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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Controllo proporzionale discreto. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Apparecchiatura di radiocomando COS'È IL CONTROLLO PROPORZIONALE DISCRETO? Innanzitutto, molto brevemente sul comando proporzionale. Se la posizione di qualsiasi attuatore sul modello, come il timone di un'imbarcazione, cambia in base alla legge di modifica della posizione della leva di comando del trasmettitore, si dice che il modello sta eseguendo un comando proporzionale dell'operatore. Molto spesso, e questo è naturale, la dipendenza della posizione dell'attuatore dalla posizione del corpo di controllo viene resa lineare (direttamente proporzionale). Nelle apparecchiature proporzionali, di norma, viene utilizzata la modulazione di larghezza di impulso (PWM). L'ampiezza degli impulsi di comando modulanti nel trasmettitore cambia al variare della posizione della leva di comando. Il demodulatore del modello genera un segnale che muove il corpo di lavoro dell'attuatore in base all'ampiezza degli impulsi modulanti del segnale PWM ricevuto. In alcuni casi è vantaggioso (dal punto di vista della semplicità e del costo delle apparecchiature di radiocomando) utilizzare il controllo proporzionale discreto per controllare un modello specifico. Quindi, ad esempio, per accendere, spegnere e invertire (cambiare il senso di rotazione del rotore) i motori elettrici del modello sono sufficienti solo comandi discreti, ma per controllare il meccanismo dello sterzo è necessario un comando proporzionale. Il movimento di un modello del genere è molto più naturale, è più manovrabile ed è molto più facile e divertente da guidare. L'encoder del sistema di controllo proporzionale-discreto è progettato in modo tale da essere in grado di generare simultaneamente sia comandi discreti che proporzionali. Questo tipo di encoder verrà discusso ulteriormente. MODULO DI CONTROLLO PROPORZIONALE DISCRETO Il suo schema è mostrato in Fig. 1. Si supponga che quando viene attivata la tensione di alimentazione, il cursore del resistore variabile R3 e il contatto mobile dell'interruttore SA1 siano nella posizione centrale. Viene visualizzato un livello alto all'uscita invertente (pin 2) del trigger DD3 (Fig. 2, c), che consentirà solo all'impulso applicato ai due ingressi superiori combinati dell'elemento DD1 di passare alla base del transistor VT4.2.
Dopo qualche tempo, gli impulsi del generatore di clock (è assemblato sugli elementi DD1.1 e DD1.2) inizieranno ad arrivare all'ingresso del registro a scorrimento a otto bit DD2.1, DD2.2 e all'ingresso superiore dell'elemento DD4.2. Sulle uscite del registro apparirà alternativamente il livello 1. Un livello alto dall'uscita 3 del registro DD2.1 (Fig. 2, b) avvierà il one-shot assemblato sugli elementi DD1.3, DD1.4, un impulso positivo apparirà all'uscita dell'inverter DD4.3, che raggiunge la base del transistor VT1 (Fig. 2.e). La durata di questo impulso dipende dalla posizione del cursore del resistore variabile R3. Questa parte del segnale di uscita sarà il comando proporzionale.
Non appena si verifica un livello alto all'uscita 4 del registro DD2.2, entrambi i registri torneranno allo stato originale e all'uscita diretta del trigger DD3 il livello passerà da 0 a 1 (Fig. 2d). Ciò significa che l'elemento DD4.1 è pronto per saltare gli impulsi di clock all'uscita. Cinque impulsi passeranno all'uscita - dall'11° al 15° comando "Stop" (Fig. 2, e). Dal 16° impulso di clock, l'intero processo considerato per la formazione di un impulso proporzionale e dei segnali del comando "Stop" verrà ripetuto nuovamente. Se, durante il funzionamento dell'encoder, l'operatore inizia a modificare la posizione del cursore del resistore variabile R3, la durata dell'impulso proporzionale cambierà. Quando si sposta il cursore del resistore R3 a destra secondo lo schema, la durata aumenterà. All'estrema destra del motore, la durata del segnale del singolo vibratore è di 10 ms, in media - 6 ms e all'estrema sinistra - 2 ms. La resistenza R2 limita la durata minima dell'impulso. Quando si modifica l'ampiezza dell'impulso di un one-shot, la pendenza dell'impulso si sposta, non la sua parte anteriore. Nella posizione 1 dell'interruttore SA1 in ogni gruppo ci saranno quattro impulsi di clock, che corrispondono al comando "Avanti", nella posizione 3 nel gruppo ci saranno tre impulsi - il comando "Indietro". MPN-1 è stato utilizzato come interruttore SA1 nell'encoder; è adatto anche un altro di piccole dimensioni per tre posizioni e una direzione. Resistenza variabile RZ-SPO-0,5 gruppo A. Per stabilire il modulo, l'oscilloscopio è collegato a KT1, la tensione di alimentazione del modulo è attivata e la selezione del resistore R2 (il cursore del resistore variabile R3 deve essere in posizione sinistra secondo il diagramma) raggiunge una durata dell'impulso proporzionale di 2 ms . Spostare il cursore del resistore R3 nella posizione corretta e verificare la durata massima dell'impulso. Dopodiché, assicurarsi che il numero di impulsi nel gruppo sia coerente in tutte e tre le posizioni dell'interruttore SA1. MODULO DECODER DISCRETO-PROPORZIONALE Certo, la costante "caccia" della rotta desiderata dello yacht, inevitabile con una guida discreta, come descritto nella sezione precedente, è molto faticosa per l'operatore. Pertanto, il desiderio di controllare il volante in modo proporzionale è del tutto naturale e sono sufficienti comandi discreti per controllare il movimento in avanti e all'indietro. Un tale codificatore - M4 - è già stato considerato da noi e ora parleremo del decoder per esso. Sulla fig. 3 ne mostra il diagramma schematico. Consideriamo il processo di decodifica del comando utilizzando l'esempio del comando "Stop" e un impulso di sterzo proporzionale.
