Регулятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 9) ОИ 50 4 С 05 В1/О 1 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И СССРНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ кур с гнал этого, преобразоваает на второй вход сумего выхода на вход мотчика. 2 ил. ыходнои селя поступатора и с ентного д ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к автоматике, вычислительной и измерительнойтехнике и может быть использованодля формирования управляющих сигналов, сигналов обратной связи и сигналов коррекции в гироскопическихсистемах управления и регулирования.Целью изобретения является повьппение точности регулятора. Эта цельдостигается за счет тово, что аналоговый сигнал, пропорциональныйположению, усиливается, преобразует-. ся в цифровой код и подается в формирователь сигнала управления, в котором на основании этого сигнала и внешней информации о скорости, се и широте места формируется сигнал управления. Сигналы с младших разрядов формирователя сигнала управления поступают на входы первого цифроаналогового преобразователя и , с его выходов аналоговый сигнал поступает на первый вход сумматора. Сигналы со знакового разряда и.старших разрядов поступают на вход дешифратора, который в зависимости от величины этих сигналов подключает к питающим входам первого цифроаналогового преобразователя опорное . напряжение нужной величины. Сигналы со знакового разряда и старших разрядов формирователя инвертируются и поступают на информационные входы второго цифроаналогового преобразователя, который запитывается от источника переменного напряжения.50 55 Изобретение относится к автоматике, вычислительной и измерительнойтехнике и может быть использованодля формирования управляющих сигналов, сигналов обратной связи и коррекции в гироскопических системахавтоматического управления и регулирования,Цель изобретения - повышение точности регулятора при сохранении его0рабочего диапазона за счет осуществ-,ления цифроаналогового преобразования: не во всем диапазоне изменения суправляющего воздействия, а последовательно в отдельных его15гподдиапазонах, при одновременнойкомпенсации различия в тепловыделении в обмотке датчика момента припереходе от одного поддиапазона к20другому.На фиг.1 приведена функциональная схема регулятора; на фиг.2функциональная схема примера системы автоматического управления, вкоторой может быть использован регулятор.Регулятор содержит датчик 1 положения, усилитель 2, аналого-цифровой преобразователь 3, формирова 30тель 4 сигнала управления, первыйцифроаналоговый преобразователь 5,сумматор 6, моментный датчик 7,дешифратор 8 коммутатор 9, источник 1 О опорного йапряжения, источник 11 переменного напряжения, вто- З 5рой цифроаналоговый преобразователь12, блок 13 инверторов, регулирующий блок 14, ротор 15 в кардановомподвесе, лаг 16, задатчик 17 широты, курсовую систему 18.40Регулирующий блок 14 содержитусилитель 2, аналого-цифровой преобразователь 3, формирователь 4 сигнала управления, первый цифроаналоговый преобразователь 5, сумматор6, дешифратор 8, коммутатор 9, источник 10 опорного напряжения, источник 11 переменного напряжения,второй цифроаналоговый преобразователь 12 и блок 3 инверторов.В качестве датчика 1 положенияиспользован индикатор горизонта,установленный на внешней рамке кар;.,данова подвеса ротора 15. В качестве коммутатора 9 использован управляющий делитель напряжения,Регулятор работает следующим образом. Выходной сигнал датчика 1 положения, несущий информацию о положении ротора 15, т.е. объекта регулирования, усиленный с помощью усилителя 2, преобразуется аналого-цифровым преобразователем 3 в цифровой код. Этот код поступает в формирователь 4 сигнала управления вместе с сигналами внешней информации (Фиг.1), вырабатывающий цифровой эквивалент сигнала управления, который подается на вход моментного датчика 7, являющегося исполнительным органом, С этой целью младшие разряды выходного кода формирователя 4 сигнала управления поступают на информационные входы цифроаналогового преобразователя 5, выходное напряжение которого через сумматор 6 воздействует на обмотку моментного датчика 7. Знаковый и старшие разряды выходного кода формирователя 4 сигнала управления через дешифратор 8 поступают на управляющие входы коммутатора 9, осуществляющего изменение величины выходного напряжения источника 10 опорного напряжения. Выходное напряжение коммутатора 9 подается на входы питания первого цифроаналогового преобразователя 5. При этом выходное напряжение источника 1 О опорного напряжения в коммутаторе 9 разбивается на поддиапазоны, а напряжение нужного поддиапазона выбирается и подключается коммутатором 9 к входам питания второго цифроаналогового преобразователя 5 в эависи - мости от выходного сигнала дешифратора. Указанные цоддиапаэоны выбираются в соответствии с поддиапазонами, на которые разбивается весь диапазон изменения управляющего воздействия, что позволяет при заданной разрядности выходного кода формирователя 4 сигнала управления и цифроаналогового преобразователя 5 получить наибольшую разрешающую способность регулятора в целом, поскольку величина шага квантования по уровню управляющего воздействия определяется как отношение максимального значения входного кода цифроаналогового преобразователя 5 к его питающему напряжению.