автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Частотно-фазовые электромеханическиемногоустойчивые элементы систем управления

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ? - _ УНИВЕРСИТЕТ имени АБУ РАЙХАНА БЕРУНИ

, / 0.1

На правах рукописи

АБДУКАЮМОВ Абдурашид

Частотно-фазовые электромеханические шногоустойчпвые элементы систем управления

Специальность 05.13.05. — „Элементы и устройства

вычислительной техники и систем управления"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Ташкент —19 93

Работа выполнена в Ташкентском государственном техническом университете имени Абу Рейхам.-. Беруни.

Официальные оппонент: Чл.-корр. All Республики Узбекистан,

доктор физико-математических наук, профессор

РДЯЖАБОВ Т.Н.

доктор технических наук, профессор ГАИИЕВ С.К.

доктор технических наук ТУРСУНЕАЕВ «.К.

Ведущая организация: НПО "Академприбор" АЛ Республики Узбекистан

Защита состоится г. в 10 часов на

заседании специализированного Совета К.067.07.29 при Ташкентском государственном техническом университете имени Абу Райхана Беруни по адресу: 700095, Ташкент, ул. Университетская, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ташкентског государственного технического университета.

Автореферат разослан " « г.

Ученый секретарь специализированного Совета доктор технических наук.

ХАЩАМОВ Р.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Современные системы управления (в част-сти, система сбора и обработки информации, система управления ди~ мичеокими объектами и др.), как правило, строятся на основе дво-ной элементной базы, а их исполнительная часть - на электромехани-ских элементах. Эффективность таких систем е значительно/! мере оп-деляется качеством элементной базы, которая пополняется все новы-перспективными элементами и устройствами. Современная элементная база систем управления разрабатывается основе результатов ноеых теорий, технических решений, технологий, оектных и конструкторских разработок. В связи с этим развитие эле-нтной базы имеет важное научное и практическое значение.

К элементной базе систем управления предъявляются требования эстоты, надежности, технологичности, быстродействия. Традиционно я требования обеспечивались за счет разработок новых дорогостоя-с элементов и устройств, усложнения конструкции и схем управления. Цногоустойчивые элементы (12ГЭ), созданию которых положили нача-советские ученые В.П.Сигорский, Л.С.Ситников, Л.Л.Утяков начали меняться в устройствах автоматики, измерительной и вычислитель-1 техники в качестве пересчетных схем, преобразователей частоты, (лого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, запоминающих 'ройств, функциональных преобразователей и др. Появились принци-1ЛЬно новые схеш ЩЭ, основой создания которых послужили работы ..Ракова. Их применение в информационных системах для многоэнач-'0 кодирования привело к существенной экономии оборудования, уве-:ению надежности системы, значительному упрощению устройств ввода ывода информации в случаях, когда основание системы счисления нимались раЕным или кратным десяти. В результате реализации мно-стоГяивых элементов, с использованием интегральной технологии.до- . гнуто существенное уменьшение меяэлементных связей.' 13 этой облас-исследователями издано больное количество публикаций, в которых ещены вопросы теории, построения, методов анализа и синтеза ЫУЭ стройств на их основе, со'зданы цифровые автоматы с многозначным уктурным алфавитом, обоснован их синтез, в частности, многознач-логика.

Большой вклад в развитие теории и принципам построения много мых элементов и структур внесли ученые Узбекистана. Начиная с 3 г. в Узбекистане Епервые были начаты работы в области разработ-

ки ¿азоЕЫх многоустойчивых элементов-параметров (Г.Р.Рахимов, П.Ф. Хасанов, З.И.Ясмаилов и др.) и частотного электроприз ода (;,■!. З.Хацуд ханов, Т.С.Камалов, Л.А.Хашпшн и да.), а е 1У 70-75 годах созданы основы информационно-надежностного обеспечения многозначной элемент ной базы (Д.А.Абдуллаев и др.). Возникли мощные управляющие и регулирующие многоустойчивие элементы для целей автоматизированного электропривода и систем управления. Известные элементы такого рода содержат электромеханические элементы (такие, как электродвигатели, шаговые двигатели, шагоискатели, различные комбинации механических устройств с электрическим приводом) и обладают сложной системой управления и конструкцией, неизменностью количества устойчивых состоя ниЛ и недостаточной надежностью.

К настоящему времени мало изучены и не освещены в литературе управляйте ц рейдирующие элементы, ыногопозиционные исполнительные устройства, различные электроприводы дискретного действия, ис-пользуюдае теорию частотно-фазовых многоустойчивых элементов. Отсут с те уют электромеханические ыногоустойчивые элементы (ЭХУЭ), облада ющие механическими состояниями равновесия в виде угла поворота, пространственного или линейного перемещения, ступенчато изменяющейся скорости вращения и др. Полученные результаты в области анализа и синтеза электронных схем многоустойчивых элементов трудно использовать для развития теории электромеханических многоустойчивых элементов, поскольку они включают в себя нелинейные электромеханические звенья.

Таким образом, в области элементной базы для систем управления существуют следующие насущные проблемы, тревующие своего конкретного решения;

1. Создание принципиально новых элементов, в полной мере отвеча ющих современным требованиям, и применение интегральной технологии для их реализации.

2. Создание электромеханических ЫУЭ, использующих надежные, про веренные практикой электромеханические элементы (двигатели, тахоге-нераторы, Фазовращатели и др.) на основе теории чаототно-фазовых Ш позволяющие достичь ряда преимуществ по сравнению с известными многопозиционными устройствами.

3. Расширение функциональных возможностей электромеханических МУЗ, увеличение количества устойчивых состояний, быстродействия и точности, достижения экономии оборудования, упрощения системы и т.л

С целыр решения перечисленных проблем автором сформулирована, обоснована и предложена идея базисного преобразования частоты е нелинейных четырехполюсниках с обратной связью для построения электромеханических частотно-фазовых многоустойчивых элементов.

• Лель работы и задачи исследования. Целыэ диссертационной работы является развитие теории частотно-фазовых ¡,¡73 и создание основ и принципов построения, а также способов и технических средств реализации нового класса многоустоП-чивых элементов - электроме ха нических ыногоустойчтых элементов.

