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無線電子工学および電気工学の百科事典 ディスクリート比例制御。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
ディスクリート比例制御とは? まず、比例指令について簡単に説明します。 ボートのハンドルなど、モデル上のアクチュエータの位置が、送信機のコントロール レバーの位置を変更する法則に従って変化する場合、モデルは比例オペレーター コマンドを実行していると言われます。 ほとんどの場合、これは当然のことですが、アクチュエータの位置の制御体の位置への依存は線形（正比例）になります。 比例機器では、原則として、パルス幅変調（PWM）が使用されます。 制御レバーの位置が変化すると、送信機の変調コマンド パルスの幅が変化します。 モデルの復調器は、受信した PWM 信号の変調パルスの幅に従って、アクチュエータの作動体を動かす信号を生成します。 場合によっては、特定のモデルを制御するために離散比例制御を使用することが（無線制御装置の単純さとコストの点で）有利です。 したがって、たとえば、モデルの電気モーターをオン、オフ、逆転 (ローターの回転方向を変更) するには個別のコマンドだけで十分であり、ステアリング機構を制御するには比例コマンドが必要です。 このようなモデルの動きはより自然で、操作性が高く、制御するのがはるかに簡単で快適です。 離散比例制御システムのエンコーダは、離散コマンドと比例コマンドの両方を同時に形成できるように設計されています。 このようなエンコーダについては、さらに詳しく説明します。 ディスクリート比例制御モジュール そのスキームを図に示します。 1. 電源電圧がオンのとき、可変抵抗器 R3 スライダと SA1 スイッチの可動接点が中間位置にあるとします。 DD2トリガーの反転出力（ピン3）にハイレベルが現れます（図2、c）。これにより、入力に従って結合された上の1つに適用されるパルスのみがトランジスタVT4.2のベースに通過できます。要素DDXNUMXの回路。
しばらくすると、クロックジェネレータのパルス（要素DD1.1およびDD1.2で組み立てられます）が2.1ビットシフトレジスタDD2.2、DD4.2の入力および上部入力に到達し始めます要素DD1の。 レベル 3 はレジスタ出力に交互に表示されます. DD2.1 レジスタの出力 2 (図 1.3, b) からのハイレベルは、要素 DD1.4, DD4.3 で組み立てられたワンショットを開始します, 正のパルスインバーター DD1 の出力に現れ、トランジスタ VT2 のベースに到達します (図 3.d)。 このパルスの持続時間は、可変抵抗器 RXNUMX スライダーの位置によって異なります。 出力信号のこの部分が比例コマンドになります。
レジスタ DD4 の出力 2.2 で高レベルが発生するとすぐに、両方のレジスタが元の状態に戻り、トリガー DD3 の直接出力でレベルが 0 から 1 に変化します (図 2d)。 これは、DD4.1 エレメントが出力へのクロック パルスをスキップする準備ができていることを意味します。 11番目から15番目の「停止」コマンドまで、2つのインパルスが出力に渡されます（図16、e）。 XNUMX 番目のクロック パルスから、比例パルスと「停止」コマンドの信号を形成するために考慮されたプロセス全体が再び繰り返されます。 エンコーダの操作中にオペレータが可変抵抗器 R3 スライダの位置を変更し始めると、比例パルスの持続時間が変わります。 スキームに従って抵抗R3のスライダーを右に動かすと、持続時間が長くなります。 エンジンの右端の位置では、単一のバイブレータ信号の持続時間は 10 ミリ秒、平均で 6 ミリ秒、左端で 2 ミリ秒です。 抵抗 R2 は、最小パルス持続時間を制限します。 ワンショットのパルス幅を変更すると、パルスの正面ではなくスロープが移動します。 各グループのスイッチ SA1 の位置 1 には、「進む」コマンドに対応する 3 つのクロック パルスがあり、グループの位置 XNUMX には、「戻る」コマンドに対応する XNUMX つのパルスがあります。 MPN-1 はエンコーダの SA1 スイッチとして使用されました。 その他の小型の0,5ポジションXNUMX方向用も適しています。 可変抵抗器 RZ-SPO-XNUMX グループ A。 モジュールを確立するには、オシロスコープを KT1 に接続し、モジュールの供給電圧をオンにして、抵抗 R2 を選択します (可変抵抗 R3 スライダーは、図に従って左の位置にある必要があります) 2 ms の比例パルス持続時間を実現します。 . 抵抗器 R3 のスライダーを右の位置に動かし、最大パルス持続時間を確認します。 