Способ коррекции системы регулирования

 

барби",g>:

Союз Советских

Социалистииеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.01.71(21) 1617340/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.10.76.Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания17.01.77 (11) 533. 126 (51) М. Кл.

405 B 5/00//

//Н 02 P 5/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316. ,718.5(088,8) (72) Авторы изобретения

P. М. Трахтенберг и Б. А. Староверов (71) Заявитель Ивановский энергетический институт им, В, И. Ленина (54) СПОСОБ КОРРЕКЦИИ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к электроприводу, содержащему фазовый дискриминатор в системе автоуправления.

Известны устройства, предназначенные для стабилизации и регулирования скорости вращения двигателей, которые содержат частотный датчик в качестве измерителя скорости, генератор стабильной частоты в качестве эталона, фазовый дискриминатор и усилитель мощности (1). 10

Известен способ коррекции в устройствах стабилизации скорости двигателей, содержащих датчик частоты, пропорциональной скорости двигателя, фазовый дискриминатор и усилитель мощности, заключающийся в 15 дополнительном сдвиге по фазе сравниваемых на фазовом дискриминаторе частот. В известном способе сдвиг осуществляется путем введения в тракт частот элементов задержки, а запаздывание, которое они вно- 20 сят, регулируется корректирующими сигналами (2).

Однако для реализации известных способов коррекции приходится получать корректирующие сигналы, управляющие элемен 25 тами задержки. йля получения корректирую щего сигнала по отклонению скорости, который является наиболее эффективным для улучшения динамики описываемых САР, не . обходимы или дополнительный датчик скорости с аналоговым выходом (тахогенератор постоянного тока), или преобразователь частоты в постоянное напряжение, Целью изобретения является улучшение динамических характеристик системы, Для этого формируют импульсы, равные по длительности разности между периодами двух импульсных последовательностей, один из периодов которых пропорционален регулируемой величине, а другой - посточнен, расширяют указанные импульсы и по заднему фронту расширенных импульсов ,формируют короткие импульсы, подаваемые на один из входов фазового дискриминатора.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства, при помощи которого можно реализовать предложенный способ введения корректирующего сигнала по отклонению скорости., на фиг. 2 - вре531126 менные диаграммы устройства, приведенные для случая отклонения скорости от эталонной; на фиг, 3 - приведена принципиальная электрическая схема устройства, предназначенного для реализации способа коррекции по фазе, Устройство (см, фиг. 1) содержит формирователь 1 и последовательно соединенные расширитель импульсов 2, формирователь коротких импульсов 3 и фазовый дис- о криминатор 4 (триггер).

Устройство работает следующим образом

Если на один из входов фазового дискриминатора 4 поступают импульсы с эталонной частотой повторения f> (с периодом 35 следования Т> . см. фиг, 2, Й ), а на другой вход импульсы с частотой повторения (с периодом следования Т, см, фиг, 2ä), пропорциональной скорости вращения двигателя, то фазовый дискриминатор 4 выдаст 20 импульсы, длительность которых л равна фазовому рассогласованию между импуль» сами с частотами следования f и

В присутствии корректирующего устройства, работающего по предложенному спо- ф5 собу, из периодов Т вычитаются постоянные временные интервалы Tä (см. фиг, 2, 8) и импульсы (см, фиг, 2, ) . с длительностью

" и, получаемые в результате вычитания, расширяются в необходимое чис- 3Q ло раз К на диаграмме принято К = 2, По заднему фронту расширенных импульсов формируются короткие импульсы с частотой повторения f ((сcмM, . ф иHrг. . 22, . ж )), которые подаются на один из входов фазово- 35

ro дискриминатора 4, С целью получения максимального диапазона фазового сдвига импульсов величину постоянного временного интервала Тд необходимо выбирать из условия 40

К(Т -Т„)

Тогда при отклонении скорос.".и вниз от эталонной происходит фазовый сдвиг, в прет делах от ф до Т, а при отклонении скорости вверх от - до О.

Таким образом, импульсы с частотой повторения j oêàçûaàþòñÿ сдвинутыми по фазе на постоянную величину, равную 2 т

2 и на величину, пропорциональную отклоне50 нию скорости, так как разность между текущими значениями периода,пропорциональнэго скорости вращения двигателя, и эталонным периодом,пропорциональна отклонению скорости.