Nello stato iniziale (in assenza di impulsi di ingresso) tutte le uscite dei registri DD3.1, DD3.2, DD5.1, DD6.1, DD6.2 saranno di livello 0, che corrisponde al comando "Stop". Poiché la posizione del volante del modello corrisponde alla posizione del cursore del resistore R5 (il cursore del resistore è collegato meccanicamente al volante), supponiamo che siano nella posizione centrale - "Volante dritto". Qui è apparso il primo impulso proporzionale all'uscita dell'inverter DD1.1 (Fig. 4, a). Inizierà il vibratore singolo, montato sugli elementi DD1.2, DD1.3, e andrà all'ingresso di conteggio C dei registri DD3.1, DD3.2, nonché all'ingresso superiore del DD2.2 elemento secondo lo schema. Poiché in questo momento il livello 1 sarà al secondo ingresso di questo elemento, l'impulso non passerà attraverso l'elemento. Al termine dell'impulso, all'uscita 1 del registro DD1 apparirà il livello 3.1. Dopo un tempo di 5T (Fig. 4, b) all'uscita del singolo vibratore (l'uscita dell'elemento DD1.3) apparirà il livello 1 e il registro DD3.1 verrà riportato allo stato originale.
Quindi, all'uscita dell'inverter DD1.1, appariranno i segnali del comando "Stop", il primo dei quali riavvierà il one-shot DD1.2, DD1.3. Gli impulsi di comando provocano l'apparizione alternata del livello 1 alle uscite dei registri DD3.1, DD3.2. Il livello 1 dall'uscita 3 del registro DD3.1 (Fig. 4, c) farà apparire un livello alto all'uscita 1 dei registri DD5.1, DD6.1, dando così il permesso all'impulso del canale di passare attraverso l'elemento DD2.2. 5. Dopo un tempo di 4T lungo il bordo del segnale del primo vibratore singolo (Fig. 3.1, b), i registri DD3.2, DDXNUMX verranno riportati allo stato originale. L'impulso proporzionale positivo che è apparso all'uscita dell'elemento DD2.2 lancerà questa volta il secondo one-shot, assemblato sugli elementi DD4.2 e DD4.3. La durata del suo impulso dipende dalla capacità del condensatore C3 e dalla resistenza dei resistori R3, R5. Se assumiamo che l'impulso di questo singolo vibratore sia esattamente uguale in durata all'impulso proporzionale in ingresso, quindi antifase, ma identico per ampiezza e durata, gli impulsi agiranno sui terminali estremi del resistore R4 (Fig. 4, e, f ). Pertanto, all'uscita - al morsetto 55 del modulo - apparirà una tensione costante, pari alla metà della tensione di alimentazione, ovvero non c'è segnale di mismatch. Se le durate sono diverse, sul pin 55 apparirà un segnale di mancata corrispondenza dell'una o dell'altra polarità, a seconda che l'impulso proporzionale in ingresso sia più lungo o più corto. Il servomotore ruoterà in quella direzione finché il cursore del resistore R5 non raggiunge una posizione in cui il segnale di errore diventa zero. Al termine dell'impulso proporzionale, il nodo assemblato sugli elementi DD2.3 e DD2.4 genererà un breve impulso (Fig. 4, g), che trasferirà il registro DD5.1 al suo stato originale (livello 0 all'uscita 1). Ciò significa che l'elemento DD2.2 è chiuso. Dopo un po' di tempo 5T registra DD3.1, DD3.2 tornerà al suo stato originale. Quindi il secondo gruppo del comando "Stop" arriverà all'ingresso del modulo e l'intero processo verrà ripetuto. Si propone di considerare in modo indipendente il processo di decodifica dei comandi "Avanti" e "Indietro" sia senza interferenze che con essi. In questo caso, va tenuto conto del fatto che la tensione di controllo del primo comando appare dopo il quarto gruppo al terminale 53 del modulo e il secondo - 54. In conclusione, notiamo che i segnali dei comandi "Stop", "Avanti" e "Indietro" servono contemporaneamente come impulsi di sincronizzazione di impulsi proporzionali. Resistori R3, R4 nel modulo SDR-1. Come resistore R4 nella macchina dello sterzo, viene utilizzato un resistore dell'apparecchiatura Supronar. Letteratura
Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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