Широтно-импульсный преобразователь для цифрового следящего электропривода

(5)5 Н 03 К 7/08 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТВУ ВТОРСКОМУ ДЕ(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для управления мостовой схемой усилителя в цифровом следящем электроприводе, обеспечивает реверс при длительности выходных импульсов, стремящейся к нулю. Устройство содержит компараторы, первые входы которых соединены с реверсивным счетчиком, а вторые соответственно с генератором ступенчато-пилообразного напряжения, общей шиной и выходами кодов управления задающего блока, распределитель импульсов, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, О-триггер, элемент 2 И-ИЛИ, элемент И, генератор импульсов, инвертор, 2 ил. нение овые реоб,БРА ЩЕ г) импульсы уппределителяд) информацияраспределителя.Широтно-импульсный преобразователь содержит компараторы 1, 2 и 3, первые входы которь)х соединены с реверсивным счетчиком 4, а вторые соответственно с генератором ступенчато-пилообразного напряжения 5, общей шиной и выходами управления КУпр задающего блока 6, выход Мс )йрс компаратора 1 соединен с распределителем. импульсов 7, знаковый разряд кода управления "з 9 п МУпр" с блока управления поступает на схему ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 и вход О триггера 9, счетный вход которого соединен с выходом "Равно" компаратора 2, а выход - с вторым входом схемы 8 и с распределителем импульсов 7, Первые входы схемы 2 И-ИЛИ 10 и один из входов Схемы И 11 соединены с выходом генератора импульсов 12, вторые входы схемпульснои но для упеля постоледящем я расширеразователя длительно- щейся к нуНа фиг,1 предсма широтно-импульна фиг.2 - временнвания знака и ширния на входах расде показаны:а) код управлен структурная схереобразователя; рамма формиропульсов управлетеля импульсов,тавлен сногоая диа ины им предел адающего бл ия б зп 9 мыи знак задающего(54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ЦИФРОВОГО СЛЕДГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА Изобретение относится ктехнике и может быть использоравления мостовой схемой усилянного тока в цифровом. электроприводе.Целью изобретения являетние области применения преопутем обеспечения реверса присти выходных импульсов, стремлю в) 1 диаграмма работы генератор2 диаграмма работы счетчика 4 равления на входе рас- Со знаке (Знуст) на входемы 2 И-ИЛИ соединены соответственно свыходом "Меньше" третьего компаратора 3и с выходом схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ8, соединенным также через инвертор 13 свторым входом схемы И 11, третий входкоторой соединен с выходом "Больше"третьего компаратора 3, выход схемы 2 ИИЛИ 10 соединен с входом "Вычитание", авыход схемы И 11 соединен с входом "Сложение" реверсивного счетчика 4. Задающийблок 6 может быть представлен аналогоцифровым преобразователем, н разрядовкоторого отображают модуль входного сигнала йупр, а стаРший РазРЯд з 9 п й - полЯРность, Число разрядов задает дискретностьпреобразования кода во временной интервал и определяется требуемой точностью, Вкачестве цифровых ком параторов 1, 2, 3 можег быть использована ИМС типа 134 СП 1,имеющая три выхода "Больше","Равно" и"Меньше".В качестве реверсивного счетчика 4 может быть использована ИМС типа 133 ИЕ 7,Генератор ступенчато-пилообразногонапряжения 5 может быть представлен сочетанием последовательно соединенных генератора прямоугольных импульсов инереверсивного п-разрядного счетчика с периодом запоминанияТ.Р" - 1),где То - период следования импульсов внутреннего генератора.Так как точность преобразования обычно лежит в пределах 812 разрядов, то частота внутреннего генератора должнасоставлять 0,255 МГц.Число разрядов счетчика 4 и счетчикагенератора 5 равно числу информационныхразрядов входного кода Купр,Частота генератора 12 определяет мак,симально допустимую скорость изменениявходного сигнала и выбирается в пределах1020 кГц. В этом случае динамические качества следящей системы не ухудшаются, вто же время обеспечивается отсутствие значительных перегрузок на механические иэлектрические элементы системы,Широтно-импульсный преобразовательработает следующим образом, При поступлении информации от задающего блока 6"Знак требуемый" триггер 9 формирует сигнал "Знак установившийся" по разрешаю. щему сигналу компаратора 2, которыйвозникает в момент реверса нулю кода реверсивного счетчика 4, Сигнал "Знак установившийся" поступает на распределительимпульсов 7 и определяет направление вращения электродвигателя. Если "Зн треб." ="Зн уст.", то на выходе схемы 8 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ формируется "0" и одна из ча 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 