Широтно-импульсный преобразователь для цифрового следящего электропривода

Широтно-импульсный преобразователь для цифрового следящего электропривода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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. D-тригтер, элемент 2И-ИЛИ, элемент И, генератор импульсов, инвертор. 2 ил.

сОюз сОВетских

СОЦИАЛИСТИ !ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 03 К 7/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4875516/21 (22) 26.07.90 (46) 28,02.93. Бюл. N. 8 (71) Научно-производственное объединение им, Коминтерна (72) А.П.Молодцов и В.И.Ульянов (56) Герман-Галкин С.Г. и др. Цифровые электроприводы с транзисторными преобразователями. Л.: Знергоатомиздат, 1986, рис. 3-17, с. 57.

Авторское свидетельство СССР

N 1190507, кл. Н 03 К 7/08, 1983. (54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ЦИФРОВОГО СЛЕДЯЩЕГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для управления мостовой схемой усилителя постоянного тока в цифровом следящем . электроприводе.

Целью изобретения является расширение области применения преобразователя путем обеспечения реверса при длительности выходных импульсов, стремящейся к нулю.

На фиг,1 представлена структурная схема широтно-импульсного преобразователя; на фиг.2 — временная диаграмма формирования знака и ширины импульсов управления на входах распределителя импульсов, где показаны: а) код управления Nynp задающего Giloка б) sing N — требуемый знак задающего блока в) 1 диаграмма работы генератора 5

2 диаграмма работы счетчика 4

„„5U „„1798905 А1 (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 ИСКЛ!ОЧА1ОЩЕЕ

ИЛИ, D-триггер, элемент 2И-ИЛИ, элемент

И, генератор импульсов, инвертор, 2 ил. г) импульсы управления на входе распределителя д) информация о знаке (Знуст) на входе распределителя.

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 Nynp задающего блока 6, выход

N<4

ИЛИ 8 и вход D 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 схе1798905 мы 2 И-ИЛИ соединены соответственно с выходом "Меньше" третьего компаратора 3 и с выходом схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

8, соединенным также через инвертор 13 с вторым входом схемы И 11, третий вход которой соединен с выходом "Больше" третьего компаратора 3, выход схемы 2ИИЛИ 10 соединен с входом "Вычитание", а выход схемы И 11 соединен с входом "Сложение" реверсивного счетчика 4. Задающий блок 6 может быть представлен аналогоцифровым преобразователем, и разрядов которого отображают модуль входного сигнала Nynp, а старший разряд sign N — полярность. Число разрядов задает дискретность преобразования кода во временной интервал и определяется требуемой точностью. В качестве цифровых ком параторов 1, 2, 3 можег быть использована ИМС типа 134СП1, имеющая три выхода "Больше",„"Равно" и

"Меньше".

В качестве реверсивного счетчика 4 может быть использована ИМС типа 133ИЕ7.

Генератор ступенчато-пилообразного напряжения 5 может быть представлен сочетанием последовательно соединенных генератора прямоугольных импульсов и нереверсивного п-разрядного счетчика с периодом запоминания

То(2 - 1), где Tc — период следования импульсов внутреннего генератора.

Так как точность преобразования обычно лежит в пределах 8...12 разрядов, то частота внутреннего генератора должна составлять 0,25...5 МГц.

Число разрядов счетчика 4 и счетчика генератора 5 равно числу информационных

РазрЯДов вхоДного кода Nynp, Частота генератора 12 определяет мак.симально допустимую скорость изменения входного сигнала и выбирается в пределах

10...20 кГц. В этом случае динамические качества следящей системы не ухудшаются, в то же время обеспечивается отсутствие значительных перегрузок на механические и электрические элементы системы.

Широтно-импульсный преобразователь работает следующим образом, При поступлении информации от задающего блока 6

"Знак требуемый" триггер 9 формирует сигнал "Знак установившийся" по разрешаю. щему сигналу компаратора 2, который возникает в момент реверса нулю кода реверсивного счетчика 4. Сигнал "Знак установившийся" поступает на распределитель импульсов 7 и определяет направление вращения электродвигателя. Если "Зн треб." =

"Зн уст.", то на выходе схемы 8 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ формируется "0" и одна из ча5

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 <угр и реверсивного счетчика

Npc. Если NyppNpc, 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

Nynpйр на выходе компаратора 3, то есть пока не установится равенство Nynp = Npc и содержимое счетчика 4 станет равно входному коду управления, В случае неравенства "Зн упр." "Зн 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 sign N. На выходе схемы устанавливается равенство "Зн уст." ="Зн 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 выражением

To(2" - 1) - To(2" - 1 - Мрс) = Той рс, На временной диаграмме фиг,2 показано, как при появлении на выходе задающего блока 6 в момент tt максимального кода управления и "sign N" = 1 на входе распределителя 7 устанавливается "Зн уст." = 1, а импульсы управления увеличиваются пропорционально возрастанию кода счетчика 4 и в момент tz достигают установившегося максимального значения.

В момент tj происходит изменение величины кода управления, а sign N = О, Начиная с момента 1з до момента М, длительность импульсов управления плавно уменьшается до нуля. В момент t4 происходит изменение "Зн уст." с 1 на О, и начиная с момента t4, ширина импульсов управления

1798905 плавно увеличивается, достигая в момент tg 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, отличающийся тем, 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, l элемент 2И-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 свыходом реверсивного счетчика,,знаковый разряд задающего блока соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ и 0-входом триггера, счетный вход ко10 тораго соединен с выходом "Равно" второго компаратора, а выход — с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с первым входом распределителя импульсов, первые входы элементов И элемента 2И15 ИЛИ подключены к выходу генератора прямоугольных импульсов и к первому входу элемента совпадения, вторые входы элементов И элемента 2И-ИЛИ соединены соответственно с выходом "Меньше" третьего

20 компаратора и с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, соединенным через инвертор с вторым входом элемента совпадения, . третий вход которого подключен к выходу

"Больше" третьего компаратора, выход эле25 мента 2И-ИЛИ соединен с входом "Вычитание" реверсивного счетчика, вход

"Сложение" которого соединен с выходом элемента совпадения.

1798905

Составитель А.Молодцов

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор А.Козориз

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 779 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб.,4/5