Способ цифрового измерения отклонения скорости от заданной и устройство для его осуществления

.М. Импульсныемы электроприводалением. - М,: Энер 11-33. стройстистемы па. 93-9 юг.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Трахтенберг Рэстетические систес дискретным управгоиздат, 1982, с.Слежановский О,В, и др,ва унифицированной блочнойрегулирования дискретногоМ.: Энергия, 1975, с, 42156-161.(54) СПОСОБ ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОИЕНИЯ СКОРОСТИ ОТ ЗАДАННОЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерениям параметров движения и может быть.использовано для измерения отклонения скорости от заданной путем сравненияуглов поворота задающего и регулируемого валов. Целью изобретения является повышение точности измерения, Величины углов определяют в виде двоичного параллельного кода, сравнениеосуществляется в обратном коде с помощью сумматора, Дополнительно по перепадам кодов формируют сигналы фазового рассогласования, которые суммируются с сигналом переноса, формируемымпри определении углового рассогласования, по результирующему сигналу определяют знак отклонения скорости отзаданной. Устройство содержит опорныйгенератор 1, датчик 2 скорости электродвигателя 2, счетчик 3 прямого счета, счетчик 4 обратного счета, фазовый дискриминатор 5, сумматор 6, преобразователь 7 кода. 2 с,п, ф-лы, 161562Изобретение относится к измерениямйараметров движения и может быть исользовано для измерения скоростили ее реализации а также в автомаУ51 ических системах для регулированияскорости электродвигателя,Целью изобретения является повышение точности измерения,На фиг. 1 приведено устройстворля реализации способа цифрового изерения отклонения скорости от заданБой, на фиг, 2 приведены временныедиаграммы работы устройства,Устройство содержит опорный генеатор 1, датчик 2 скорости электровигателя, счетчики прямого счета 3обратного счета 4, фазовый дискриинатор 5, сумматор 6, преобразовагель 7 кода, Импульсный датчик 2 20скорости подключен к входу счетчика4 обратного счета, генератор 1 опор,ной частоты - к счетчику 3 прямогосчетаВыходы счетчиков подключены кходам сумматора б. Выходы старших 25нерндов счетчиков 3 и 4 подключенык входам фазового дискриминатора,выходы которого подключены к входамсумматора 6. Код, снимаемый с выхода,сумматора 6, через переключатель 7кода поступает на выход устройства.фазовый дискриминатор 5 содержит дваП-триггера 8 и 9 и схему 10 совпадения.Устройство работает следующим образом.35На входе устройства формируетсяпоследовательность импульсов опорнойчастоты и импульсов, поступающих сдатчика скорости, затем определяетсяугловое рассогласование между задающим и регулируемым валами, при этомопределение углов поворота задающегои регулируемого валов производитсяраздельно, по перепадам кодов Форми 45руются сигналы фазового рассогласования, которые суммируются с сигналомпереноса, Формируемым при определенииуглового рассогласования, по результирующему сигналу определяется знакотклонения скорости от заданной, амодуль отклонения определяется в обратном коде.Предположим, что скорость вращенияэлектродвигателя меньше требуемогозначения, определяемого частотой опор 35ного генератора, поэтому изменениекода счетчика 4 идет медленнее, чем.счетчика 3. 0Изменение -разрядныых кодов счетчиков 3 и 4 приведены на фиг. 2 ( о и ц ). Счетчик 3 ведет прямой счет, счетчик 4 - обратный счет.Допустим до момента времени г. состаяние выходов триггеров разового дискриминатора О 9 = 1; 08 = 1. Сигна - лы О, О 8 используются в качестве старших разрядов кодов счетчиков 3 и 4 при сложении на сумматоре, На Фиг, 2 (и 6 ) изображена изменение кодов с учетом сигналов Ц, 08 в качестве старших разрядов. На диаграммахи 3 приведены выходные сигналы фазового дискриминатора О, О,Триггеры 8 и 9 переключаются в единичное состояние по положительному перепаду сигналов, снимаемых с -х разрядов счетчиков. Для работы триггера 9 используется инверсный сигнал -го разряда счетчика 3.На диаграмме Ж (фиг, 2) приведен результат суммирования кодов, приведенных на диаграммахи Е . На диаграммеприведен сигнал знака отклонения, снимаемого с (1+2)-го разряда сумматора, формируемый при сложении кода, приведенного на циаграмме)К, с логической единицей, учитывающей отрицательный знак обратного кода счетчика 4, На диаграмме О приведен результат суммирования (+2)-разрядного кода на выходах преобразователя адов, на диаграмме ц - изменениекорости электродвигателяВ момент С переключений в фазовом дискриминаторе не происходит, очередной импульс со счетчика 3 подтверждает состояние 09 = 1. Вмомент г.з по положительному перепаду со счетчика 4 происходит переключение О в состояние нуля, На входах схемы 10 совпадения появляется комбинация сигналов О= Оя = 1, которой соответствует сигнал Цо = 1, который устанавливаетв нулевое состояние (а ОВ = 1).Отрицательный импульс, формируемый на выходе Г, определяется частотными свойствами применяемых микросхем и практически не превышает 1 мкс, частота переключения -х разрядов счет- чиков находится в пределах 0-100 Гц, поэтому переходные состояния изображены в виде просадак, которые не .