стей схемы 2 И-ИЛИ 10 закрыта. Импульсы генератора 12 могут проходить через вторую часть схемы 2 И-ИЛИ 10 или через схему 3 И 11 в зависимости от соотношения кодов управления Иупр и реверсивного счетчика Мрс. Если Мупрйрс, то на соответствующем выходе компаратора 3 формируется "1", которая открывает вторую часть схемы 2 ИИЛИ 10 и импульсы генератора 12 поступают на вход "-1" вычитания реверсивного счетчика 4,Если ИупрКрс, то через схему 3 И 11 реверсивный счетчик 4 работает в режиме "Сложение". В случае равенства "Зн треб." = "Зн уст." счетчик 4 работает в режиме "Сложение" или "Вычитание" до тех пор, пока не исчезнут разрешающие потенциалы Йупрйрс или Мупрйрс на выходе компаратора 3, то есть пока не установится равенство йупр = Йрс и содержимое счетчика 4 станет равно входному коду управления,В случае неравенства "3 н уп р." "3 н треб." на выходе схемы 8 формируется "1", которая открывает первую часть схемы 10 и через инвертор 13 закрывает схему 3 И 11. В этом случае счетчик 4 работает только в режиме "Вычитание" до тех пор, пока его содержимое не станет равно нулю, после чего на выходе компаратора 2 формируется разрешающий потенциал и триггер 9 перебрасывается в состояние, соответствующее информации зцп й. На выходе схемы устанавливается равенство "3 н уст." = "3 н треб." и далее работа устройства в соответствии с описанием для этого условия.Таким образом информация о знаке на входе распределителя импульсов может изменяться только в моменты равенства нулю содержимого счетчика 4,Длительность управляющих импульсов на входе распределителя 7 зависит от кода счетчика 4 и определяется выражениемТо(2 - 1) - То(2 - 1 - Мрс) = Той рс,На временной диаграмме фиг,2 показано, как при появлении на выходе задающего блока 6 в момент т 1 максимального кода управления и "в 9 п гч" = 1 на входе распределителя 7 устанавливается "Зн уст." = 1, э импульсы управления увеличиваются пропорционально возрастанию кода счетчика 4 и в момент т 2 достигают установившегося максимального значения.В момент тз происходит изменение величины кода управления, а в 9 п М = О, Начиная с момента тз до момента т 4, длительность импульсов управления плавно уменьшается до нуля, В момент т 4 происходит изменение "Зн уст." с 1 на О, и начиная с момента та, ширина импульсов управленияплавно увеличивается, достигая в момент Б установившегося значения.Положительный эффект изобретения заключается в следующем.1. Обеспечивается защита силовых элементов мостовой схемы усилителя постоянного тока от токов короткого замыкания и бросков напряжения в момент реверса,2, Обеспечивается защита механических элементов привода от разрушения в результате перегрузок.3:Обеспечивается защита следящей системы от сбоев в канале управления.Формула изобретения Широтно-импульсный преобразователь для цифрового следящего электропривода, содержащий первый компаратор, первый вход которого соединен с выходом генератора ступенчато-пилообразного напряжения, второй и третий компараторы, вторые входы которых обьединены, триггер, элемент совпадения, инвертор, отл и ч а ю щи й с ятем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения реверса при длительности выходных импульсов, стремящейся к нулю, в него введены задающий блок, генератор прямоугольных импульсов, реверсивный счетчик, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,элемент 2 И-ИЛИ, при этом первые входы второго и третьего компараторов соединены соответственно с общей шиной и с выходами кодов управления задающего блока, а 5 вторые входы всех компараторов соединены с выходом реверсивного счетчика, знаковый разряд задающего блока соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и О-входом триггера, счетный вход ко тораго соединен с выходом "Равно" второгокомпаратора, а выход - с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с первым входом распределителя импульсов, первые входы элементов И элемента 2 И ИЛИ подключены к выходу генератора прямоугольных импульсов и к первому входу элемента совпадения, вторые входы элементов И элемента 2 И-ИЛИ соединены соответственно с выходом "Меньше" третьего 20 компаратора и с выходом элемента ИСКЛ ЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, соединенным через инвертор с вторым входом элемента совпадения, . третий вход которого подключен к выходу "Больше" третьего компаратора, выход эле мента 2 И-ИЛИ соединен с входом "Вычитание" реверсивного счетчика, вход "Сложение" которого соединен с выходом элемента совпадения,1798905 Составитель А.МолодцовТехред М,Моргентал Коррек А Козориз Реда кто аказ 779 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб.,4/5 твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Произво