,£дя достижения указанной цели в диссертационной работе необходимо било решить следующие задачи:

- сформулировать и обосновать основные предпосылки эффективного применения преобразования фазовкх сдаигов при преобразованиях частоты для построения мощных электронных и электромеханических схем многоустойчивых элементов;

- разработать классификацию шогоустойчпвых элементов, позволяющую определить рациональные пути разработки новых схем многоустойчивых элементов;

- разработать электронные схемы шогоустойчивых элементов для единичного применения;

- разработать электромехашгческие многоустойчиЕце элементы с фазовым и частотным признаками устойчивых состояний;

- исследовать характеристики разработанных схем многоустойчивых элементов;

- разработать многоустойчивые элементы с комбинированным признаком устойчивых состояний;

- решить вопросы построения отдельных узлов многоустойчивых олементов и разработать новые;

- исследовать динамические свойства разработанных ялеме.нтов, позволяющих определить их качественные показатели;

- разработать и исследовать способы и схемы управления состояниями электромеханических многоустойчивых элементов;

- исследовать особенности применения разработанных многоустойчивых элементов и конкретных схем -автоматических устройств;

- выполнить экспериментальные исследования с целью установления корректности и достоверности теоретических еыеодов и рекомендаций.

Методы исследования. В диссертационной работе используются аналитические методы, теория и методы расчета нелилейных электрических

цепей и систем, теория автоматического регулирования, методы математического моделирования, теория и расчет преобразователей с распределительными электромагнитными параметрами.

Объектом исследования являются разработанные схемы электроннн и электромеханических чаототно-фазовых многоуотойчивых элементов и автоматические системы на их основе.

Научная новизна заключается в разработке теоретических основ построения частотно-фазовых многоуотойчивых элементов, использующа; базисное преобразование частоты в нелинейных четурехшшэсниках с обратной связью и на этой основе создание электронных и электромеханических схем иУЯ, а также различных автоматических систем.

Полученные в работе теоретические и практические результаты в рамках решения поставленной научной проблемы создания элементной базы систем управления, имеют ванное народнохозяйственное значение,

Оригинальность и новизна технических решении, найденных в хода выполнения реферируемой диссертационной работы, подтверждена авторскими свидетельствами на изобретения.

¿1а защиту выносятся; следующие научные положения и результаты;

1. Обоснование возможности применения базового преобразования частоты для построения электромеханических многоустойчивых элементов и формулировка общих принципов построения.

2. Результаты разработки схем МУЗ: мощных электронных доя единичного применения, электромеханических, преобразующих электрические величины в дискретные углы поворота и ступенчато-измешшщнеоя скорости вращения вала, а также многофункциональных с комбинированным признаком устойчивых состояний.

3. Критерии выбора и разработка отдельных узлов электромеханических многоуотойчивых элементов, в том числе и электромеханических

4. Результаты изучения динамических свойств электромеханических многоустойчивых элементов, позволяющих определить работоспособность конкретных схем, переходные процессы в них, а такке такие параметры, как быстродействие и точность.

5. Эффективные способы и схемы управления сосгояними разрабо-ташьбс иногоуогойчивых элементов.

6. Схемы акалого-дискретных преобразователей и автоматических оистем о расширенными функциональными возможностями.

Практическая ценнодть. Результаты, полученные автором, поэволя-)т расширить элементную базу систем управления арсеналом новых шогоустойчивых элементов, о помощью которых решается целый ряд фактических задач, имеющих важное народнохозяйственное значение.

К решенным практическим задачам следует отнести создание; (иотемы управления подвижной частью оптического устройства подаин-, [ого объекта, привода дискретного действия, регулятора подачи тех-юлогического пара и воды, автоматической системы управления под-1инным объектом, системы управления частотного привода технологи-:есюш процессом очистки хлопка-сырца, аналого-диокретного преоб-«зователя, автоматической системы перемешивания концентратов при ;згоговлении гибридно-модульных интегральных микросхем.

Достоверность научных положений, выводов и практических резуль-■атов подтверадена сопоставлением полученных результатов с дашш-и аналогичных отечественных и зарубежных разработок, а такие прак-ическим использованием разработанных многоуотойчивых элементов в аде организаций.

реализация научных результатов» Основные результаты диссертационной работы были использованы в хоздоговорных и госбюджетных аучно-исследоватальских работах, выполненных в Ташкентском государственном техническом универсистете имени А.Р.Беруни и щизико-[еханическом институте АН Украины в 1У70-1УУЗ гг. и выполнялись в оответствин о темами;

- Тема Я 51/4 (й гос. per. 79014493) "Разработка технических редояв и комплексов". '

- Тема Л 58/3 (Л гос. per. 01660137066) "Комплексы общепромыи-внных приборов и средств автоматизации с применением микроэлек-роники, оптоэлектроники и вычислительной техники для систем управ-ения технологическими процессами".

- Тема # 196/11 (J* ГО04 per. 01900011479) '"Разработка и иссле-ованиа высокоэ^ктивных оредств автоматизированных технологичес-их комплекоов производства радиоэлектронные средств".

Результаты реферируемой диссертационной работы нашли практи-еокое применение на следующих предприятиях;

I. ЦНИРТИ (г. Ыосква) - привод дискретного действия; систем упрев-ения приводом дискретного дейотвия, дискретная инфорлационная исгеыа для имитирующего устройства.

- в -

'¿. иШШ,'Техноприбор"(г. Ташкент) - датчик производительности хлопкоочистительной машины; анализ и обоснование систем управления с прецизионный! приводом, применяющимся в современных ГАП.

3. Физико - механический институт АН Украины - разработка устройства дискретного управления оптической системой.

4. Сергелийское производственное мебельное объединение (г. Ташкент) - автоматический регулятор подачи технологического пара и вода.

о. Ташкентский завод "Зенит" - аналого-цифровые преобразователи; автоматизированная система перемешивания концентратов при изготовлении гибридно-модульных интегральных микросхем.

0. В учебном процеосе ТаыГТУ при чтении специальных дисциплин. Материалы, изложенные в монографии "Реализация многозначных структур автоматики", включены в программу кандидатских экзаменов по специальности 05.13.05., утвержденной ВАК в 1977 г..

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывалась, обсуждались и получили одобрение на: 1У, У, 1У Всесоюзных межвузовских конференциях по теории и методам расчета нелинейных электрических цепей и систем (г. Ташкент, 1971, 1975, 1982) республиканском семинаре Научного Совета АН Украины "¿¡ногозначные элементы и структуры" (г. Львов, 1971-1966 гг.), ежегодных научно-технических конференций профессорско-преподавательского состава ТашШ'1, ТашГГ/ имени Абу Райхана Беруни (1970-19У2 гг.), Объединенном семинаре "Шогозначные элементы и структуры" (г. Ужгород, 1980), республиканской научно-технической конференции молодых ученых (г. Ташкент, 1974, 1978, 1963 гг.), Всесоюзном симпозиуме по теории и расчету преобразователей с распределенными электромагнитными параметрами (г. Ташкент, 1970), Всесоюзной конференции по магнитным элементам автоматики и телемеханики (г. ¡Линек, 1970), Всесоюзном постоянно действующем научно-техническом семинаре "Микроэлектроника и первичные преобразователи информации" (г. Москва, 1985), 11-респуб-ликанской научно-технической конференции "Электронные измерительные пшбора и системы с комыутацио!шо-модуляционныш преобразователями" (г.Льнов,1971),Ш Всесоюзной конференции "Наденность дискретных устройств" (г.Ташкент, 1977), Объединенном Научном семинаре кафедр "Основы радиоэлектроники","Конструирование и технология РЭС","Радиотехн; га и радиосистеш" и "Автоматика и управление в технических систе-

s -

мах (г. Ташкент, ЕЛ2), научных семинарах отдела "многозначные элементы и структуры" ШИ АН УССР (г. Львов, 1984,ГЛО гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 48 научних работ, из них 17 авторских свидетельств на изобретения и 2 монографии.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Содержание диссертации изложено на 182 страницах машинописного текста, проиллюстрировано 118 рисункалш, содержит 9 таблиц. Список литературы включает 1У6 наименований. В приложении б рисунков.

Содержание работы

Во.введении обоснована актуальность теш диссертации, сформулированы основные науч1ше положения, выносите на защиту, и приведено краткое содержание глав.

В первой главе диссертации развита теория многоустойчивых элементов, рассмотрены способы образования их характеристик. Рассмотрена реализация принципа получения различающихся фазовых сдвигов при преобразованиях (умножение, смешение, деление) частоты в связи с задачами построения л исследования ЭШУЭ и элементов с большой выходной мощностью.

Любое реальное многозначное устройство описывается в общем случае системой дифференциальных уравнений, которые позволяет детально исследоЕать все аспекты поведения таких устройств.

МУЭ представляют собой схемы с замкнутой обратной связью, содержащие четырехполюсник со специальной (ступенчатая, гребенчатая, многогорбая) характеристикой "в±од-выход". Признаками устоЪщЕнх со-стояйий в них являются частота (или фаза) некоторых периодических бесконечно узких импульсов последовательностей oí, и с{г с кратным соотношением частот вкйгя CO^ OJ и и>г = п. Ц . Из та произведения можно выделить член:

t»| S=4 . J

где tfi - сдвиг фазы последовательности1^, - последовательности c¿a .В зависимости от изменения соотношения частот п , фазовых сдвигов и форм рассматриваемых импульсных последовательностей этот член определяет многократное изменение-нулевой частоты (постоянной составляющей напряжения), т.е. структуру образования гртбекчэ-

той или ыногогопбой характеристики,

Б случаях использования деух периодических последовательностей прямоугольных шлпульсов с кратным соотношением частот и конечной ширины постоянная составляющая из произведения содержит два члена. Первый из них:

является монотонной функцией ширины импульса - с^ . ВтороП, при выполнении условия 1 - п 5

оМ

(3)

является многогорбой зависимостью постоянной составляющей от ширины с>( и разового сдвига импульсов последовательности Ы-(Ь).

В зависимости от вида и соотношения компонент ^ и Уа результирующая многогорбая характеристика допускает большое количество различных вариантов, и МУЭ будут называться время-импульсными. а 7г

Когда Ог= - - . Ш «01 ^ а. 2 _- »'и V

х (4)

При этом, если обеспечить постоянство фазы ^ при переменной ^ время-импульсные элементы будут представлять ш и р о т н о-и м-пульсные многоустойчивые элементы. Если обеспечить постоянство ш:ршш ^ при переменной фазы )Р , время-импульсные элементы будут фазовыми многоустойчивыми элементам.

При условиях, отличающихся от приведенных, могут быть получены, другие типы многогорбых характеристик, соответственно и другие схемы многоустойчивых элементов.

Б главе приводится разработанная классификация ыногоустойчивых элементов по выходным параметрам и по функциональному назначению, которая позволяет определить пути разработки новых схем и выбрать оптимальный варшнт.

Вторая глава посвящена исследованию схом и характеристик разработанных частотно-фазоЕцх Г.1УЭ-

Создание ЫУЭ, обеспечивающих получение на выхода как электрических (частота, фаза, ширина импульсов, постоянное напряжение), так и механических (перемещение, угол поворота, скорость вращения) дискретных величин, позволяет успешно решать задачи программного управления многопозиционными исполнительными механизмами вращения и линейного передвижения, систем управления траекторией полета и посадки различных летательных аппаратов, систем слекения за небес- . ными телами, навигации и ориентации, систем дальней связи и телеуправления, систем автоматического управления в машиностроении, металлургии и атомной энергетике, роботизации и т.д.

Решение этих задач связано с необходимостью реализации пригодных для единичного применения. С этой целью разработаны схеш шротно-импульсного'многоустойчивого элемента (Щц.У&), 1и.'еюи',ле варианты реализации в реяимах умножения и деления частоты. Выведено уравнение статики для ШШУЭ (рис. I) в режиме умножения частоты ШИМУЭ

Экспериментально снятая многогорбая характеристика соответствует формулам, выведенным теоретически. Линейность зависимости uexyiy ' динамическими и'статическими признакам! составляло около 4;'Jt а быстродействие - в 10 мсек и определяется' значениями постоянных 'времени и коэффициента усиления линейной части. Отклонение уровня постоянного напряжения от величины устойчивого состояния при непрерывной восьмичасовой работе и комнатной температуре (20°С) составляло Iii, Нормальная работа элемента не нарушалась при Увеличении темпетату-ры до 50°С. *•

ШМУЭ в решаю умножения частоты обладает мальи быстродействием, связанным о наличием в нём избирательного усилителя (который также увеличивает вес и габариты элемента) да с ограниченным числом устойчивых состояний. Количество устойчивых состояний может быть изменено только за счет изменения параметров избирательного контура, а наличие больших индукгивностей и ёмкостей не позволяет реализовать их в интегральном или гибридном исполнении.

ШШУЭ в режиме деления (рис. 2) частоты свободны от этих недос-

татков и позволяет реализовать их в интегральном исполнении. Ыного-горбая характеристика для них имеет вид:

Ц,= К-СОЙ аср или ивгК-С0бп£ (6)

Для экспериментальной схемы ШШУЭ в режиме деления частоты при 500 гч; КАМ0; ¿вых.* 50гч.

Линейность зависимости ыеццу динамическим и статическим признаками состояний составляла 2'Д, быстродействие - 2 мс.

Электромеханические ЫУЭ с фазовым признаком состояли!! (Эй.СУЭ) выполняют задачи преобразования аналоговой электрической величины, цифровой или позиционный код в дискретные углы поворота вала или линейные и пространственные перемещения.

Э'ЬМУЭ в режиме умножения частоты (рис. 3), где в качестве фазовращателя использован сельсин типа НС404 и двигатель постоянного тога /Д1-1-13, питается от сети 50 Гц, реализован на 6 устойчивых состояний, отличающихся на 60° гак по электрическому углу фазового сдвига, так и по механическому углу поворота вала. Для получения достаточного момента на валу двигателя постоянного тока и обеспечения реверса подключен усилитель постоянного тока, который приближает иорлу кногогорбой характеристики к характеристике релейного типа, что позволяет увеличить точность фиксации угла поворота вала в устойчивых состояний. Из-за трудности точной настройки избирательных усилителей возникает неравномерность разовых интервалов. Перегод элемента из одного состояния в другое осуществляется импульсами длительностью Д^ = 0,5 + 0,55 мс; при длительностях л! = 0,75 + 0,65 мс вал поворачивается на 120°, а при Дt = о,92 + 0,95 мс - на 1С0°. Во всех случаях амплитуда импульсов тока 1упр. = 2 [тл] . Время перевода с одного состояния в другое (быстродействие) составляло 50 мс. Быстродействие элемента определяется инерционностью двигателя-фазовращателя, коэффициентом передачи редуктора и статическим коэффициентом усиления системы. Наличие люфтов механической передачи г. зо:ш нечувствительности двигателя по напряжению 1 2,36 [в] обуславливает неточности установки вала, составляющие в экспериментальной схеке 1 1°. Для уменьшения этого необходило использовать ма-лаияерционные двигатели с большой чувствительностью и избавляться от лидртзэ механической передачи. Б случае применения совмещенных сетсии-даиггтелвй' устраняются лафтн, уменьшаются габариты и увеличивается бнотродех.стгие.

Использование контактных электромеханических звеньев несколько ограничивает применение описанного многоустойчшзого элемента. Б связи с этим разработана схема ЗФМУ'Э (рис. 4) с бесконтактными электродвигателями, в которой достигнуто увеличение точности отработки и расширение области .применения.

В обоих схемах ЭйлУЭ многогорбая характеристика получается за зчет использования преобразований фазовых сдвигов при умнокешш чистоты. Она описывается уравнением

шшя обратной связи проходит по оси абсцисс (об - угол поворота зала). Здесь умножителем частоты является избирательный усилитель, соторый трудно настроить на нужную гармонику. Поэтому практически «возможно получить характеристику, переходящую через нуль с равнн-ш фазовыми интервалами. Кроме того, увеличения числа состояний е них схемах связано с уменьшением мощности высших гармоник, а изме-[ение его возмозшо лишь при вариациях параметров контура.

От этих ограничений свободен ЗЗШЭ, использующий реютл деления встоты (рис. 5). В зависимости от типа применяемых в них фазовра-1ателя и двигателя могут быть получены разнообразные схеш с требу-■мыми параметрами. Б работе приводятся результаты исследований ря-;а схем разработанных вариантов. В Э&.СУЭ устойчивые состояния иолу-аются не за счет конструкции (как это делается в шгоеых деигате-ях), а за счет схемных решений. Ошг обладают двумя выходами (глеха-ическим - в виде угла поворота и электрическим - в виде фазы наряжения) и допускают наиболее простые способы управл!ния. Электри-еский выход может быть использоеэн для индикации числа усто^шшх остояний во время работы элемента, то есть допускает программное правление.

Для решения задач ступенчатого регулирования скорости вращения лектропривода и стабилизации'разработаны электромеханические ¡.¡УЭ частотными признаками состояний (ЗЧЬТУЭ).

При реализации конкретных схем ЭЧМУЭ применяется либо режим дкокения частоты, либо режим деления частоты, что определяется ра-этой фазового детектора. Устойчивые состояния получаются как точки зресечения гребенчатой характеристики фазового детектора и характе-ютики частотного модулятора. В зависимости от применяемых электро-

двигателя и генератора перепенного тока могут быть построены разные варианты схем ЭЧ.^Э.

Нагл проведет исследования разработанной схемы ЭЧМУЭ (рис. 6) в режиме умпояенпя частоты, т.е. при ^гвцх > ^бозЕГ.

Количество устойчивых состояний зависит от величины коэффициента усиления 1Су, выбора оптимального соотношения частот и типа исполнительного органа.

