Адаптивный цифроаналоговый регулятор

(9) 51)4 С 05 В 13 Г.,;:;,а ПОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВ ВТОРСКОМУ чныи политехничеЗ.СоколоваА.1 обрыдень етельство СССРК 7/08, 1973.РОАНАЛОГОВЪЙ РЕГУОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Украинский закий институт им, И (72) В.М.Трохин, Ви Э.А.Чернин (53) 62-50(088,8)(54) ЛДАПТИВНЪ)И ЦИ ЛЯ ТОР(57) Изобретение относится к автомат ке и может быть использовано в цифро аналоговых регуляторах частоты враще ния электродвигателей, температуры н гревателей в теплообменных установка положения различных механизмов, давления и расхода жидкостей и газов. Цель изобретения - повышение качеств регулирования. Адаптивныи цифроаналговый регулятор содержит тактовый генератор 1, первый 2, второй 3, третий 4 и четвертый 5 блоки синхронизации, первый 6 и второй 7 элементы ИБ 1,первый 8 и второй 9 счетчики, первый1 О и второй 11 формирователи импульсов, триггер 12, демодулятор 13, преобразователь 14 напряжение-частота,пороговый элемент 15, делитель 16частоты, первый 17 и второй 18 элементы И, Цель изобретения достигаетсяза счет введения блоков и элементов4-7, 1 О, 11, 14, 16, что позволяетосуществить интегрирование сигналярассогласования при малой его величине, пропорциональное регулированиепри больших сигналах рассогласования и плавный переход из одного режима работы в другой, 6 ип,Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в цифроаналоговых регуляторах частоты вращения электродвигателей, температуры нагревателеи в теплообменных устач5 нонках, положения различных механизмов, давления и расхода жидкостей и газов и дрЦель изобретения - повышение качества регулирования.На фиг. 1 дана схема предлагаемого устройства 1 на фиг. 2 - характеристика порогового элемента; на фиг,3 содержимое (а,б) первого и второго счетчиков соответственно; на Фиг. 4 сигналы (в,г) ца выходах первого и второго 11 формирователей соответственно; на Фиг. 5 - сигнал (ц) на выходе триггера 12, на Фиг. б коэффици О ент (М) пересчета счетчиков.Устройство содержит (Фиг. 1) тактовый генератор 1, первый 2, второй 3, третий 4, четвертый 5 блоки синхронизации, первый 6 и второй 7 25 элементы ИЛИ, первый 8 и второй 9 счетчики, первый 10 ц второй 11 формирователи импульсов, триггер 12 цемодулятор 13, преобразователь 14 напряжения - частота, пороговый эле О мент 15, делитель 16 частоты, первый 17 и второй 18 элементы И. Устройство работает следующим образом.В исхоцном состоянии первый счетчик обнуляется, а во втором счетчике обнуляются все разряды за исключени - ем старшего. Если н исхопцои состоянии частота Г управляюних импульсов,40 частота Г имцульсон обратцой связии частоты К, иипучьсон цд выходе делителя 16 частоты равны нулю, то насчетные входы счетчиков 8 и 9 черезэлементы ИЛИ 6 и 7 с первого выходатактового генератора 1 будут поступать только тактовые импульсы с периодомГВвиду указанного исходного состояния счетчиков 8 и 9 импульсы на выходах Формирователей 10 и 11 импульсон, возникающие н моменты переполнения счетчиков, появляютсл с периодом Т = М 7, о со сднгп ои ца вреТ 55 мя , При тои цд ныхоце триггера 12 длительцост цлгпуцьсд рднца длительности Т, пдугц, д сигалца выходе демодулятора 13, и сцейцую характеристикуТ 1-ТоО=аТ +Тьгде а - масштабный коэффициент, рдвен нулю.Если в исходном состоянии угтацоМвить Р = ВдО,и импульсс выхода Формирователя 10 ца входустановки триггера 12 н елиццчцомсостоянии будут поступать точно тдкже, как и в предыдущем случде, а импульсы на его вход установки н нулевое состояние с ныхоца Формироцателя11 будут поступать на время Вс раньше, т, е. получим Т = (- -- В )2Т, - 1, + В )и выходнои си 1 нлдемодулятора 13 буцет постоянным, отрицательным, поскольку ТТ,Если установить Р= (1 - В), т,е,величину В установить н счетчике 9в дополнительном коде, то аналогичнополучим Т = ( -- +В ) Г Т = (- 1 2фГВ ) , и выходной сигнал демодулято -ра 13 будет постоянным положительным,в обоих случаях он пропорционален ве.личине В,Если йк= О, а Г,= Г, О, устройство работает аналогично, отличиесостоит лишь в том, что счетпки 8 и9 будут заполняться не только иипуль -сами с первого выхода тактового генератора, но и импульсами частоты Г=- Г , поступающими на их счетные входы через блоки 2 и 3 и элементы 6 и7 соответственно синхронно с импульсаии с второго выхода тактового генератора,задержанными на ;/3 относительно импульсов с первого выхода, Такии образом, в предыдущих рассуждениях достаточно вместопринять вепичину 1/(Е+Го)Пусть теперь Г к = О, но Г,Г, В этом случае при Г,С зиздывание импульсов на выходе Формирователя 11 будет нарастать (Фцг. 5), пропор - ционально будет расти цо време;и и выходное напряжение дел 1 л 1 улятрд 13, т,е. управляющий сцгцдл Г булет пропорционален ццтегрл у гцгцдл рас-. согл.