Цифровой регулятор

 

Изобретение относится к устройствам регулирования и может быть использовано для регулирования частоты вращения коленчатого вала двигателей передвижных электростанций и электроагрегата. Целью изобретения является повышение точности и расширение области применения регулятора. Регулятор включает импульсный датчик частоты вращения 1, элемент задержки 3, задатчики 4,5, счетчики 6,7, регистр 8, компаратор 9, генератор 10 импульсов, триггеры 11,12,13, элементы И 14 - 19, делитель 20 частоты, блок управления 21 исполнительным механизмом 22, дифференциатор 2. Регулятор обеспечивает пропорционально-интегральный закон регулирования. 1 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

PECAVSЛИН

OQ (11) (53)5 С 05 В 11/01

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1OOYAAPCTBEHHblA KOMHTET

ПО ИЭОВРГаНИЯМ И ОтНРЫтИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4389799/24-24 (22) 09.03.88 (46) 15.05.90. Вюл, № 18 (72) В..Н.Дудченко, В.Г.Сугаков, В,И,Веженаров и В,А,Голубовский (53) 62.50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1091117, кн. С 05 В .11/26, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1239830, кл. G 05 D 13/62, 1984. (54) ЦИФРОВОЙ РЕГУЛЯТОР (57) Изобретение относится к устройствам регулирования и может быть использовано для регулирования частоты

2 вращения коленчатого вала двигателей передвижных электростанций H электроагрегата. Целью изобретения является повышение точности и расширение области применения регулятора. Регулятор включает импульсный датчик частоты вращения 1, элемент задержки 3, задатчики 4,5, счетчики 6,7, ре- гистр 8, компаратор 9, генератор 10 импульсов, триггеры 11, 12 13, элементы И 14-19, делитель 20 частоты, блок управления 21 исполнительным механизмом 22, дифференциатор 2. Регулятор обеспечивает пропорциональноинтегральный закон регулирования,! ил °

1564585 1

Изобретение относится к устройствам регулирования и.может быть использовано для регулирования частоты вращения коленчатого вапа двигателей передвижных электрических станций и электроагрегатов.

Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения регулятора, На чертеже приведена схема регулятора.

Регулятор включает импульсный датчик l частоты вращения, дифференциатор 2 (с диодом),элемент 3 задержки, задатчик 4 частоты вращения, задат-. чик 5 допустимой частоты вращения, первый 6 н второй 7 счетчики, ре гистр 8, компаратор 9, генератор 10 импульсов, первый 11, второй 12 и тре-20 тий 13 триггеры, первый 14, втброй 15, третий 16, четвертый 17, пятый 18 и шестой 19 элементы И, делитель 20 частоты, блок 21 управления исполнительным механизмом 22. 25

Устройство работает следующим образом, На задатчике 4 устанавливают код заданной частоты вращения, а на задатчике 5 — код допустимой нестабиль30 ности. При пуске двигателя начинают раскручиваться коленчатый вал и датчик 1 начинает выдавать импульсы, частота которых пропорциональна частоте вращения, Интервалы между импульсами определяют длительности циклов измерения и коррекции. В промежутках времени между первым и вторым импульсами происходит приведение схемы в рабочее состояние. Первый импульс с выхода датчика 1 переводит триггер 12 в состояние, когда на выходе появляется низкий уровень "0", С появлением импульса на выходе элемента 3 задержки в счетчик 6 заносится код задан 45 ной частоты вращения, а, триггеры 11 и 12 переводятся в состояние, когда на их инверсных выходах появляются высокие уровни ("1"). При этом.импульсы с выхода генератора 10 проходят на выход логического элемента

И 14, подготовленного сигналами с выхода триггеров 11 и .12, С выхода элемента И 14 импульсы поступают на вычитающий вход счетчика 6, который работает в это время в режиме вычита55 ния. На выходе счетчика 6 формируется код рассогласования заданной и текущей частот вращения. В начальный момент раскручивания коленчатого вала двигателя частота вращения меньше з ад анной, Поэ тому, в ходе счет а импульсов на выходе счетчика 6 возникает ситуация, когда появляется нулевой. код, После этого появляется сигнал на выходе заема счетчика 6, которым триггер 11 переводится в состояние, когда на инверсном выходе "0", а на прямом "1". Логический элемент

И 14 закрывается,,а элемент И 15 открывается, Импульсы с выхода генератора 10 через элемент И 15 поступают на суммирующий вход счетчика 6, который переходит в режим сложения.

