Цифровой следящий компенсатор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

2O5I38

Соеа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21е, 32

Заявлено 9.I.1966 (№ 1051268/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет—

Опубликовано 13,XI.1967. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 11.1.1968

МПК 6 Olr

УДК 621.317.727.2 (088.8) Комитет оо аелам изобретений и открытий ори Совате Министров

СССР

Автор изобретения

И. Л. Шайи

Заявитель

ЦИФРОВОЙ СЛЕДЯЩИЙ КОМПЕНСАТОР

Известные цифровые следящие компенсаторы содержат цифровой указатель, двоичнодесятичные декады управляющего счетчика, дешифраторы, делители компенсирующего напряжения, усилитель, логические схемы управления и ключи.

Предлагаемый компенсатор имеет большее быстродействие, обеспечиваемое тем, что он снабжен дополнительным аналого-цифровым преобразователем, выполненным на генераторе пилообразного ступенчатого напряжения и связанным со входом нуль-органа. Его второй вход через диодную цепочку и инвертор подключен к выходу усилителя сигнала рассогласования. Выход нуль-органа соединен со входом прямого счета триггера реверса вспомогательного реверсивного счетчика, и генератор тактовых импульсов через первую схему совпадения подключен ко входу генератора пилообразного ступенчатого напряжения и входу прямого счета вспомогательного реверсивного счетчика и через вторую схему совпадения связан с управляющим счетчиком делителя компенсирующего напряжения и входом обратного счета вспомогательного реверсивного счетчика. Вспомогательный счетчик соединен через логические элементы «ИЛИ» и «НЕ» со гходом установки в нулевое положение триггера задержки обратного счета, подключенного ко второй схеме совпадения и ждущему мультивибратору, соединенному через третью схему совпадения с единичным входом триггера задержки прямого счета, а выход последнего соединен с первой схемой совпадения и через ждущий мультивибратор и четвертую схему совпадения — с единичным входом триггера задержки обратного счета. Нулевые выходы дешифраторов через логические схемы совпадения и отрицания соединены со входом

10 триггера знака измеряемого напряжения, выход которого подсоединен к ключу, управляющему переключателем полярности, и со входом мультивибратора, подключенного к схеме задержки импульсов управления.

15 Блок-схема компенса гора представлена на чертеже.

Процесс уравновешивания его осуществляется в виде отдельных периодически повторяющихся регулировок. Благодаря применению

20 быстродействующих преобразователей: «сигнал рассогласования — число импульсов» и

«число импульсов — приращение компенсирующего напряжения»,— время одной регулировки оказывается незначительным и соответственно малым получается и общее время уравновешивания.

Рассмотрим работу компенсатора. Сигнал рассогласования AU, равный разности измеряемого напряжения U» и компенсирующего на30 гряжения U,, усиливается усилителем I, и

205138 подается на схему сравнения нуль-органа 2.

Благодаря использованию инвертора 8 и диодов 4 и 5 на „схему сравнения нуль-органа 2 попадает сигнал одыого знака, что обеспечивает сравнение сигнала рассогласования с напряжением пилы по модулю. Знак сигнала рассогласования расшифровывается различителем сигнала ошибки 6 и устанавливает триггер реверса 7 управлгиощего счетчика в одно из положений, подготавливая счетчик к работе (либо в режим сложения, либо в режим вычитания), в зависимОсти От знака сигнала рассогласования.

Цикл уравновешивания начинается с момента установки триггера 8 задержки прямого счета в единичное состояние. При этом на схему совпадения 9 подается высокий потенциал и импульсы от генератора 10 поступают на вспомогательный счетчик 11 и генератор 12 пилообразного напряжения. Последний формирует ступенчатое пилообразное напряжение, амплитуда которого пропорциональна числу импульсов, фиксируемых вспомогательным счетчиком, и подает его на блок сравнения нуль-органа 2. При дости?кении равенства пилообразного напряжения и сигнала рассогласования нуль-орган вырабатывает импульс, воздействующий на входы установки в нулевое положение триггеров 8 и 18. Схема совпадения 9 запирается и импульсы на вспомогательный счетчик больше не проходят, а генератор пилообразного напряжения 12 по сигналу нуль-органа 2 возвращается в исходное состояние.

При переходе триггера 8 в нулевое состояние запускается ждущий мультивибратор 14, обеспечивающий выдержку времени, необходимую для установки триггера 18 реверса в нулевое положение. Задним фронтом импульса

?кдущего мультивибратора 14 через логическую схему «ИЛИ» 15 и схему совпадения 16 устанавливается в единичное состояние триггер 17.

На схему совпадения 18 подается высокий потенциал и поэтому она пропускает импульсы от генерагора 10 на двоично-десятичные декады 19 — 21 управляющего счетчика и вспомогательный счетчик 11, работающий теперь в режиме вычитания, так как триггер 18 реверса находится в нулевом положении. Схема совпадения 18 пропускает импульсы до тех пор, пока вспомогательный счетчик 11 не установится в нулевое положение.

