Способ цифрового измерения отклонения скорости от заданной и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерениям параметров движения и может быть использовано для измерения отклонения скорости от заданной путем сравнения углов поворота задающего и регулируемого валов. Целью изобретения является повышение точности измерения. Величины углов определяют в виде двоичного параллельного кода, сравнение осуществляется в обратном коде с помощью сумматора. Дополнительно по перепадам кодов формируют сигналы фазового рассогласования, которые суммируются с сигналом переноса, формируемым при определении углового рассогласования, по результирующему сигналу определяют знак отклонения скорости от заданной. Устройство содержит опорный генератор 1, датчик скорости электродвигателя 2, счетчик 3 прямого счета, счетчик 4 обратного счета, фазовый дискриминатор 5, сумматор 6, преобразователь кода 7. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ОЪ

С

Cb

Ь)

СР юг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4485453/24-10 (22) 21,09 ° 88 (46) 23.12.90. Бюл. К - 47 (72) С.В.Касьянов (53) 531.77:621.3 17.39(088.8) (56) Трахтенберг Р.М. Импульсные эстетические системы электропривода с дискретным управлением. — М.: Энергоиздат, 1982, с. 11-33.

Слежановский О.В. и др, Устройства унифицированной блочной системы регулирования дискретного типа.

М.: Энергия, 1975, с, 42-46, 93-94, 156-161. (54) СПОСОБ ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ СКОРОСТИ OT ЗАДАННОЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерениям параметров движения и может быть .использовано для измерения отклонения

„„SU 1615620 A 1 (51)5 G 01 Р 3/56

2 . скорости от заданной путем сравнения углов поворота задающего и регулируемого валов. Целью изобретения является повышение точности измерения. Величины углов определяют в виде двоичного параллельного кода, сравнение осуществляется в обратном коде с помощью сумматора. Дополнительно по перепадам кодов формируют сигналы фазового рассогласования, которые суммируются с сигналом переноса, формируемым при определении углового рассогласования, по результирующему сигналу определяют знак отклонения скорости от заданной. Устройство содержит опорный генератор 1, датчик 2 скорости электродвигателя 2, счетчик 3 прямого счета, счетчик 4 обратного счета, фазовый дискриминатор 5, сумматор 6, преобразователь 7 кода. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

161562

Изобретение относится к измерениям йараметров движения и может быть исПользовано для измерения скорости ли ее реализации а также в автомаУ

1ических системах для регулирования скорости электродвигателя .

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг. 1 приведено устройство цля реализации способа цифрового изерения отклонения скорости от заданБой, на фиг. 2 приведены временные диаграммы работы устройства, Устройство содержит опорный генеатор 1, датчик 2 скорости электровигателя, счетчики прямого счета 3 обратного счета 4, фазовый дискриинатор 5, сумматор 6, преобразова тель 7 кода. Импульсный датчик 2 20 скорости подключен к входу счетчика

4 обратного счета, генератор 1 опор,ной частоты — к счетчику 3 прямого счета ° Выходы счетчиков подключены к ходам сумматора 6. Выходы старших 25 новиков счетчиков 3 и 4 подключены к входам фазового дискриминатора, выходы которого подключены к входам сумматора 6. Код, снимаемый с выхода

,сумматора 6, через переключатель 7 кода поступает на выход устройства.

Фазовый дискриминатор 5 содержит два

D-триггера 8 и 9 и схему 10 совпадения.

Устройство работает следующим образом.

На входе устройства формируется последовательность импульсов опорной частоты и импульсов, поступающих с датчика скорости, затем определяется угловое рассогласование между задающим и регулируемым валами, при этом определение углов поворота задающего и регулируемого валов производится раздельно, по перепадам кодов форми45 руются сигналы фазового рассогласования, которые суммируются с сигналом переноса, формируемым при определении углового рассогласования, по результирующему сигналу определяется знак отклонения скорости от заданной, а модуль отклонения определяется в об- . ратном коде.

Предположим, что скорость вращения электродвигателя меньше требуемого значения, определяемого частотой опор>5 ного генератора, поэтому изменение кода счетчика 4 идет медленнее, чем. счетчика 3.

Изменение i — разрядных кодов счет— чиков 3 и 4 приведены на фиг. 2 (с1 и ). Счетчик 3 ведет прямой счет, счетчик 4 — обратный счет.

Допустим до момента времени t coc 1 тояние выходов триггеров разового дискриминатора О9 = 1; 0 = 1. Сигна— лы О, Оя используются в качестве старших разрядов кодов счетчиков 3 и

4 при сложении на сумматоре. На фиг. 2 (и 8) изображено изменение кодов с учетом сигHBJIoB О, O8 B KB честве старших разрядов. На диаграммах и Я приведены выходные сигналы фазового дискриминатора О, О .

Триггеры 8 и 9 переключаются в единичное состояние по положительному перепаду сигналов, снимаемых с i-x разрядов счетчиков. Для работы триггера 9 используется инверсный сигнал

i-ro разряда счетчика 3.

На диаграмме )K (фиг, 2) приведен результат суммирования кодов, приведенных на диаграммах и . На диаграмме приведен сигнал знака отклонения, снимаемого с (i+2)-го разряда сумматора, формируемый при сложении кода, приведенного на циаграмме)k с логической единицей, учитывающей отрицательный знак обратного кода счетчика 4. На диаграмме U приведен результат суммирования (i+2)-разрядного кода на выходах преобразователя одов, на диаграмме 1 — изменение корости электродвигателя °

В момент t< переключений в фазовом дискриминаторе не происходит, очередной импульс со счетчика 3 подтверждает состояние 0> = 1. В момент t3 по положительному перепаду со счетчика 4 происходит переключение 08 в состояние нуля, На входах схемы 10 совпадения появляется комбинация сигналов

О = Оя = 1, которой соответствует сигнал Ц„0 = 1, который устанавливает

Q8 в нулевое состояние (а ОВ = 1), Отрицательный импульс, формируемый на выходе О, определяется частотными свойствами применяемых микросхем и практически не превышает 1 мкс, частота переключения i-x разрядов счет чиков находится в пределах 0-100 Гц, поэтому переходные состояния изображены в виде просадок, которые не .влияют на процесс измерения отклонения скорости. На диаграммах g и 0 (фиг.2) отсутствует скачкообразное изменение

6 кода в момент t, характерное для t<. (фнг. ".g), а также сигнал знака от Это объясняется взаимокомпенсацией клонения (фиг. 2 ), Преобразователь перепадов кодов на диаграммах g и 8 . кода выполнен на элементах ИСКЛЮЧАСкорость двигателя продолжает уве- 10ЩЕЕ ИЛИ. Если скорость двигателя личиваться медленнее (фиг. 2К), мед- опять возрастает то на участке t

Э 9 леннее увеличиваются и величины ico- .возникают два перепада кода счетдов на диаграммах < и LI . Процесс чика 3 (t„, t

Это продолжается до момента време- 15 ни t, когда вследствие увеличения 1. Способ цифрового измерения от частоты вращения электродвигателя клонения скорости от заданной, заклюсоотношение между частотами перепадов чающийся в формировании последоваизменяется, и на интервале t< — t< ельности импульсов опорной частоты и появляются два перепада кода счетчи- 20 импульсов, поступающих с датчика скока 4 в моменты t5- и t, рости, определении углового рассоглаНачиная с момента времени t7, всту- сования между задающим валом и регу- . пает в работу триггер 8, По перепаду лируемым и представлении результата счетчика 4 выход 08 обнуляется, с в виде параллельного двоичного кода, приходом перепада со счетчика 3 ус- 25 отличающийся тем чт м, ч о, танавливается в единицу. с целью повышения точности измерения

Э

На диаграмме Q приведен уровень определение углов поворота задающего переполнения (с помощью штриховой ли- и регулируемого валов производят разнин) (i+1) -го разряда сумматора. При дельно, при "., roM отклонение скорости сложении кода (фиг, 2U) с единицей в 30 от заданной определяют в обратном ко(i+2) -м разряде сумматора формирует- де, дополнительно по перепадам. кодов ся сигнал (i+2) ãî разряда сумматора, формируют сигналы фазового рассоглакоторый используется в качестве сиг- сования, которые суммируют с сигналом нала знака отклонения. Сигнал перено- переноса; формируемым при определении са соответствует инверсному от сиг35 углового рассогласования и по ре ул— нала, приведенного на диаграмме ) . тирующему сигналу определяют знак отВ соответствии с правилами сложе- клонения скорости от заданной, ния кодов в параллельном обратном 2. Устройство для цифрового измекоде осуществляется операция цикли- рения отклонения скорости от заданной, ческого переноса из самого старшего . 40 содержащее опорный генератор, датчи (i+2) -го разряда сумматора в самый скорости, счетчик и элемент ИСКЛЮЧАЮмладший, Сумма на выходе сумматора ШЕЕ ИЛИ, причем выход опорного генеполучается в обратном коде, который ратора соединен с входом счетчика а

Э надо преобразовать в прямой. Сигнал: выход элемента ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ ИЛИ явля° ° нака снимается с (i+2) -го разряда ется выходом устройства, о т л и ч аумматора. ю щ е е с я тем, что, с целью повыПри наличии переноса этому момен- шения точности измерения в него вве0 ту соответствует логический нуль на дены второй счетчик, сумматор, два диаграмме )- — сумма положительна D-триггера и схему совпадения прии ее обратный код совпадает с прямым. 50 чем выход датчика скорости соединен

В этом случае преобразователь кода с входом второго счетчика, выходы пропускает сумму на выход устройства обоих счетчиков соединены с первым б ез изменения. и вторым входами сумматора соответстПри получении отрицательной сум- венно, выходы старших разрядов счетмы преобразователь кода инвертирует чиков соединены с входами первого сигналы, снимаемые с всех выходных

55 и второго D-триггеров соответственно, разрядов сумматора. В результате на прямой и инверсный выходы которых соевыходе преобразователя кода появляет- . динены с предпоследними разрядами перся код отклонения в прямом коде вого и второго входов сумматора соот16 вЕтственно, первый и второй входы схе мы совпадения соединены с прямыми выходами первого и второго D-триггеров с ответственно, а выход схемы совпадения соединен с входами сброса Dтриггеров, при этом информационные в оды первого и второго D-триггеров, а также старший разряд второго входа сумматора соединены с шинсй логичесСо тавитель А. Кирилюк

Техред Л.Олийнык Корректор Э.Лончакова

Pедактор И.Шулла

Заказ 3983 Тираж 458 Подписное

ВИИИпИ о

Пи Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

П )îèçâîäñòâåíío-издательский комбинат "Патент" г Ужгород ул. Г город, ул. агарина,, 101 и

8.

2 д ! е!

5б20 8 кой единицы, а старший разряд первого входа сумматора соединен с шиной логического нуля, выходы сумматора соединены с входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, старший разряд выхода сумматора соединен также со знаковым выходом устройства, выход переполнения сумматора соединен с его же входом nepe1ð носа.