Передаточный коэффициент корректирую55 щего устройства регулируется коэффициентом расширения импульсов К. На диаграмме фиг, 2,о время отсчета условно сдвинуто относительно диаграммы ж на тэ

При введении коррекции предложенным

1 способом фазовый дискриминатор 4 выдает импульсы (см. фиг, 2, u. ), длительность которых равна алгебраической сумме фазового рассогласования л сигналов и и дополнительного сдвига л<як —— К(т-Т„ ) пропорционального отклонению скорости, т.е.величине д 9 + 4 ч к

Импульсы с частотой следования поатупают на вход формирователя импульсов 1, выполненного по схеме заторможенного мультивибратора (см. фиг, 3), а с выхода снимаются положительные импульсы, длительность которых приблизительно определяется параметрами компонентов 5 и 6.

При открытии транзистора 7 конденсатор 8 разряжается по цепи: эмиттер — коллектор транзистора 7, - диод 9 — диод 10.

При закрытии транзистора 7 заряжается конденсатор 8 по цепи: переход эмиттер— база транзистора 11, - конденсатор 8— резистор 12, при этом транзистор 11 открывается. Время открытого состояния транзистора 11 определяется параметрами мостовой времязадаюшей цепи, состоящей из резисторов 13 — 15, резистора 12 и конденсатора8. С приходом следующего импульса с частотой повторения f конденсатор

8 разряжается, и весь процесс повторяется, Таким образом, время закрытого состояния транзистора 11 равно разности между периодом Т и временем, определяемым параметрами времязадаюшей цепи.

Если период следования Т станет меньше времени заряда конденсатора 8, транзистор 11 будет закрываться с приходом каж дого импульса на время открытого состояния транзистора 7.

Так как разряд конденсатора 8 можно осуществить за время, в десятки раз меньшее, чем период Т, корректирующее устройство при больших отклонениях скорости вверх от эталонного уровня пропускает че» рез себя импульсы с минимальным постоянным. запаздыванием.

При закрытии транзистора 11 открывает ся транзистор 16 и по цепи: переход эмитгер — коллектор транзистора 16, - обмотка

17 — часть резистора 18 будет протекать ток, и в течение времени ьТ происходит намагничивание сердечника, имеющего прямоугольную петлю гистерезиса.

При открытии транзистора 11 транзистор

16 закрывается и под действием тока, текущего в обмотке 1 9, происходит перемагничивание сердечника, В процессе перемагничивания ток будет протекать по цепи: переход эмиттер — база транзистора 20, — часть резистора 18—

531126

5 обмотка 17, в результате чего транзистор

20 откроется.

Путем изменения параметров цепей намагничивания и перемагничивания можно регулировать соотношение между временем намагничивания дТ и временем перемагничивания.

Экспериментальные исследования показали, что наиболее целесообразным является соотношение между временем намагничивания и временем перемагничивания регулировать при помощи резистора 18. При этом обеспечивается изменение коэффициента К в пределах от 1 до 60, Сдвинутые по фазе выходные импульсы с частотой повторения ХК формируются дифференцирующей цепью, состоящей из кон» денсатора 21 и резистора 22, по заднему фронту положительных импульсов, снимаемых с коллектора транзистора 20, когда намагничивание сердечника не успевает закончиться за время Т<, транзистор 20 закрывается в момент открытия транзистора 16, т, е, выходные импульсы оказываются сдвинутыми на максимальную гостоянную времени, равную Т,, Предложенный способ коррекции системы регулирования позволяет улучшить. динамические характеристики системы, предусматривает выполнение дискретных операций, реализуется на импульсных элементах, что позволяет повысить надежность системы.

Формула изобретения

Способ коррекции системы регулирования с фазовым дискриминатором по отклонению регулируемой величины путем сдвига р по фазе импульсов, частота следования которых пропорциональна регулируемой величине, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик системы, формируют импульсы, равные по длительности разности между периодами двух импульсных последовательностей, один из периодов которых пропорционален регулируемой величине, а другой — постоянен, расширяют указанные импульсы и по заднему фронту растр ширенных импульсов формируют короткие импульсы, подаваемые на один из входов фазового дискриминатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Трахтенберг P. М, Астатический дискретный стабилизатор скорости электропривода. "Автоматика и телемеханика, 1966, № 3.

2. Авторское свидетельство СССР

З) ¹ 221786ю МКИ G05B 11/01 23 05 67 (прототип) .

531126

Тэ тп

К Т г г г г г д Р+ Ук

Фиг.2

Фиг.у

Заказ 53 90/1 46 Тираж 1029 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г, Филиппова

Редактор А, Зиньховский Техред Н. Андрейчук Корректор В. IOrae