Цифровой регулятор частоты

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 4 19) (1) ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЭОБРЕТДЕТЕЛЬСТВ У ПИ тельство СССР 0 13/62, 1981, льство СССР 1) 3/62 е 1984. Р ЧАСТОТЫ итс вто льзовано АВТОРСКОМУ С(54 ) ЦИФЮВОЙ РЕ ГУЛЯ(57) Изобретение оттике и может быть и С 51) 4 С 05 1) 13/62 С 05 В 1 2регулирования частоты вращения злект рических машин. Цель изобретения- повышение точности регулятора. Регулятор имеет астатическую характеристику регулирования, а тракт измерени и преобразования регулируемого параметра чисто цифровой, что не вносит дополнительной погрешности, Регулятор содержит формирователь импульса 1, задающий генератор 2 блок распределения импульсов 3, счетчики 4, 5, элементы задержки 6,7, триггер 8, усилитель мощности 10. 2 ил.Изобретение относится к автоматике и может найти применение в системах регулирования частоты вращения электрических машин а также в дру 15 гих системах автоматического регулирования.Цель изобретения - повышение точности регулятора.На фиг.1 представлена функиоцаль ная схема регулятора на фиг.2 - временная диаграмма, поясняющая его работу.Цифровой регулятор частоты содержит формирователь 1 импульса, задающий генератор 2, блок 3 распределения импульсов, второй и первый счетчики 4 и 5, первый и второй элементы 6 и 7 задержки, триггер 8, шину 9 нулевого потенциала, усилитель 10 мощности, объект 1 регулирования, делитель 12 частоты, триггер 13, одновибраторы 14, регистр 15 сдвига.Регулятор работает следующим образом. 25Входной формирователь 1 формирует прямоугольные импульсы с периодом регулируемой частоты. Эти импульсы, как и импульсы с генератора 2 (фиг,2 а) поступают на блок 3, который формирует следующие последовательности им 45 пульсов управления,На первом (фиг.2 в) выходе блока 3импульсы следуют с частотой Г м, котоРаЯ Равна Гарм = Рсинх /11 Де Р сяяхчастота генератора 2; Х - целое положительное число.Длительность импульсов на этих выходах, как и сдвиг между ними, равнаТ где т, = 1/Г, .Частота Г м определяет частотупереключения, например, ключевогоусилителя 1 О мощности, и соответственно, величину его динамических павтерь .На третьем выходе (фиг.2 г) блока3 импульсы следуют с частотой Г,кратной частоте Р. Частота Г определяется величиной шага квантованиякоэффициента заполнения выходного50сигнала, поступающего ца (ключевой)усилитель 1 О мощности.На четвертом ньг:,оде блока3 импульсы длительностью, меньшейТ /2, следуют с частотой, равнойСинх 55текущему значению регулируемой час -таты,На пятом выходе блока Э импульсыследуют с частотой, равной номинальному значению регулируемой частотыГ, , и длительностью мецьшей, чемТ/2. Частота Гполучается путем деления Г, ца целое число К(фиг,2 б).Импульсы на четвертом и пятом выходах блока 3 запускаются по фронтуц, соответственно, по спаду цмпуль -1 он гене ртора 2, чта необходимо длябессбойцой работь 1 . ч.гчика 4, на который цгступют импу ьсы с четвертога выхода блока 3 с чстотой Гирегс пятого выхода с частотой Р,м .Если Г г ) Г,м, то содержимое счетчика 4 увеличивается, а если Г р (Г ом, то уменьшается, причем скорость изменения содержимого определяется величиной дР = Г рог Г 11 омслучае равенства Г рег = Г нем содержимое счетчика 4 не меняется.11 о импульсам с первого выхода блока 3 с частотой Г содержимое счетЬ 1 ЧМчика 4 переписывается в счетчик 5,содержимое которого декрементируетсяс частотой Г по импульсам с третьеговыхода блока 3.Триггер 8 устанавливается в единицу по входу установки (Б) импульсам свторого выхода блок 3 и сбрасывается11 11в 0 по в х аду сб ро симпульсом с выхода заем счетчика 5 ч е р е з время Т,равное Т = )1 /Г 1 г де Ц - число , н аход яще е с я в счетчике 4 на момент э ап ис и е г о содержимого в счетчик 5 .Таким образом , на выходе триггера8 формируется последовательность широ тн ом одулиро в ан ных импульсов с заданной частотой Р и длительностью ,111 имопределяемой значением Я. Для (1 = 0иГ 1 коэффициент заполнения равенсоответственно нулю и единице. В случае выполнения равенства Г рог = Гноюсодержимое первого счетчика 4 такое,что каэЬфициент заполнения имеет величину, необходимую для поддержаниязаданной скорости.Таким образом, ци 1 ровой регуляторскорости с измерительным органом ввиде реверсивного счетчика обладаетастатической характеристикой,В гом случае, если число Ц превышает разрядность счетчика 4, то посигналу с выхода переноса через элемент 6 задержки записывается максимальное число, определяемое разрядностью этого счетчика. Если число Ч уменьшается до нуля, то цо "цгцапу выхода заема через элемент 7 эадерж 1524027ки в счетчик 4 записывается "0". Тем самым исключается ложная работа регулятора, связанная с переполнением счетчика 4.Цифровой регулятор частоты позволяет обеспечить точность регулирования, определяемую лишь точностью задающего генератора, так как весь тракт измерения и преобразования регулируемого параметра чисто цифровой и не вносит дополнительной погрешности.Формула изобретенияЦифровой регулятор частоты, содержащий задающий генератор, усилитель мощности, выход которого подключен к выходу регулятора, вход которого подключен к входу формирователя импульса, а также первый элемент задержки и первый счетчик, выход заема которого соединен с входом сброса трИггера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулятора, в него введены блок распределения импульсов, второй счетчик и второй элемент задержки, причем выходы задающего генератора и формирователя импульса подключены соответственно к тактовому и инфОрмационномувходам блока распределения импульсов,первый выход которого подключен квходу разрешения записи первого счетчика, счетный вход на вычитание которого соединен с третьим выходом блокараспределения импульсов, второй входкоторого подклйчен к входу установкитриггера, подключенного выходом квходу усилителя мощности, инбормаци онньй вход первого счетчика соединенс информационным выходом счетчика,выходы переноса и заема которого подключены соответственно через первыйи второй элементы.задержки, соответ ственно к входу разрешения записи ик входу сброса второго счетчика,счетный вход на суммирование и счетный вход на вычитание которого подключены соответственно к четвертому 25 и пятому выходам блока распределенияимпульсов, информационный вход триггера подключен к шине нулевого потенциала.1524027Составитель Е.Власов Редактор Л.Зайцева Техред И,Дидык Корректор М.Васильева Заказ 7042/49 Тираж 788 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКВТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5агарина, 1оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород