Цифровая система автоматического управления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 9) 111 53 04 СО САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) 377 2) 10.6) 30.2) А.И 3) 62- 6) Авто 938254 575/24-248.841.86. Бюл. У 4Иикунов0(088,8)рское свидетельскл. С 05 В 11/2 СС 98(54) ЦИФ ГО УПРАВ (57) Изо тическом етен относится том равл ию проиэводствен может быть приме ными про но в циф есс х с стемах автоматичеспозиционированиемщающихся объектов. кого упр различных Изобрете ен перем Ю ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОВАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЕНИЯ ие позволяет повысить надежность системы путем ее упрощения.Положительный эффект достигается эасчет дополнительного введения формирователя сигнала переключения, обеспечивающего максимальное значениенапряжения на выходе преобразователякод - напряжение при рассогласованиив системе, большем участка торможения, что приводит к максимальной скорости обработки рассогласования. Прирассогласовании в си=теме, меньшемили равном участку торможения, формирователь сигнала переключения обеспечивает пропорциональное рассогласованию изменение напряжения на выходепреобразователя код - напряжение.на второй группе выходов сумматора 2, соответствующей старшим разрядам кода, формируются как "0" таки 1, и на выходе элемента И 10 сигнал равен "1", При рассогласовании,равном и меньшем участка торможения,на второй группе выходов сумматора 2 формируются или только нули,или только единицы, и на выходе элемента И 10 сигнал равен "0".Если принять, что при прямомкоде на выходах сумматора 2 на выходе ЦАП 12 ток положительный, т.е.на выходе ПКН 3 напряжение отрицательное, а при дополнительном кодеток отрицательный, то формировательсигнала переключения строитсятаким образом, что при Р=1 напряжение на его выходе отрицательное,а при Р=О - положительное и вне зависимости от состояния первой группывыходов сумматора 2 на выходе преобразователя 3 код - напряжение напряжение максимальное и его полярностьсоответствует движению объекта регулирования к точке позиционирования,При БрИ транзистор 20 формирователя 11 сигнала переключения находится в режиме насыщения, напряжениена нелл меньше напряжения отсечки диодов 28 при любом значении знака сигнала на выходах сумматора 2 и усилитель 13 оказывается отключенным отформирователя 11 сигнала переключения. При этом напряжение на выходеПКН 3 пропорционально коду на первойгруппе выходов сумматора 2,Элементы 7 и 8 могут иметь болеесложную структуру, чем простые элементы ИЛИ, если задание и фактическое положение объекта регулированияпредставлены в двоично-десятичномкоде.Формирователь 11 сигнала переключения работает следующим образом.При сигнале "1" на первом еговходе транзистор 18 закрыт и к базетранзистора 20 приложено запирающеенапряжение Бц .Прн сигнале "1" на втором еговходе транзистор 19 закрыт и на выходе формирователя 11 сигнала переключения - отрицательное напряжение,величина которого определяется соотношением резисторов 26 и 27 и величиной напряжения ПипаПри сигнале 0 на втором входетранзистор 19 входит в режим насыщения и величина положительного напря 1 1208532Изобретение относится к автоматическому управлению произодственнымипроцессами и может быть примененов цифровых системах автоматическогоуправления позиционированием различных перемещающихся объектов.Цель изобретения - повышение надежности системы путем ее упрощения,На фиг, 1 представлена функциональ.ная схема цифровой системы автомати Оческого управления; на фиг2 - принципиальная схема формирования сигналапереключения.Система содержит задающее устройство 1, сумматор 2, преобразователь 3код - напряжение, усилитель 4, двигатель 5, датчик 6 обратной связи, первый 7 и второй 8 элементы ИЛИ, инверторы 9, элемент И 10, формирователь 11сигнала переключения. 20Преобразователь 3 код - напряжение(ПКН) состоит из цифроаналоговогопреобразователя (ЦАП) 12, операционного усилителя 13, резистора 14 обратной связи и встречно-параллельно двключенных диодов 15 защиты.Формирователь 11 сигнала переклю,чения состоит из первого 16 и второго 17 инверторов с открытым коллекторным выходом, первого 18, второго 19 и третьего 20 транзисторов,первого - седьмого 21 - 27 резисторов и встречно-параллельно включенных диодов 28 отсечки.