Задатчики интенсивности. Аналоговые и цифровые задатчики интенсивности

Страницы работы

6 страниц (Word-файл)

Содержание работы

12. задатчики интенсивности

Задатчики интенсивности (ЗИ) являются типовым блоком в системе управления электроприводом. ЗИ (интегрозадающие устройства) служат для формирования плавного изменения выходного сигнала при переходе задающего сигнала от одного уровня к другому, а именно создать линейное нарастание и спадание сигнала с требуемым темпом.

Аналоговые задатчики интенсивности выполняются на операционных усилителях (рис. 12.1).

Рис. 12.1. Схема ЗИ на трех операционных усилителях

Первый усилитель DA1 работает без обратной связи, но с ограничением выходного напряжения U1 и имеет характеристику прямоугольной формы. Второй ОУ DA2 – интегратор с постоянным темпом нарастания

Темп интегрирования регулируется изменением Rвх2. Третий усилитель DA3 формирует отрицательное напряжение обратной связи

При подаче на вход задающего напряжения Uзад напряжение на выходе Uвых возрастает линейно.

В момент времени tп, когда  интегрирование прекращается и выходное напряжение, достигнув значение

далее остается неизменным. При снятии с входа задающего напряжения
(Uзад = 0) происходит процесс линейного уменьшения выходного напряжения до нуля.

Изобразим характеристику входного усилителя и диаграмму изменения выходного напряжения ЗИ (рис. 12.2).

Рис. 12.2. характеристика входного усилителя и диаграмма выходного напряжения ЗИ



цифровой задатчик интенсивности (цзи) реализуется на цифровых интегральных микросхемах (ИМС)  (рис. 12.3).

Рис. 12.3. Схема ЦЗИ

ЦЗИ состоит из трёх частей: ФЧ – формирователь чисел, УДЧ – управляемый делитель частоты, ГТИ – генератор тактовых импульсов. в состав ФЧ входят компаратор ЕС, ячейка управления W1 и реверсивный счетчик. УДЧ состоит из ячейки управления W2 и счетчика СТ1, работающего на вычитание.

Цифровое задание по уровню N3.У  с числом разрядов n преобразуется ФЧ в число N на входе, линейно изменяющееся от  начального значения N0 до установившегося Nз.у в течении времени

где  fу – управляющая частота.

Темп изменения выходного числа N определяется  fу, которая формируется УДЧ в зависимости от цифрового задания темпа Nз.т.

гдеfг – частота ГТИ.

По диаграмме (рис. 12.4). Пусть в начальный момент времени t0 СТ1 обнулен, т.е. N0 = 0, а на входе ФЧ задан числовой уровень Nз.у = Nз.у1. Тогда компаратор дает единичный сигнал на входе N1>N2 (“больше”). Этот сигнал подается на верхний элемент И ячейки W1, и при наличии разрешающего сигнала управления Vу1=1 на выход суммирования (+1) счетчика СТ1 проходят импульсы с частотой fу = fу1 от УДЧ который задает темп интегрирования, определяемый числом Nз.т = Nз.т1. Счетчик выполняет суммирование, и на его выходе растет число N. В момент времени t1, когда управляющий сигнал Vу1=0, суммирование на некотором уровне N=N1 прекращается и возобновляется в момент t2 при Vу1=1.

Рис. 12.4. Диаграмма работы ЦЗИ

При сохранении Vу1 = 1 суммирование прекращается при N = Nз.у1. (момент времени t3), при этом на среднем выходе компаратора (N1 = N2) появляется единичный сигнал.

Если на выходе ФЧ появляется новое значение
N = Nз.у2<Nз.у1, то компаратор дает единичный сигнал на выходе N1<N2 “меньше” (момент t4). При этом, если  Vу1 = 1, то открывается нижний элемент Иячейки управления W1 и импульсы УДЧ с частотой fу2, зависящий от Nз.т = Nз.т2, проходят на вход вычитания «-1» счетчика СТ1. Счетчик выполняет вычитание, и число N на его выходе снижается. При сохранении Vу1 = 1 уменьшение N прекращается при  N = Nз.у2 (момент времени t5).

Темп интегрирования в счетчике устанавливается с помощью числового кода Nз.т на входе УДЧ. Это число записывается в счетчик СТ2 при его нулевом состоянии, когда сигнал обратной связи через элемент НЕ переводит триггер ячейки управления W2 в единичное состояние. Этим единичным сигналом с прямого выхода триггера, подаваемого на вход с счетчика, разрешается запись числа Nз.т. Появляющееся на выходе N счетчика СТ2 записанное число через обратную связь дает сигнал 0 на S – выходе и 1 на R – выходе триггера при отсутствии импульса fг ГТИ. Триггер переходит в нулевое состояние и блокирует счетчик СТ2 от записи выходного сигнала. При наличии разрешающего сигнала Vу2 = 1 через элемент «И» проходит инверсный сигнал fг на вход
«-1» СТ2, и счетчик работает в режиме вычитания. После прохождения числа импульсов, равного Nз.т счетчик переходит в нулевое состояние. Сигнал обратной связи переводит триггер в единичное состояние, который размер записи числа Nз.т в счетчик и далее цикл работы УДЧ повторяется. Единичный сигнал триггера, продолжающийся в течении одного периода работы ГТИ, повторяется через каждые  секунд и образует последовательность выходных импульсов УДЧ с частотой fу. Эти импульсы поступают на вход W1 ФЧ, задавая темп интегрирования счетчику СТ1.

Похожие материалы

Информация о работе