влияют на процесс измерения отклонения скорости. На диаграммах Ж и О (Фиг.2) отсутствует скачкообразное изменение16156206кода в момент С , характерное для . (фнг. 2 О), а также сигнал знака отЭто объясняется взаимокомпенсацией клонения (фиг. 2), Преобразовательперепадов кодов на диаграммахи В . кода выполнен на элементах ИСКЛЮЧАСкорость двигателя продолжает уне ЩЕЕ ИЛИ. Если скорость двигателяличиваться медленнее (фиг. 2 К), мед- опять возрастает то на участке С5Э 9леннее увеличиваются и величины ко- .возникают два перепада кода счетдов на диаграммах ( и О . Процесс чика 3 (с, 1:1), вследствие чего вступереключения Я, йа продолжается: с пает в работу триггер 9. Код отклонеприходом перепада со счетчика 3 на 10 ния изменяет свой знак, Таким обра 0 поянляется состояние единицы, а с зом формируется код отклонения скоп 1 иходом перепада со счетчика 4 рости от заданной,появляется нуль, с выхода продолжает сниматься единица с просадками. Формула изобретенияЭто продолжается до момента времени, когда вследствие увеличения 1. Способ цифрового измерения отчастоты вращения электродвигателя клонения скорости от заданной, заклюсоотношение между частотами перепадов чающийся в формировании последоваизменяется, и на интервале-ельности импульсов опорной частоты ипоявляются два перепада кода счетчи импульсов, поступающих с датчика скока 4 н моменты с и ,рости, определении углового рассоглаНачиная с момента времени , всту- сования между задающим валом и регупает в работу триггер 8, По перепаду лируемым и представлении результатасчетчика 4 выход 08 обнуляется, с в виде параллельного двоичного кода,приходом перепада со счетчика 3 ус о т л и ч а ю щ и й с я тем чтм, ч о,танавливается в единицу. с целью повышения точности измеренияЭНа диаграмме Ж приведен уровень определение углов поворота задающегопереполнения (с помощью штриховой ли- и регулируемого валов производят разнин) (+1)-го разряда сумматора. При дельно, при этом отклонение скоростисложении кода (фиг, 2 О) с единицей в 30 от заданной определяют н обратном ко(1+2)-м разряде сумматора формирует- де, дополнительно по перепадам. кодовся сигнал (д+2)-го разряда сумматора, формируют сигналы фазового рассоглакоторый используется в качестве сиг- сования, которые суммируют с сигналомнала знака отклонения. Сигнал перено- переноса; формируемым при определенииса соответствует инверсному от сиг 35углового рассогласования и по Ре ул -нала, приведенного на диаграмме. тирующему сигналу определяют знак отВ соответствии с правилами сложе- клонения скорости от заданной,ния кодов в параллельном обратном 2. Устройство для цифрового измекоде осуществляется операция цикли- рения отклонения скорости от заданной,ческого переноса из самого старшего . 40 содержащее опорный генератор, датчик(х+2) -го разряда сумматора н самый скорости, счетчик и элемент ИСКЛЮЧАЮмладший, Сумма на выходе сумматора ШЕЕ ИЛИ, причем выход опорного генеполучается в обратном коде, который ратора соединен с входом счетчика аЭнадо преобразовать в прямой. Сигнал : выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ являнака снимается с (+2)-го разряда ется выходом устройства, о т л и ч аумматора. ю щ е е с я тем, что, с целью повыПри наличии переноса этому момен- шения точности измерения в него ввету соответствует логический нуль на дены второй счетчик, сумматор, двадиаграмме ) - сумма положительна П-триггера и схему совпадения прии ее обратный код совпадает с прямым. 50 чем выход датчика скорости соединенВ этом случае преобразователь кода с входом второго счетчика, выходыпропускает сумму на выход устройства обоих счетчиков соединены с первымб ез изменения. и нторым входами сумматора соответстПри получении отрицательной сум- венно, ныхоДы стаРших РазРЯдон счетмы преобразователь кода инвертирует чиков соединены с входами первогосигналы, снимаемые с всех выходных55и второго 0-триггеров соответственно,разрядов сумматора. В результате на прямой и инверсный выходы которых соевыходе преобразователя кода появляет- . динены с предпоследними разрядами перся код отклонения в прямом коде ного и второго входов сумматора сооте и К Составитель А.Кирилюкла Техред Л.Олийнык Корректор Э.Лончакова едакт Тираж 458 По о комитета по изобретения Москва, Ж, Раушскаяакаэ 3983ИИИПИ Государствен1130 сное 1 оиэводственно-и льский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина 101Э 16 вЕтственно, первый и второй входы схе мы совпадения соединены с прямыми выходами первого и второго 0-триггеров сответственно, а выход схемы совпадЕния соединен с входами сброса 0- триггеров, при этом информационные воды первого и второго В-триггеров, а также старший разряд второго входа сумматора соединены с шинсй логичес 5 б 20 8кой единицы, а старший разряд первоговхода сумматора соединен с шиной логического нуля, выходы сумматора соединены с входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ, старший разряд выхода сумматорасоединен также со знаковым выходомустройства, выход переполнения сумматора соединен с его же входом переноса. м и открытиям при ГКНТ СССРнаб д. 4/5