2.3.4. Устройства ограничения токов в переходных режимах

В системах подчиненного регулирования, так же как и в системах с суммирующим усилителем для ограничения токов и напряжений в переходных режимах, возможно использование задержанных нелинейных обратных связей, но в этом случае появляются дополнительные контуры, что нежелательно. Поэтому на практике используют последовательные ограничители и задатчики интенсивности.

Задатчик интенсивности

При резком изменении задания в системе происходит форсировка сигнала управления и, как следствие, скачки тока и момента. Для того чтобы избежать этих неприятных явлений, используют задатчики интенсивности (рис. 2.20).

Их цель - обеспечить плавное изменение сигнала, без скачков, при любом изменении сигнала на входе. Обычно такие задатчики имеют линейную характеристику (рис.2.20).

В данном случае (рис.2.20,а) ток заряда или разряда конденсатора включенного в цепь коллектор-база транзистора остается постоянным в широких пределах действующего на входе напряжения . Напряжение же на выходе меняется линейно со временем: . Темп нарастания напряжения на выходе определяется регулируемым резистором в цепи эмиттера.

Рис.2.20. Схемы задатчика интенсивности

Для обеспечения неизменной полярности на коллекторе транзистора введены диоды, включенные по мостовой схеме. В таком задатчике интенсивности входной сигнал может меняться произвольно, а выходной меняется только линейно. При этом входной сигнал определяет лишь установившееся значение выходного.

В системе подчиненного регулирования для реализации такого задатчика обычно используют два операционных усилителя, один из которых работает как интегратор, а другой как последовательный ограничитель (рис. 2.20,б).

Последовательные ограничители

Когда необходимо ограничить какие-то параметры внутри схемы, обычно используются различного вида последовательные ограничители.

Например (рис.2.21), с помощью резистора можно изменять ограничение напряжения на выходе регулятора скорости. На практике, когда нет необходимости изменять величину, ограничивающую напряжение на выходе, ограничение напряжения достигается за счет включения специально подобранных стабилитронов в цепь обратной связи регулятора (рис.2.21,б).

Рис.2.21. Схемы последовательного ограничителя

Реализация систем подчиненного регулирования

Реализация систем подчиненного регулирования осуществляется с использованием элементов универсальной блочной системы регулирования (УБСР). В ней предусмотрены как аналоговые (УБСР-АИ), так и дискретные (УБСР-ДИ) блоки, которые выполняются на интегральных микросхемах. Эта серия элементов рассчитана на унифицированный электрический сигнал ±10 В, ±5 мА.

Применение УБСР позволяет создавать цифро-аналоговые системы, которые широко используются в следящих приводах. В таких системах обычно внутренние контуры тока и скорости делаются аналоговыми, а наружный контур положения - цифровым.