Для исследуемого ЗЧЫУЭ устойчивый реям»! сохранялся при изменении чистоты в пределах от СВбозЕ.т^ ТГГ1'Т1>"-= 50 Гц до

При Ку = ЬО и ^^ = юо Гц получено IX = 4. Нелинейность составила примерно 3;' п обусловлена нелинейностью скоростной характеристики исполнительного двигателя.

Б случае реализации ЭЧ1.17Э в рекиме деления частоты, т.е. при /гбыл^5боз5". ьввду расширения области захвата частоты увеличивается количество устойчивых состояний и появляется возможность его изменения изменением коэффициента деления делителя частоты.

Разработаны и исследованы многоустойчивые элементы с комбинированным признаком состояний, которые имеют большое количество устой-чивнх состояний и более широтам функциональные возможности, обладают гибкостью в управлении.

Электронные схемы ЫУЭ с комбинированным признаком состояний ыоено реализовать в интегральном исполнении. Разработана и исследована схема электронного частотно-широтного МУЭ (рис. 7), где число устойчивых состояний определяется

\г-/кт(гп-П + ^). (8)

Здесь ГП н п. - верхняя и шкшяя гармоники, в которых захватывается Т1,1УЭ. Диапазон перестройки исследованного частотного модулятора при изменении управляющего напряжения от 0 до I В имеет Т\гнП = = Ю3 Гц, Ттах = 12-ю3 Гц, т.е. К = 12. При этом широтная часть элемента имела Кц = 12, так как £Е03Й = Ю3 Гц. Тогда общее число устоГжгпых состояний электронного частотно-широтного многоус-тойчнвого элемента:

^ = 1{ч • «ш =

Разработает даа варианта электронно-электромехашгческого частот- ; но-фазоного МУЭ (рис. о,9), которые обладают большими функциональ-

:шми возможностями. Для них число устойчивых состояний:

= • Мер. (У)

Результаты исследований позволили разработать электромвханичес-ше частотно-фазовые ЫЭ (рис. 10) и другие типы ¡л/3. и этой главе зписываются схемы и характеристики деух вариантов (рис. II, 12), заз^ботанных схем ¡¿/3 линейного перемещения к потешушльно-фазово-

ЛУЗ (рис. 13), обеспечивающая дискретное преобразование пространственного перемещения в дискретные уровни постоянного напряжения, декретные <1шы импульсов импульсных последовательностей и даскрет-Ш0 перемещения подштной части. Приводятся результаты исследований.

Третья глава посвящена исследованию вопросов построения отдельна узлов электромеханических многоустойчквых элементов.

Сложность схем ЭлйЕ/Э определяется сложностью отдельных узлов, оторыа разделяются на электронные и электромеханические.

Показано, что для маломощных схем а<шогЭ электронные узлы необ-:одш.ю реализовать на дискретных влектрорадиоэлементах или на ин-егральных микросхемах, а такие совмещены в один ШС в виде гибрид-;ой модули.

13 главе приводятся результаты сравнительного анализа схем фазо-ых детекторов и обосновываются критерии их выбора, а такие опре-елен оптимальный режим работы.

Реальные схемы ЭпЫУЭ отличаются друг от друга главным образом аличием в них умножителя или делителя частоты, где коэффициент ум-ожения или деления частоты определяет число устойчивых состояний, работе описываются различные варианты умножителей частоты и пока-аны перспективные варианты для реализации ЭмчУЭ. В этой главе так-а приводятся результаты анализа делителей частоты и даны рекомен-ации по их выбору.

Точность отработки, надежность и быстродействие Э*ШЭ зависят . г применяемых в них электромеханических узлов, которыми могут быть, эрийно выпускаеше электродвигатели с первичными преобразователя-н (датчикаш).

Б разработанном электромеханическом узле (рис. 14) для фазового 1Э электродвигатель и фазовращатель совмещены в один корпус, что эзволяет удучшить его параметры.

Разработаны два варианта электромеханического узла для частотно-з МУЭ и описаны принципы их действия.

Исследования показали, что разработанные электромеханические узлы (как для ЭФ;.!УЗ, так и для 3W3) обладают большой точностью, повышенным быстродействием и характеризуются отсутствием люфтов и улучшением технологии изготовления, а также существенным уменьшен« ем весогабаритных данных.

В четвертой главе приводятся результаты исследования данамичес ких свойств разработанных 1,{УЭ. [,'ногоусто!гчивые системы представляю собой нелинейные замкнутые динашгаеские систеш, которые могут быт статическими или астатическими. Они описываются нелине&шми дифференциальными уравнения!® с постоянными коэффициентами.

Зная динамические свойства отдельных звеньеЕ, можно составить структурные схемы, получить уравнения и разработать программы, позволяющие оценить динамические свойства конкретных шогоустойчнвых систем.

Динамические свойства 3&'.1УЭ определяются его поведением при малых отклонениях углов от устойчивых равновесных значений.

Определено характеристическое уравнение

ц/+аар4аарг+а(р + а0= О, (10)

описывающее поведение астатической систеш 3-го или 4-го порядка с отрицательной обратной связью в окрестностях устойчивых равновесны: значений угла поворота вала oi , где коэффициенты определяют быстродействие и точность фиксации равновесных значений углов .

Применение критерия 1Урвйца для систеш четвертого порядаса позволило получить условие устойчивости

1/ rfft<p"l"'Fi)+ *пр Тдф ' 1<р_

V Tj.V Т tyi /Т v п> . «т" т ' (II) If,9''Ac?' "Р' >s' W Vli.'p Ь Щ?' 'f '«PJ

которое выполняется црв соответствующем подборе постоянных аремеы звеньев и коэффициента усллаиш; системы, lipoid ¿сего можно добиться устойчивой работы цугеи подбора коэффициента усиления. Обычно существует некоторое максимально допустимое значение коэффициента уо>: ления, и тогда устойчивость слотали обеспечивается при значениях К < К . Однако для ЗФ.,1/Э возможность изменения кооифнцлбигга усилв-ния системы ограничена условием точность фиксации угла поворота. При шксшалдо» доцуогаюи отклонении ¿¿oCmetM. и известной пороге, включающего зьзнья (¡азояыВ детектор, усилитель н «лльтр нижних час-

„ к -,/.. '

тот должно выполняться условие Дт'Ко'К.» -- Л/Л„Г. = —7—,--------

J- <J ДУУ Д СХ n-iilpc

Для реального элемента'с параметрами: Тдф = 130 мс; Ту = В мс; ({) = 25 мс; = 0,30М; К = 24 В/рад (из статической характеристи-й вход-выход); К ф = 0,061 рад/В, мс, получено = + 0,7°;

. = 1,46 1/мс.

Максимально допустшое значение коэффициента усиления К^ полу-ается на два поряди меньшим действительного коэффициента усиления Это означает, что система неустойчива. Поэтому устойчивая работа истеш с приведенными параметрами монет бить обеспечена применени-м редуктора с передаточным отношешгам Кр < Кщ/КдТ) 1:42.

Исследованы другие пути достижения усто!гчиво:! работы ЭШУЭ и ¡редложен вибрационный реним, т.е. режим без фильтра шганих частот, рй этом уменьшается влияние трения, люфтов и ограниченной чувстви-■ельности звеньев системы на точность установки фиксируемого зцаче-:ия угла поворота, т.е. многоустойчивый элемент практически не обла-рет зоной нечувствительности. Устранение ФНЧ при прочих равных ус-говиях приводит я уменьшению коэффициента К (для нашего примера поучено К.= 6 В/рад, если К <1,46 1/В*мс, то для устойчивости доста-'очно применить редуктор с передаточным отношением К = 1:3).

Экспериментальная проверка работы ЭФ1.УЭ без ФНЧ с указанными параметрами по,цтвердила значение угла поворота вала оС , отстоящих (руг от друга на 60°. Погрешность фиксации углов не превышала 1 1°. [ри управлении элементом с помощью импульсов напряжения иупр. , посыпающих на вход усилителя постоянного тока, время перевода на одно 'стойчивое состояние не превышало 50 где, т.е-, перевод осутцествляет->я в 20 с лишним раз быстрее, чем для элемента с ФНЧ. Очевидно, схе-1а элемента с ФНЧ монет на!5ти применение в системе, где при относительно невысоких быстродействиях требуется развивать большие усилия I обеспечивать высокий к.п.д. работы двигателя.'С другой стороны, ¡хема без ФНЧ, позволяющая получать высокое быстродействие, найдет • [римененив в маломощных быстродействующих системах и устройствах. 1

При исследовании динамики частотного многоустойчивого элемента гриходится учитывать факт существования в схеме ряда устойчгаых со-¡тояний.

Чтобы составить уравнения системы, необходимо иметь разовые со-'тношения, т.е. необходимо выразить частоту $ через угол сС .

Получено основное уравнение ЭЧИУЭ, которое определяет параметры ^ньев схеш, быстродействие .и точность

где Х0 = К^, •

Исследования показали, что для ЭЧ1.7Э с параметрами = 150 мс

Кдр 1 0.GI рад/в«мс; Ту = G ыс; = 20; Т^.= 5 ыс обеспечивается

устойчивая работ а. ;,йксшально E03i,южное время перехода о одного состояния в другое равно 0,2 с.

h этой главе приводятся результаты исследований переходного процесса а.С,1УЭ, где особое внимание уделено определению зависимостей быстродействия и точности от параметров схемы, применяемых электромеханических звеньев и реашка работы (холостой ход, с нагрузкой) Определяющим ¿¿актором быстродействия ЭЛиУЗ являются инерционные свойства применяемого в них электродвигателя и величина нагрузки.

Определена зависимость Бремени перехода от инерционных свойств двигателя-фазовращателя и нагрузки (рис. 15). Оценена точность перехода элемента в повоз состояние.

Рассматриваются управление состояниями a.ii.tfa при больших отклонений от полоаения равновесия. Описаны разработанные способы управления и пути улучшения управляющих параметров, а такие возможность программного управления их состояниями.

Пятая глава посвящена вопросам применения разработанных частотно-фазовых электромеханических ¡л/З в различных, автоматических системах.

Электронные схемы ¿¡УЗ с большой выходной мощностью кашли применение Е системах управления силовой преобразовательной техники, автоматизированного электропривода и др.

Электромеханические разовые ШЭ применяются в качестве исполнительных механизмов цифровых регуляторов различных физических величин, цифровых печатающих устройств, входных и выходных устройств ¡Ш, шаговой протяжи устройств считывания графической информации и т.п.

Электромеханические частотные ÙI/3, в основном, применяются в автоматизированном электроприводе для решения задач ступенчатого регулирования скорости вращения и её стабилизация.

В этой главе приведены результаты исследований автоматической системы управления подвижной частью оптической систеш и системы обнарукения подвижного объекта, привода дискретного действия для

- 1а -

управления состоянием выходного вала привода с программным управлением, регулятора подачи технологического пара и воды в основном производстве мебели, системы управления частотным приводом технологическим процессом очистки хлопка-сырца при регулировании подачи хлопка в рабочую камеру дкинирования, автоматической системы перемешивания концентратов в производстве гибриднб-модульных интегральных микросхем. Цркводятся структурные и принципиальные схемы, дано описание принципа действия этих автоматических систем и устройств.

Описываются возможные применения разработанных ыУЗ в система ни— говой протяжки ленточных диограш, преобразователе "аналог-цифра" при телеизмерении различных физических величин, в качестве электромеханического регламентатора и электронных часов с цифровым отсчетом, а также регулятора заданного уровня, в системе программного управления сверлильным станком, в автоматической системе регулирования положения платформы и в цифровой следящей системе.

Показано, что разработанные устройства на МУЭ обладают значительно более упрощенной структурой, требуют малого количества оборудования, в них достигается снижение потребляемой анергии и увеличение производительности и надежности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации осуществлено теоретическое обобщение и решение научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение -разработаны теоретические основы и принципы построения, а также способы и технические средства реализации новой элементной базы -частотно-фазовых электромеханических многоустончивых элементов систем управления,

В рамках решения указанной проблемы в работе получены следуьлдио основные теоретические.и практические результаты.

