Цифровая система управления

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 19) В 11/26 ОПИСНИ И 30 БРТНН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССРФ 1169126, кл, Н 02 Р 5/06, 1983.(54) ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к цифровым электроприводам постоянного тока с широким диапазоном регулирования, у которых входной сигнал задается в виде кода. Целью изобретения являетсярасширение функциональных возможностей и уменьшение энергопотребления системы. Устройство содержит задатчик 1 входного кода, преобразователь2 код-частота, реверсивный счетчик3, преобразователь 4 код-длительность импульса, усилитель 5 мощности, двигатель 6, датчик 7 скорости,блок 8 синхронизации, дешифратор. 9,генератор 10 тактовых импульсов, управляемый делитель 1 частоты, задатчик 12 корректирующего кода, ждущиймультивибратор 13, триггер 14 и элемент ИЛИ 15. В устройстве за счет,соответствующего изменения корректирующего кода возможно проведение корректировки частоты вращения двигателяс целью точной подстройки ее подконкретный входной код задатчика.1 нл.Изобретение относится к электротехнике, в частности к цифровым электронриводам постоянного тока с широким диапазоном регулирования, у которых входной сигнал задается в виде кода.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и уменьшение энергопотребления системы, 10На чертеже представлена структурная схема цифровой системе управления.Устройство содержит задатчик 1 входного кода, подключенный к входу 15 преобразователя 2 код-частота, последовательно соединенные реверсивный счетчик 3, преобразователь 4 коддлительность импульса, усилитель 5 мощности, двигатель 6, датчик 7 ско рости, блок 8 синхронизации. При этом выход реверсивного счетчика 3 подключен к входу дешифратора 9. Кроме того, устройство имеет генератор 10 тактовых импульсов, соединен ный первым выходом с управляющим входом преобразователя 4 код-длительность импульса, вторым выходом - с управляющим входом преобразователя 2 код-частота, а третьим выходом - 30 с управляющим входом блока 8 синхронизации, управляемый делитель 11 час- тоты с задатчиком 12 корректирующего кода, ждущий мультивибратор 13, триггер 14 и элемент ИЛИ 15, выход которого подключен к счетному входу реверсивного счетчика 3, а первый вход . к выходу ждущего мультивибратора 13, первому входу триггера 14 и к второму входу управляемого делителя 11 40 частоты, второй вход элемента ИЛИ 15 подключен к выходу блока 8 синхронизации и к второму входу триггера 14, выход которого соединен с управЛяющим входом реверсивного счетчика 3, выход переполнения которого соединен с третьим входом блока 8 синхронизации, выход дешифратора 9 подключен к одному из входом ждущего мультивибратора 13, другой вход которого подключен к выходу управляемого делителя 11 частоты, связанного входом с выходом преобразователя 2 код-частота.Цифровая система управления работает следующим образом.С выхода задатчика 1 входной код Н поступает на вход преобразователя 2 код-частота. На выходе преобразова" теля 2 формируется стабильная частота Й пропорциональная входному коду В,. Скорректированная пропорционально коду задатчика 12 корректирую 1щего кода частота Го поступает на вход ждущего мультивибратора 13, Ждущий мультивибратор 13 формирует короткие импульсы частоты й , поступающие на вход триггера 14, на вход управляемого делителя 11 частоты и через элемент ИЛИ 15 на счетный вход реверсивного счетчика 3. При этом реверсивный счетчик 3 производит сложе ние поступающих импульсов частоты Е что определяется соответствующим состоянием триггера 14, а в управляемом делителе 11 частоты с каждым импуль 1сом частоты Г происходит запись текущего значения корректирующего кода задатчика 12. В этом случае стабиль 1ная частота Йо определяется иэ выражениято 1,1 фкгде К - постоянный коэффициент;И - текущее значение корректирующего кода.Итак, за счет сложения реверсивным счетчиком 3 импульсов частотыкод его непрерывно растет. На выходе преобразователя 4 код-длительность импульса формируется широтно- импульсный сигнал, который через усилитель 5 мощности подается на управление двигателем 6. Частота следования широтно-импульсного сигнала определяется частотой с первого выхода генератора 10 тактовых импульсов, а длительность пропорциональна коду реверсивного счетчика 3Поэтому с возрастанием кода реверсивного счетчика 3 пропорционально увеличивается длительность импульсов сигнала с выхода преобразователя 4 код-длительность импульса, и двигатель 6 начинает разгоняться.