その後、グループ内のパルス数がスイッチ SA1 の XNUMX つの位置すべてで一貫していることを確認します。 離散比例デコーダ モジュール もちろん、前のセクションで説明したように、個別のステアリングでは避けられないヨットの目的のコースの絶え間ない「ハンティング」は、オペレーターにとって非常に疲れます。 したがって、ステアリング ホイールを比例的に制御したいという欲求はごく自然なことであり、前後の動きを制御するには個別のコマンドで十分です。 このようなエンコーダー - M4 - はすでに検討されていますが、ここではそのデコーダーについて説明します。 図上。 3にその模式図を示します。 「停止」コマンドと比例ステアリングインパルスの例を使用して、コマンドデコードのプロセスを考えてみましょう。
初期状態（入力パルスがない場合）では、レジスタDD3.1、DD3.2、DD5.1、DD6.1、DD6.2のすべての出力はレベル0になり、これは「停止」コマンドに対応します。 モデルのハンドルの位置は抵抗R5のスライダーの位置に対応しているので（抵抗スライダーは機械的にステアリングマシンに接続されています）、それらが中央の位置にあると仮定します-「ステアリングホイールストレート」。 ここで、最初の比例パルスがインバータ DD1.1 の出力に現れました (図 4、a)。 それは、要素DD1.2、DD1.3で組み立てられた単一のバイブレータを開始し、レジスタDD3.1、DD3.2のカウント入力C、およびDD2.2の上部入力に行きますスキームに従った要素。 この時点でレベル 1 はこの要素の 1 番目の入力になるため、インパルスは要素を通過しません。 パルスの終わりに、レジスタ DD1 の出力 3.1 にレベル XNUMX が現れます。 単一のバイブレータの出力（要素DD5の出力）で4Tの時間（図1.3、b）の後、レベル1が現れ、レジスタDD3.1が元の状態に設定されます。
次に、インバータ DD1.1 の出力に「停止」コマンドの信号が現れ、その最初の信号が再びワンショット DD1.2、DD1.3 を開始します。 コマンド パルスによって、レジスタ DD1、DD3.1 の出力にレベル 3.2 が交互に現れます。 レジスタ DD1 (図 3、c) の出力 3.1 からのレベル 4 は、レジスタ DD1、DD5.1 の出力 6.1 にハイ レベルを発生させ、それによってチャネル パルスが要素 DD2.2 を通過することを許可します。 5. 最初の単一バイブレータの信号のエッジに沿って 4T の時間の後 (図 3.1、b)、レジスタ DD3.2、DDXNUMX は元の状態に設定されます。 DD2.2 要素の出力に現れた正の比例パルスは、今度は要素 DD4.2 と DD4.3 で組み立てられた 3 番目のワンショットを開始します。 そのパルスの持続時間は、コンデンサC3の静電容量と抵抗R5、R4の抵抗に依存します。 この単一のバイブレータのパルスの持続時間が入力比例パルスと正確に等しいと仮定すると、逆位相ですが、振幅と持続時間は同じで、パルスが抵抗R4の両端に作用します（図55、e 、f)。 したがって、出力（モジュールの端子XNUMX）には、供給電圧の半分に等しい一定の電圧が現れます。つまり、不一致信号はありません。 持続時間が異なる場合、入力比例パルスが長いか短いかに応じて、いずれかの極性のミスマッチ信号がピン 55 に現れます。 サーボ モーターは、抵抗 R5 スライダーがエラー信号がゼロになる位置になるまでその方向に回転します。 比例パルスの終わりに、要素DD2.3およびDD2.4で組み立てられたノードが短いパルスを生成し（図4、g）、レジスタDD5.1を元の状態に転送します（レベル出力 0 で 1)。 これは、要素 DD2.2 が閉じていることを意味します。 5T が DD3.1 を登録した後、DD3.2 は元の状態に戻ります。 次に、「停止」コマンドの XNUMX 番目のグループがモジュールの入力になり、プロセス全体が繰り返されます。 「Forward」コマンドと「Back」コマンドの両方を干渉なしでデコードするプロセスと、それらを使用してデコードするプロセスを個別に検討することが提案されています。 この場合、最初のコマンドの制御電圧が、モジュールの端子 53 の 54 番目のグループと XNUMX 番目の - XNUMX の後に現れることを考慮する必要があります。 結論として、コマンド「停止」、「前進」、および「後退」の信号は、比例パルスの同期パルスとして同時に機能することに注意してください。 SDR-3 モジュールの抵抗 R4、R1。 ステアリング マシンの抵抗 R4 として、Supronar 機器の抵抗が使用されます。 文学
出版物：N。ボルシャコフ、rf.atnn.ru
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