Знаковый и старшие разряды выходного кода формирователя 4 сигнапа управления поступают через блок 1312609 25 30 Постоянная Разряды выход - ного кода дешифратора, в которых присутствует логическая единица (в остальных составляющаявыходного Старшие Знаковыйразряды разряд Младшие разряды напряжения сумматора зрядах - нулХХ0000 01 5,8 7,1 0 000 0 инверторов на информационные входыцифроаналогового преобразователя 12,который запитывается переменнымвыходным напряжением с выходов источника 11 переменного напряжения. 5В результате на второй вход сумматора 6 поступает величина, дополнительная к максимальнсчу значениюнапряжения на первом входе сумматора 6. Поскольку на второй вход сумма-Отора 6 поступает переменноенапряжение, его выходной сигнал определяется только напряжением на первомвходе, т.е. выходным сигналом цифроаналогового преобразователя 5. 15Мощность,выделяемая в обмотке управления моментного датчика , зависитот выходных напряжений цифроаналоговых преобразователей 5 и 12 и остается поэтому практически неизменной при изменении выходного кодаформирователя 4 сигнала управления. Это, в свою очередь, позволяет обеспечить постоянство коэффициента передачи моментного датчика 7, а следовательно, и точность системы управления (Лиг.2). В этой системе датчик 1 положения вырабатывает напряжение, пропорциональное углу р отклонения оси ротора.15 от плоскости горизонта. По этому сигналу, также сигналам, поступающим с выхоКод на выходе блока обработк 1 З 4дов лага 16, задатчика 1 широтыи курсовой системы 18, формирователь 4 сигнала управления в регулирующем блоке 14 вырабатывает сигнал,осуществляющий приведение оси ротора 15 в плоскость горизонта, например, по следующему алгоритму 15 = Р соя р + Ч Яп 1 с 8 Ч 4 где Р - выходной сигнал аналогоцифрового преобразователя 3;М,Ч,К - соответственно широта, скорость и курс.Пусть, например, коммутатор 9 содержит цепной делитель напряжения, подключенный к выходам источника 10 опорного напряжения, и девять пар ключей. Выходы ключей в каждой паре объединены и соединены с соответствующими выходами цепного делителя 10. Выходы первых ключей всех пар объединены и соединены с первым, выходом коммутатора 9. Выходы вторых ключей каждой пары также объединены и соединены с вторым выходом коммутатора 9. На управляющие входы ключей, пронумерованных с 1-го по 8-й, поступают соответствующие разряды выходного кода дешифратора 8, выполнение которого можно задать следующей таблицей."Продолжение таблицы Постояннаясоставляющая Разряды выходного кода дешифратора, вкоторых присутствует логичесСтаршие разряды Младшие разрядь Знаковыйразряд выходногонапряжениясумматора кая единица-3,99 Таким образом, цифроаналоговый преобразователь 5 преобразует в каждый данный момент времени только младшие разряды выходного кода формирователя 4 сигнала управления, в то время как старшие разряды задают поддиапазон преобразования. В реэуль тате этого может быть расширена линейная эона датчика 1 положения и усилителя 2, повышена разрешающая способность цифроаналогового преобразователя 5, преобразующего управляющий сигнал. Это позволяет повысить разрешающую способность, устройства во столько раэ, на сколько поддиапаэонов разбит диапазон питающего напряжения указанного преобразователя. Формула изобретения Регулятор, содержащий источник опорного напряжения, моментный датчик и последовательно соединенные датчик положения, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, формирователь сигнала управления и перКод на выходе блока обработки 1вый цифроаналоговый преобразователь, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, 25с целью повышения точности регулятора, в нем дополнительно установлены коммутатор, дешифратор, блок инверторов, источник переменного напряжения, второй цифроаналоговый преоб- ЗО разователь и сумматор, соединенныйвыходом с входом моментного датчика, первым входом - с выходом пер- вогО цифроаналогового преобразователя, а вторым входом - с выходом: 35 второго цифроаналогового преобразователя, подключенного входами питания к выходам источника переменного напряжеНия, а информационным вхо-.дом - к выходу блока инверторов, 4 О соединенного входом с вторым выходом формирователя сигнала управления и входом дешифратора, подключенного выходом к управляющему входу коммутатора, соединенного информаци онным входом с выходом источника опорного напряжения, а выходами - с входами питания первого цифроаналогового преобразователя.ираж 836 рственного ком аэ 5230/4ВН е ий и Рауш обре а, Жизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул, Проектная,ИИПИ Госу по делам 035, Моск Подписитета СССРткрытийая наб., д.4/ Ь 3 ВнОп 0 Аюшнгй цн(рсрнофИ/