Конструктивно датчик 7 скорости выполняется таким образом, чтобы величина и диапазон изменения частоты Й, с его выхода равнялись величине и диапазону изменения стабильной час 1тоты Ео, Импульсы обратной связи с частотой Й, с датчика 7 скорости поступают на вход блока 8 синхронизации, на выходе которого после поступления каждого импульса частоты Гос формируется один короткий им136 пульс, совпадающий по времени с импульсом с третьего выхода генератора 1 О тактовых импульсов. Импульсы с выхода блока 8 синхронизации поступают на вход триггера 14 и через элемент ИЛИ 15 на счетный вход реверсивного счетчика 3. При этом по переднему фронту импульсов частоты Й триггер 14 переводится в противоположное состояние и на управляющем входе реверсивного. счетчика 3 устанавливается такой уровень, при котором по спаду этих импульсов в нем происходит вычитание импульсов частоты ГИмпульсы частот с второго и третьего выходов генератора 1 О тактовых импульсов сдвинуты .друг относительно друга, а их частота во много раз вы 1ше частоты Г и Г , что исключает одновременное появление импульсов частот Й, и Й, на входе элемента ИЛИ 15 и на входе триггера 14.В переходных режимах в системе возможно возникновение такого режима, когда Е Е, или Е) Е . В случае, если Й,Йо возможна запись в реверсивном счетчике 3 максимального кода. При этом условии на выходе дешифратора 9 создается уровень, при котором ждущий мультивибратор 13 за 1 пирается и импульсы частоты Г на вход реверсивного счетчика 3 не проходят, что исключает его переполнение. Следующий импульс частоты Г уменьшает значение кода реверсивноного счетчика 3, и на выходе дешифратора 9 создается уровень, при котором ждущий мультивибратор 13 открыо вается, что обеспечивает дальнейшее сравнение частот Г и Е 1500 10 15 20 25 е ЗО 35 40 чик скорости - с первым входом блока45 синхронизации, вторым входом подклюется уровень, при котором запирается блок 8 синхронизации, и импульсы частоты Г не проходят на счетный вход. реверсивного счетчика 3, что исклю чает скачкообразное изменение кода реверсивного счетчика 3 от минимального к максимальному. Следующий импульс частоты Г, увеличивает значение кода реверсивного счетчика 3, и на его выходе переполнения создается уровень, при котором блок 8 син- .хронизации открыт, и вновь произво 1дится сравнение частот Г и Е . Если йй то в реверсивном счетчике 3 записывается минимальный код. В этом случае на выходе переполнения реверсивного счетчика 3 создаВ установившемся режиме Г = Г код реверсивного счетчика 3 неизменен, а частота вращения двигателя прямо пропорциональна коду задатчика входного кода И, и обратно пропорциональна текущему значению корректирую 11 ощего кода, т,е. Г, = К --- .кТаким образом, за счет соответствующего изменения корректирующего кода возможно проведение корректировки частоты вращения двигателя с целью точной подстройки ее под конкретный входной код задатчика. Кроме того, структурно устройство выполнено с расчетом использования в нем реверсивного счетчика, имеющего один счетный вход и вход управления, определяющий вид операции, производимой реверсивным счетчиком, сложение .или вычитание поступающих импульсов. Это обстоятельство позволяет построить систему на микросхемах с комплементарной МДП-структурой ф что обеспечивает существенное снижение энергопотребления системы управления в целом. Формула изобретения Цифровая система управления, содержащая задатчик входного кода, выходом подключенный к первому входу преобразователя код-частота, второй вход которого соединен с первым входом генератора тактовых импульсов, вторым выходом подключенного к первому входу преобразователя код-длительность импульса, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика и с входом дешифратора, а выход через последовательно соединенные усилитель мощности, двигатель и датченного к третьему выходу генераторатактовых импульсов, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что, с целью .расширения функциональных возможностей и уменьшения энергопотребления системы, она дополнительно содержит управляемый делитель частоты, задатчик корректирующего кода, ждущий мультивибратор, триггер и элемент ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу реверсивного счетчика, а первыйФвход - к выходу ждущего мультивибратора, первому входу триггера и к первому входу управляемого делителя часСоставитель А,ЛащевТехред Л,Сердюкова Корректор Н.Король Редактор Л,Лангаэо Заказ 6281/46 Тираж 863 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 136 тоты, первый вход элемента ИЛИ подключен к выходу блока синхронизации и к второму входу триггера, выход, которого соединен с управляющим входом реверсивного счетчика, выход переполнения которого соединен с третьим входом блока синхронизации, выход дешифратора подключен к одному из 1500 Ввходов ждущего мультивибратора, другой вход которого подключен к выходу управляемого делителя частоты, связанного вторым входом с выходом преобразователя код-частота, а выход задатчика корректирующего кода соединен с третьим входом управляемого делителя частоты.