторителя 11 модулятором 13 преобразуется с заданной частотой, например с частотой сети 50 Гц, в переменное, которое затем выпрямляется и сглаживается выпрямителем 12 и подается на вход формирователя 7, состоящего из двух резисторов и транзистора, причем отрицательное напряжение прикладывается к затвору данного транзистора, благодаря чему формируется отрицательная обратная связь.При поступлении дискретного сигнала Больше на шины 16 и 17 ключ 1 открывается, конденсатор 8 заряжается по цепи: шина 14 питания ключ 1, пассивный. элемент 3 или элемент 5, формирователь 7, диод 10, верхняя обкладка конденсатора 8, нижняя обкладка конденсатора 8 и шина 15 питания, Напряжение на выходе повторителя 11, модулятора 13 и выпрямителя 12 увеличивается. Запирающее напряжение на затворе транзистора формирователя 7 возрастает, при этом интенсивность заряда конденсатора 8 5уменьшается.Таким образом, в зависимости от положения подвижных контактов резисторов формирователя 7 формируется функциональная зависимость изменения зарядного тока, а сле довательно, и выходного напряжения (кривая За), которая компенсирует нелинейность кривой Зб.При отсутствии входных дискретных сигналов Больше, Меньше напряжение на конденсаторе 8 не меняется (режим запоминания) и на выходе устройства напряжение длительное время остается неизменным (этот режим отображен прямой Зв).При поступлении сигнала Меньше нашины 18 и 19 открывается ключ 2 и конденсатор 8 начинает разряжаться по цепи: верхняя обкладка конденсатора 8, диод 9, сток-исток транзистора формирователя 7, один из его резисторов, элемент 6, пассивный элемент 4 или ключ 2, вторая обкладка конденсатора 8. Поскольку первоначальное 25 напряжение на выходе устройства большое,то к затвору транзистора формирователя приложено также большое запирающее напряжение, поэтому в первоначачальный момент начинается медленный разряд конденсатора 8. Затем по мере разряда конденсатора 8 запирающее напряжение на транзисторе формирователя 7 уменьшается, интенсивность разряда конденсатора 8 возрастает и напряжение на выходе устройства изменяется по кривой Зд, компенсируя нелинейность в системе (кривая Зг).С помощью регулировочных резисторовформирователя 7 легко производится настройка устройства на требуемую функциональную зависимость изменения выходного 4 О напряжения, при этом точность регулирования скорости питателей за счет ослабления магнитного потока значительно увеличивается по сравнению с известным устройством, Испытания показали, что точность запоми нания выходного напряжения в предложенном устройстве повышена в 5 раз по сравнению с прототипом.1140178 га 45ная, 4 Редактор Л. АлексеенкоЗаказ 65/41ВНИИПИ Гопо делам113035, МоскваФилиал ППП Па Составитель А. ВТехред И. ВересТираж 584ударственного комитизобретений и откЖ - 35, Раушскаяент, г. Ужгород, ул оронинХорректор О. ЛПодлисноеета СССРрытийнаб., д,Проект