Главная  Система автоматического управления 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [ 75 ] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92]

пряжение подается на выход устройства и на первый вход второго сумматора (микросхема DA7 типа К140УД7).

В УВА:3 под действием импульса ИУВХ производится в ы-борка и хранение в течение текущего п-го интервала измерения напряжения, пропорционального скорости изменения входного воздействия на (п - 2)-м интервале измерения. Запомненное в УВХЗ напряжение м„ 2 с выхода УВХЗ (Вывод 7 микросхемы DA5) подается на второй вход второго сумматора (резистор R21). На выходе второго сумматора (вывод 6 микросхемв! DA7) формируется напряжение Aa„ i = a„ i -= o„ i - a„ 2, рав-

art)

ИУВХ!

ИУВХ2

±L.

Рис. 3.25

и„(\>=0....М-1)

ФИУ -1

mm*)

ное приращению скорости изменения входного воздействия. Требуемый масштаб напряжения Ao„ i устанавливается регулировкой коэффициента передачи второго сумматора резистором R23.

Функциональная схема регулятора, оптимального для линейно изменяющихся воздействий на входе системы и работающего в системе управления при произвольных воздействиях на входе системы, показана на рис. 3.25. Такой регулятор формирует в каждом интервале регулирования Т = Nh управляющие воздействия на входе объекта регулирования т= и. + «v ~ = /(.yU -f К.Аа, V = О, 1, .... N - I, tb/i N - порядок дифференциального уравнения, описывающего динамику линейного объекта регулирования, и, кроме того, для объектов е астатизмом первого порядка формирует «подставку» т= uj, пропорциональную скорости входного воздействия, в конце интервала регулирования (эта «подставка» действует в следующем интервале регулирования). Например, для системы управления с объектом регулирования, математическая модель которого описывается передаточной функцией G (s) = а [s(s -f b)]", регулятор в каждом интервале Т = Nh, N = 2, формирует иа входе объекта управления два импульса [см. формулу (2.13)]:



«о = «о + «о = + K\a и = «1 + «j = KiU + К\ Да, где

1 = - ah{l~B) 1 = 1

b B{l-B) t; = e„; Да=Да„ 1, n = 0, I, 2.....

и «подставку»

mfj=-uj = ~a, V > 2.

В состав регулятора (рис. 3.25) входят: устройство выборки и хранения УВХ; два устройства с переменными коэффициентами передачи соответственно и Kv (первое из них формирует управляющие воздействия на объект регулирования = е„, V = 1, 2, второе - управляющие воздействия Uv = Kv До,); масштабирующий усилитель с коэффициентом передачи Хд. для формирования напряжения «подставки» «д, = т; устройство синхронизации УС, обеспечивающее формирование синхронизирующего импульса СИ при скачкообразном изменении входного воздействия; устройство измерения скорости и приращения скорости изменения входного воздействия УИС; электронный ключ Кл; формирователь импульсов управления ФИУ, обеспечивающий формирование всех сигналов, необходимых для правильной работы регулятора (импульсов управления основным устройством выборки и хранения ИУВХ, импульсов управления УВХ1 и УВХ2 в устройстве измерения скорости и приращения скорости изменения входного воздействия УИС - ИУВХ1, ИУВХ2, импульсов управления коммутаторами аналоговых сигналов в устройствах с переменньш коэффициентом передачи ИУК, импульсов коммутации электронного ключа в устройстве УИС ИК1, ИК1, импульсов коммутации электронного ключа Кл - ИК2); сумматор S.

Принципиальные схемы устройства выборки и хранения УВХ, устройства синхронизации УС, устройств с переменными коэффициентами передачи К, и К и устройства измерения скорости и приращения скорости входного воздействия УИС описаны выше и изображены соответственно иа рис. 3.4, 3.5, 3.9 п 3.23.