Таким образом, на управляющий счетчик пройдет число импульсов, равное ранее накопленному вспомогательным счетчиком 11 и соответственно пропорциональное имевшемуся в начале регулировки сигналу рассогласования

ЛК Декады управляющего счетчика через ключи 22 связаны с декадами 28, 24 и 25 делителя компенсирующего напряжения и поэтому компенсирующее напряжение принимает новое значение, отличное от ранее имевшегося на величину AU Декады управляющего счетчика связаны через дешифраторы 26 и 28

so

65 с цифровым указателем 29 и поэтому последний устанавливается в положение, соответствующее компенсирующему напряжению.

При переходе вспомогательного счетчика s нулевос положение образуется импульс, через логические схемы «ИЛИ» 80 и «НЕ» 81 устанавливающий триггер 17 в нулевое положение. На выходе триггера 17 возникает импульс, запускающий ждущий мультивибратор

82 и устанявлива10щий трип ер 18 В единичное состояние., Кдущий мультивибратор обсспечивает выдер?кку времени, необходимую для установления напряжения на выходе усилителя и определяемую инерционностью последнего и временем перекл;очения управляющих ключей

22, после чего задним фронтом импульса ?кдущего мультивибратора 82 через схему совпадения 88 триггер 8 устанаьливается в единичное состояние, обеспечивая проведение следующей регулировки.

Таким образом, в течение одной регулировки за счет использования быстродействующих счетчиков осуществляется высокоскоростное двойное преобразование U — и — ЛУ,, где и — число импульсов, пропорциональное сигналу рассогласования.

Компенсатор обеспечивает автоматический выбор полярности, для чего измеряемое напря?кение подается на переключатель полярности 84, коммутируемый ключом 85 и триггером 86 знака измеряемого напряжения.

Предположим, что в результате изменения величины и знака измеряемого напряжения

U сигнал рассогласования принял значение

I Я UI I ) J Uz . Сигнал рассогласования преобразуется в число импульсов, как было показано выше, и запоминается вспомогательным счетчиком 11. Через интервал времени выдержки открывается схема совпадения 18 и импульсы с генератора 10 поступают на дека-, ды 19 — 21 управляющего счетчика, направление работы которого определяется триггером 7 реверса. В данном случае он устанавливает счетчик в режим вычитания. При поступлении на вход управляющего счетчика числа импульсов, пропорционального сигналу рассогласования, он устанавливается в нулевое положение. Нулевые выходы дешифраторов 26 — 28 гринимают единичные состояния, потенциал на выходе схемы совпадения 87 становится высоким, инвертируется элементом «НЕ» 88 и запускает своим передним фронтом ждущий мультивибратор 89, а также воздействует на счетные входы триггеров 7 и 86 реверса. Управляющий счетчик подготавливается к прямому счету, а триггер 86 изменяет знак поданного на вход компенсатора напря?кения и инвертирует указатель знака цифрового указателя 29.

При запуске ждущего мультивибратора 89 потенциал на его выходе становится низким, схема совпадения 40 запирается и не пропускает импульсы на счетчик.

Таким образом, общее число импульсов, приходящее на счетчики за одну регулировку, 205138

Предмет изобретения

Составитель Л, П. Айрапетова

Редактор Н. Джарагетти Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: С. А. Башлыкова и И. Л. Кириллова

Заказ 4236/!! Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 пропорционально сигналу рассогласования.

Далее компенсатор работает аналогично рассмотренному случаю, 1. Цифровой следящий компенсатор, содержащий цифровой указатель, двоично-десятичные декады управляющего счетчика, дешифраторы, делители компенсирующего напряжения, усилитель, логические схемы управления и ключи, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен дополнительным аналого-цифровым преобразователем, выполненным на генераторе пилообразного ступенчатого напряжения и связанным со входом нуль-органа, второй вход которого через диодную цепочку и инвертор подключен к выходу усилителя сигнала рассогласования, выход нуль-органа соединен со входом прямого счета триггера реверса вспомогательного реверсивного счетчика, а генератор тактовых импульсов через первую схему совпадения подключен ко входу генератора пилообразного ступенчатого напряжения и входу прямого счета вспомогательного реверсивного счетчика н через вторую схему совпадения связан с управляющим счетчиком делителя компенсирующего напряжения и входом обратного счета вспомогательного реверсивного счетчика.

2. 1 омпенсатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения выдержек времени, необходимых для переключения управляющих ключей, триггеров реверса счетчиков и установления напряжения на выходе усилителя, в нем вспомогательный счетчик соединен через логические элементы <.ИЛИ» и «НЕ» со вхо10 дом установки в нулевое положение триггера задержки обратного счета, подключенного ко второй схеме совпадения и ждущему мультивибратору, соединенному через третью схему совпадения с единичным входов триггера за15 держки прямого счета, а выход последнего соединен с первой схемой совпадения и через ждущий мультивибратор и четвертую схему совпадения с единичным входом триггера задержки обратного счета.

20 3. Коз!пенсатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в нем нулевые выходы дешифраторов через логические схемы совпадения v отрицания соединены со входом триггера знака измеряемого напряжения, выход которого под25 соединен к ключу, управляющему переключателем полярности, и со входом мультивибратора, подключенного к схеме задержки импульсов управления.