сования - разц г"т ц Г-Г, .Э 145336Если Г ) Гр(фиг. 6), то аналогично сигнал на выходе демодулятора будеть убывать, поскольку теперь интегрируемый сигнал рассогласования отрицателен.5Так вырабатывается управляющий сигнал (по интегральному закону) до тех пор, 1 ока не сработает пороговый элемент 15 (фиг. 2), Как только уп- . равляющий сигнал Б превысит нижний или верхний порог, появится единичный сигнал на первом входе соответствующего элемента И 17 или 18, и им- пульсЬ частоты Г (частоты коррекции) 15 с выхода делителя 16 частоты начнут поступать через блок 4, элемент 6 или блок 5, элемент 7 в соответствующий счетчик 8 или 9. Если бып превышен веРхний поРог О , т,е. Г( Гр, 20 открывается элемент И 18 и импульсы корректирующей частоты начинают поступать (синхронно с тактовыми импульсами с третьего выхода тактового генератора 1, сдвинутыми на 27/3 от носительно импульсов с первого выхода) на счетный вход счетчика 9. Теперь счетчик 8 заполняется импульсами частоты Г+Гр, а счетчик 9 - импульсами частоты Г+Г+Г, причем корректи рующая частота Ик пропорциональна управляющему сигналу Б Это приводит к снижению интенсивности введения интегральной компоненты в закон управления, что обусловливает сокращение времени переходных процессов и повышает динамическую точность регулирования.Аналогично, если сигнал Б ока 40зывается меньше нижнего порога Ур,то открытым по первому входу оказывается элемент И 17 и импульсы корректирующей частоты с выхода делителя 16 проходят через блок 4, элемент 456 на счетный вход счетчика 8. Такимобразом, в этом случае счетчик 8 заполняется импульсами частоты Р+Гр+Г,а счетчик 9 - импульсами частотыР+Г, что обеспечивает и в,этом случае указанный выше эффект,Следовательно, при отсутствии рассогласования в системе или при незначительных или кратковременных отклонениях частоты Гобратной евязи от заданного значения Г предложенное устройство работает как высокоточный интегрирующий регулятор, а при больших или длительных рассогласованиях - как пропорциональный регулятор, причем автоматически осуществляется плавный (безударный) переход из одного режима в другой.Применение предложенного адаптивного цифроаналогового регулятора позволит улучшить технико-экономические показатели системы объектрегулятор за счет сокращения времени переходных процессов, уменьшения перерегулирования н числа колебаний.Формула изобретенияАдаптивный цифроаналоговый регулятор, содержащий первый и второй счетчики, тактовый генератор, подключенный первым и вторым выходами к первым и вторым тактовым входам первого и второго блоков синхронизации, информационные входы которых соединены соответственно с первой и второй входными шинами адаптивного цифроаналогового регулятора, триггер, подключенный выходом через демодулятор к выходной шине адаптивного цифроаналогового регулятора и входу порогового элемента, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения качества регулирования, введены первый и второй элементы ИЛИ, третий и четвертый блоки синхронизации, первый и второй формирователи импульсов, делитель частоты и преобразователь напряжение - частота, подключенный входом к выходу демодулятора, а выходом через делитель частоты - к вторым входам первого и второго элементов И, выходы которых соединены с информационными входами третьего и четвертого блоков синхронизации, подключенных первыми н вторыми тактовыми входами соответственно к второму и третьему выходам тактового генератора, а выходами - к первым входам соответственно первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго блоков синхронизации, третьи входы - с первым выходом тактового генератора, а выходы - со счетными входами первого и второго счетчиков, подключенных выходами пе 5 1453364 6реполнения соответственно через пер- гера и через второй формировательвый формирователь импульсов к входу импульсов - к входу установки в нулеустановки в единичное состояние триг- вое состояние триггера.Составитель В.Башкиров Редактор П,Гратилло Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга Заказ 7283/44 Тираж 788 ПодписноеВЮЯШИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., и. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4