1. Развита теория частотно-фазовых ыногоустойчпвых элементов и на основе теоретических исследований обоснована возможность построения принципиально новых электронных и электромеханических схем многоустойчивых элементов систем управления. Сформулированы принципы и описаны способы построения, разработаны методы получения их характеристик. Предложена классификация частотно-фазовых многоустойчивых элементов систем управления по признаку выходных параметров, позволяющая разрабатывать новые схемы многоуотойчивых элементов, и по признаку назначения, определяющая область применения.

2. Разработаны и исследованы многоусгойчивые элементы для едшшч-ного применения на базе широтно-имцульсных шогоустоичпвых элементов

в режимах умножения и деления частоты. Определены основные параметры, характеристики и способы их улучшения. Шротно-ымпульсный многоустойчивый элемент в режиме деления частоты реализован в гибридно-модальном исполнении в качестве аналого-цифрового преобразователя.

а. Обоснованы конструктивные пути решения задач преобразования электрических величин в дискретные угловые перемещения, т.е. созданы фазовые электромеханические многоустойчивые элементы и ряд других вариантоЕ. Полученные теоретические и экспериментальные результаты позволили создать дискретные преобразователи на основе электромеханических фазовых многоустойчивых элементов в рекимах умножения и деления частоты с числом устойчивых состояний /7 =6; Ь; 10; 12; 16.

•1. Разработаны и исследованы частотные электромеханические многоустойчивые элементы, обеспечивающие решение задач автоматизированного электропривода (в частности, ступенчатое регулирование скорости вращения и их стабилизация), lía основании результатов, полученных экспериментально, выявлены критерии выбора элементов схемы, режим работы исполнительного электродвигателя и пути увеличения количества устойчивых состояний.

5. Решена задача получения дискретных линейных и пространственных перемещений с помощью электромеханического многоустойчивого элемента линейного перемещения, использующий явления в длинных линиях без потерь и питаемая от генератора еысокой частоты. Определены способы изменения количества устойчивых состояний и увеличения функциональных возможностей многоустойчивого элемента линейного перемещения,

для целей преобразования пространственного перемещения в дискретные уровни постоянного напряжения и дискретные фазовые сдвиги разработан электромеханический потенциально-фазовый многоустойчивый элемент, обладающий следящим действием.

б. Разарботан ряд электромеханических многоустойчивых элементов с комбинированным признаком устойчивых состояний, т.е. электрошше частотно-широтные, электронно-электромеханические частотно-фазовые, а такне электромеханические частотно-фазовые многоустойчивые элементы, которые обладают большими функциональными возможностями. Показана возыошюсть реализации электронного частотно-широтного многоуо-тойчнЕого элемента в интегральном исполнении.

7. Исследованы вопросы построения отдельных узлов электромеханических миогоустойчиЕых элементов. Предложены оптимальные варианты схем уиюхштелей, делителей, фазовых детекторов и фильтров низких частот. Разработан новый вариант электромеханического узла для Фазового электромеханического многоустойчивого элемента, представляющий

собой совмещенный асинхронный двигатель-фазовращатель, а также для электромеханического частотного иногоустойчивого элемента, нредстан-ляшций собой совмещенный бесконтактный двигатель постоянного тока и тахогенератор переменного тока, имеющие общую ось.

Ь. Изучены динамические свойства разработанных ыногоусгойч.^ых элементов систем управления. Составлены структурные схемы,уравнены! и программы, определяющие динамические характеристики, Установлено, что устойчивость электромеханических фазовых многоустойчивых олепен-тов определяется коэффициентами усиления усилительной части и инерционностью двигателя-фазовращателя. Проанализировано влашшв корректирующей цепи на устойчивость электромеханического фазового ьлого^с-тойчивого элемента и предложен вибрационный режш работы,позволяющий увеличить точность отработки и быстродействие.

Определена устойчивость частотных электромеханических многоустои-чивых элементов и на основании теоретических и экспериментальных результатов определены критерии устойчивости в зависимости от Koai-j.it-циента усиления К и постоянной времени Т. Составлена программа, определяющая граничные значения параметров.

У, Исследованы переходаые процессы в разработанных схемах многоустойчивых элементов. В результате определены влияние инерционных свойств электромеханических узлов и величины нагрузки на быстродействие и точность. Выявлено, что быстродействие и точность зависят от выбора параметров элементов схем, а также параметров управляющего воздействия. Получены зависимости амплитуды управляющего шнудьса от длительности, и длительности от величины нагрузи, которые ыфеделяш сгяжгдыйо ущшлявдцз траметгн. доказано. что вероятность безот-хлзяоН улеликассгся ь схсли, у од&дее чши.с ь и:?^ .».шикл

гсиодкение.

10. Сосгэьлс;.*!: сод^гуршо сх-- л гозг/с^.-и ^»..¿т»»:« !

лых многоустокчивых элементов и дано их ошюгииш, о !...«..

тического применения созданы: систеш управления шммикм шь.. >•.. ткчеокого устройства подвижного объекта,привод ¿до^чшинс. регулятор подачи технологического лира и йоды, гиАюитычес««»! не управления поашшшм объектом, система ¿(ц-лмхнш чмскьиого .. вода технологическим нроноооогл очистки хлоцка-сцрш, аналш'о-.-.и^-л, о-гнио щеоб^йоватада» авточтпческая систем.** «..».ну-н•• •

ра2'ОН Яри г.ЮрИАНО-.'нуу'ЛЫМЧ |111тиг|\члыш<! V.! .

OCJiOBüOB СОЙЛЯШЕ ДКЗСЕРВДМ ОТРАЖЕНО Б СЛВДГШШ

ОШБШЖОВАШШХ РАБОТАХ

1. Абдукагалов А. Элементы промышленной автоматики. /В кн. Реализация многозначных структур автоматики. Под ред. Ра ков а Г,i.A. -Киев: Паукова думка, И76. - С. 231-265.

2. Лбдукашов А. Перспектива развития многоустойчивых элементов проппшленной автоматики. /Докл. на семинаре "¡Многозначные элементы п структуры". - Ужгород: I960.

3. Абдукан.гов А. Способы управления электромеханическими многоустойчивыми элементами. - Льеов: 1971. - С. 64-85.