Система работает следующим образом. 35При подаче на первые входы сумматора 2 задания с задающего устройства 1 в виде дополнительного кода Из, а на вторые - прямого кода М фактического положения объекта регулирования с датчика 6 обратной связи на вьгходах сумматора 2формируется код разности1 =г 1 з 1 пвеличина которого характеризует 45рассогласование, а знак Р - направление вращения вала двигателя 5 дляотработки рассогласования.Первая группа выходов сумматора 2определяет величину участка торможения (соответствует младшим разрядам кода),При ЛзИ на выходах сумматора 2формируется дополнительный коди Р=О, при НзсИ - прямой код и Р=1. 55При рассогласовании, большемучастка торможения, т.е. приИрИ =2" - 1, 1208532жения на выходе определяется соотношением резисторов 22, 24, 26 и 27 и величинами напряжений Цюа иПри сигнале 0 на первом входе транзистор 20 насыщается, падение напряжения на его переходе коллектор - эмиттер становится меньше напряжения отсечки диодов 28 при любом состоянии на втором входе и падение напряжения на резисторе 27 становится равным нулю, т.е. усилитель 13 из режима насыщения переходит в режим масштабирования.При напряжениях У =+5 В, П=-3,3 В и сопротивлениях резисторов 21 (22), 23(24), 25(26) и 27, равных 2,2;15; 10 и 22 кОм соответственно, на выходе напряжение +1,5 В при Р=О и -1,9 при Р=1, что достаточно для перевода усилителя 13 в режим насыщеения, Отрицательное напряжение на базе транзистора 20 -3,3 В при сигнале на первом входе "1" и ток базы порядка 1,5 мА при сигнале на входе "0",Формула из обретения1. Цифровая система автоматического управления, содержащая задающее устройство, подключенное к первым входам сумматора, два элемента ИЛИ, два инвертора. и элемент И, а также последовательно соединенные преобразователь код - напряжение, усилитель и двигатель, вал которого механически связан с датчиком обратной связи, выход которого подключен к вторым входам сумматора, причем к второй группе выходов сумматора, соответствующих старшим разрядам кода, подключены входы первого элемента ИЛИ ,и инверторов, выходы которых подключены к входам второго элемента ИЛИ, а выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно к первому и второму входам элемента И, о т л и ч.а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности системы путем ее упрощения, в нее дополнительно введен формирователь сигнала переключения, первый входкоторого подключен к выходу элемента И, второй вход - к выходу знакового разряда сумматора, а выход к второму входу преобразователя код - напряжение, к группе первых входов которого подключена первая группа выходов сумматора, соответст- О вующая младшим разрядам кодат 2, Система по п. 1, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что формирователь сигнала переключения содержнтпоследовательно соединенные первыйинвертор, первый транзистор, третийтранзистор и встречно-параллельновключенные диоды, последовательно.соединенные второй инвертор и второй 2 О транзистор, а также семь резисторов,причем первый вывод первого резистора подключен к выходу первого инвертора, второй вывод - к положительному выходу источника питания и пер вому выводу второго резистора, второй вывод которого подключен к выходу второго инвертора, первь 1". выводтретьего резистора подключен к базепервого транзистора, а второй вывод - к общей шине, к которой подключен также первый вывод четвертого резистора, второй вывод которогоподключен к базе второго транзистора, первый вывод пятого резистора 35подключен к коллектору первого транзистора, а второй вывод - к отрицательному входу источника питанияи к первому выводу шестого резистора, второй вывод которого подключен 40к коллектору второго транзистора,к первому выводу встречно-параллельно включенных диодов и к коллекторутретьего транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине, первый вывод седьмого резистора подключен к второму выводу встречнопараллельно включенных диодов, авторой вывод - к общей шине..Составитель В,КоролевРедактор Л.Веселовская Техред Тдубинчак Корректор О.Лугов Тираж 8 да венного к м изобретений и 4/ а, Ж 5, Раушс я на Филиал Г 1 ПП Пате г.ужгород, ул,Проектная, 4 Заказ 287/57 В 11 ИИГ 1 И Г по де 113035, Мос