Формирователь импульсов управления ФИУ, входящий в состав рассматриваемого регулятора, отличается от рас- смотренного выше ФИУ (см. рис. 3.11, 3.12), входящего в состав -регулятора, оптимального для ступенчатого воздействия на входе системы, тем, что кроме импульсов управления ИУВХ и ИУК дополнительно формирует импульсы ИУВХ1, ИУВХ2, ИК1, ИК1, ИК2. Импульсы ИУВХ1, ИУВХ2, ИК1, ИК1 обеспечивают работу устройства измерения скорости и приращения скорости входного воздействия, а импульс ИК2 управляет электронным ключом Кл, подключающим к выходу регулятора напряжение «подставки» «д, по окончании переходного процесса в



системе управления. Принципиальная схема той части формировав теля импульсов управления ФИУ, которая обеспечивает формирование указанных дополнительных импульсов, изображена на рис. 3.26, а.

В состав дополнительной части формирователя импульсов управления ФИУ (рис. 3.26, а) входят: формирователь импульсов ИУВХ2 (собран иа логическом элементе DD7.2 из состава мискросхемы DD7 типа К5б1лН2 (см. рис. 3.12), транзисторе VT3 типа КТ315Г, транзисторе VT4 типа КТ361Г); формирователь импульсов ИУВХ1 (собран на логическом элементе DD7.3 из состава микросхемы DD7, транзисторе VT5 типа КТ315Г, транзисторе VT6 типа КТ361Г); формирователь импульсов коммутации ИК1, ИК1, ИК2 (собран на двоичном счетчике - микросхема DD8 типа К176ИЕ2, дешифраторе - микросхема DD9 типа К176ИД1, логических элементах DD7.4 и DD10.1 и тран-, зисторах VT7-VT12, из которых VT8 и VT11 типа КТ361Г, а остальные - типа КТ315Г).

Формирователи импульсов ИУВХ1 и ИУВХ2 собраны по идентичным схемам. На входную дифференцирующую цепь формирователя ИУВХ2, состоящую из конденсатора С4, резистора R9 и диода VD3 типа КД503, поступает импульс установки в нулевое состояние счетчика текущего номера шага регулирования ИУО (вывод 3 микросхемы DD2.1 - см. рис. 3.12), являющийся сигналом логической «1» и совпадающий во времени с импульсом ИУВХ. Вход логического элемента DD7.2 через резистор R9 постоянно подключен к напряжению питания микросхем, т. е. к уровню логической «1» (вывод +9 В на рис. 3.12), Поэтому отрицательный перепад продифференцированного импульса сформирует на входе DD7.2 уровень логического «О», а на выходе DD7.2 - сигнал логической «1», начало которого совпадает с окончанием импульса ИУВХ, а длительность определяется параметрами дифференцирующей цепи. С выхода логического элемента DD7.2 сформированный сигнал поступает иа ключевые усилители, собранные на транзисторах VT3, VT4, которые обеспечивают формирование импульса ИУВХ2 отрицательной полярности с размахом от +15 до -15 В. На входную дифференцирующую цепь формирователи ИУВХ1, состоящую из конденсатора С5, резистора R14 и диода VD4 типа КД503, поступает сигнал логической «1» с выхода логического элемента DD7.2. На выходе этого формирователя (коллектор транзистора VT6) формируется импульс ИУВХ1, начало которого совпадает с окончанием импульса ИУВХ2. Это значит, что импульсы управления устройствами выборки и хранения во времени распределены следующим образом (см. рис. 3.24): первым следует ИУВХ, вторым - ИУВХ2, третьим - ИУВХ1, причем начало последующего импульса совпадает с концом предьщущего.

Рассмотрим работу формирователя импульсов ИК1, ИК1 и ИК2. Длительность импульсов коммутации ИК1 к ИК1, предназначенных для управления электронным ключом Кл в измерителе средней скорости и приращения скорости УИС, равна интервалу регулирования Т = Nh, полярность импульса ИК1 отрицательная, ИК1 положительная при размахе импульсов от +15 до -15 В. Импульс ИК2, управляющий .эдектронным ключом Кл на выходе масштабирующего усилителя (рис. 3.25), имеет длительность 27", положительную полярность и размах от + 15 до-15 В. Начало этих импульсов определяется момен-



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [ 75 ] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92]

0.0008