К моменту появления второго импульса с выхода датчика 1 на выходе счетчика 6 сформирован код рассогласования текущей и заданной частот. При появлении второго импульса на выходе датчика 1 в регистр 8 заносится код: рассогласования, а в счетчик 7 из задатчика 5 заносится код допустимой нестабильности. Эти коды поступают на входы компаратора 9, где сравниваются. Если отклонение частоты от заданной величины превышает допустимую нестабильность, то появляется сигнал на выходе "Больше" компаратора 9, и на суммирующий вход счетчика 7 поступают через элемент И 17 импульсы с выхода делителя 20„ Эти же импульсы проходят на выход .элемента И 18, который открыт высоким уровнем с прямого .выхода триггера 13, пе-, | реведенного в данное состояние вторым импульсом с выхода датчика 1, поступающим через элемент И 16, С выхода элемента И 18 импульсы проводят на вход блока 21 управления исполнительным механизмом 22, который дискретно отрабатывает команду на увеличение подачи, например, топлива.

Корректирующие импульсы с выхода делителя 20 до тех пор поступают на счетчик 7 и исполнительный механизм 22, пока коды на входах-компараторов 9 не станут равными, При этом появится сигнал на выходе "Равенство" компаратора 9, по фронту которого дифференциатор 23 выдает импульс, изменяющий состояние триггера 13, у которого с этого момента на прямом выходе "0", а на инверсном "1", В то же время исчезает сигнал на выходе компаратора 9 и элементе И 17 закрывается. Прохождение корректирующих импульсов прекращается.

1564585 Составитель А.Лащов

Техред М.Ходанич Корректор M.Màêñèìèøèíåö

Редактор Е. Копча

Заказ 1 ) 58 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

За очередной цикл измерения текущей частоты нращения формируется новый код рассогласования на выходе счетчика 6, который с приходом очередного импульса с выхода датчика 1 эа5 носится в регистр 8. Если при этом частота вращения больше заданной, то счетчик 6 работает в режиме вычитания весь цикл измерения. Если сигнал на выходе заема счетчика 6 не появляется, триггер 11 не меняем своего состояния и имеет "I на инверсном выходе.

При отклонении частоты за пределы допустимой нестабильности сигналом с выхода "Больше" компаратора 9 открывается элемент И 17. Импульсы с его выхода поступают через элемент И 19 на вход блока 21 управления и исполнительный механизм 22 отрабатывает 20 уменьшение подачи топлива аналогично описанному.

Формула изобретения. 25

Цифровой регулятор, содержащий задатчик частоты вращения, выход которого подключен к входу данных пер— ного счетчика, импульсный датчик час- 30 тоты вращения, выход которого соединен с входом элемента задержки, генераторр импул ьсо в, выход которого соединен с перным входом первого элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом первого счетчика, а также. первый и второй триггеры и блок управления исполнительным. механизмом, выход которого подключен к выходу регулятора, о т л и ч а ю — . 4p шийся тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения регулятора, н него введены дифференциатор, задатчик кода допустимой частоты вращения, второй 45 счетчик, регистр, компаратор, третий триггер, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И и делитель частоты, причем выход данных первого счетчика соединен с входом данных регистра, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом данных второго счетчика, вхоп данных которого соединен с выходом задатчика кода допустимой частоты вращения, а счетный вход — со счетным входом регистра, с входом установки второго триггера, с первым входом третьего элемента И и с входом элемента задержки, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, с входаяа сброса первого и второго триггеров, инверсные выходы которых подключены соответственно к нторому входу первого элемента- И и к первому входу втброго элемента И, прямой выход первого триггера соединен с вторым входом третьего элемента И и с вторым входом второго элемента И, первый и третий входы которого подключены соответственно к третьему и первому входам первого элемента И, выход второго элемента И соединен с суммирующим входом первого счетчика, выход заема которого подключен к входу установки первого триггера, выход генератора импульсов через делитель частоты соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу "Больше" компаратора, а ныход— к суммирующему входу второго счетчика, к первому входу шестого элемента И и к первому входу шестого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом третьего триггера, прямой выход которого подключен к второму входу пятого эЛемента И, а вход сброса — к выходу дифференциатора, вход которого соединен с выходом "Равенстно" компаратора, выход третьего элемента И подключен к входу установки третьего триггера, выходы пятого и шестого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления исполнительным механизмом