4. Лбдукаяшв A. LonpocH построения часготно-фазоЕнх электромеханических многоустойчлЕых элементов. "Микроэлектроника и первичные преобразователи'.' - Li.: 1905. - С. 3.

5. Лбдукашов А. ¡.¡ногоустойчивые элементы промыпшенной автоматики - Ташкент: Фан, 1986. - БО с.

G. Абдукашов А., Раков Li.А. ¡¡¡кротно-шпульешй многоустойчивый элемент, /¿опросы кибернетики. Вып.38. - Ташкент: 1970. - С.66-95.

- содержательная постановка задачи, методика её решения, вывод аналитических соотношений.

7. Абдукашов А., Раков М.А. Частотно-фазовые преобразователи к шогоустойчлвые элементы. /Изв. АН УзССР, сер. техн.наук, 1971,

з. - с. 17-21.

- продуктами основополагающая идея и разработана возможность реализации частотно-фазовых преобразований для построения электромеханических многоустойчивых элементов.

8. Абдукахыов А., Раков ¡i.A. Магнито-полупроводникоЕые схемы ступенчатого регулирования разового сдвига. /Докл. на ХШ Всесоюзном совещании "по магнитным элементам. - ¿Линек; 1970. - С. 13.

- обоснована идея получения ступенчато-регулированного фазового сдвига на гшогоустойчивых элементах.

9. Абдукагалов А., Раков ¡.I.A. Электромеханический фазовый много-устойчгаый элемент. /Докл. на Всесоюзном симпозиуме по теории и метода!.: расчета преобразователей с распределенными параметрами. -Таакент: 1970. - С. 73-74.

- сформулирован принцип и предлокена схема электромеханического фазового многоустойчивого элемента.

10. Абдукаюмов А., Сосновский P.O., Мавлянов Ш.А. Некоторые схемное особенности отдельных узлов электромеханических фазовых много-

йчивых элементов. /В сб. "Бопросы теории преобразователей пнфор-и". - Ташкент: 1S75. Вып. 152. - С. Ü0-I03.

- научная постановка задачи и методика ей решения.

11. Абдукашов А., Халпков A.A. Некоторые варианты реалпзацш лкительного органа электромеханического частотного пногоусто.':-го элемента. /Сб. материалов по итогам научно-исследовательских т ГШ, ТашШЬ Вып. 147. - Тапкенг: 1975. - С. 5G-6I.

- прбдлокен бесконтактный исполнительный орган для частотного оустойчивого элемента.

12. Абдукашов А., Раков f.i.A., Халиков A.A. Об устойчивости тромехашгаеского частотного элемента. /Изв. АН УзССР, сер. тех. . - Ташкент, 1978, J5 2. - С. 25-28.

- содеряательная постановка задачи и вывод основных положений.

13. Абдукашов А., Мавлянов O.A. Исследование точности преобра-теля информации в дискретный углы поворота Бала. Теория нелн-ых электрических цепей и систем. Вып. 17У. - Ташкент, 1976. -3-47 j

- предложен новый способ увеличения точности преобразователя.

14. Абдукашов А., Луб Л.Т., Погрибной В.Л., Раков Гл.А. Электро-иические многоустойчивые устройства, /Изв. ВУЗов, сер. "Элек-ехашхка", IÖ7S, &2. - С. III-II4.

- предложены конкретные схемы и выводены аналитически основные ношения.

15. Абдукашов А., Раков М.А., Халиков A.A. К исследовании тромеханического частотного шогоустойчнвого элемента. /Изв. зССР, сер. тех. наук, 19ТУ, й 3. - С. 23-26.

- предложена методика теоретического и экспериментального нс-ованпя.

16. Абдукашов Д., Сосновский P.O., Халиков A.A. Схема' связей ' у декадаг,га реверсивного счетчика на многофазных триггерах. /Во-' ы кибернетики. Вып. 98. - Ташкент: IS77. •

- постанови задачи и разработка схемы связей.

17. Абдукашов А., Ахмедов Р., Сосновскпй P.O.»-Халиков A.A. рсивный счетчик с цифровой индикацией. Приборы и техника эксперта. J5 3. 1979. - 3 с.

- обоснована основная идея применения многоустойчивого элемен-качестЕе реверсивного счетчика.

18. Абдукашов А., Халиков A.A. Частотны" г.:ногоустолч;шый эле-Е реглие импульсного управления. /Вопросы кибернетики. Вып.94.

- Ташкент: Г-77. - С. 102-106.

- экспериментально-аналитическим« приёмами продемонстрированы преимущества импульсного управления.

Г*|. Абдукашов А,, 1.1аЕлянов Ш.А. Классификация преобразователей электрических величин в дискретные угловое перемещения. /Вопросы кибернетики. Вып. 103. - Ташкент: Iü7ß. - С. 131-136.

- обоснован основополагающий признак классификации.

20. Абдукашов А., Дуб Я.Т., Раков 1,1,А., Мавлянов Ш.А. Об устой чивости электромеханического фазового многоустоичивого элемента. /Изв. АН УзССР, сер. тех.наук, Iü7G,\li 14-18.

- содержательная постановка задачи и формулировка основных научных положений.

21. Абдукашов А., Халиков A.A. Исследование переходного процесса и определение области устойчивости работы ЭЧЦУЭ на ЦЕЛ. /Докл на семинаре "Многозначные элементы и структуры". - Ужгород, 1980.

- постановка задачи и методика её решения.

22. Абдукашов А., Мавлянов U.A., Халиков A.A. Исследование электромеханического фазового многоустойчивого элемента. /Тез.докл. Ч.П 1У Всесоюзной конференции. - Ташкент; IÜB2. - 2 с.

- предложена и реализована техническая идея.

23. Абдукашов А., Халиков A.A., Ыавлянов Ш.А. Исследование многофункционального электромеханического ыногоустойчивого элемента. /Сб. научных трудов ТаыПИ. - Ташкент: 1983. - 1,5 с.

- вывод основных научных положений.

24. Абдукашов А., Швлянов П..А. Анализ устойчивого ЭФ11УЭ. Ala-териалы республиканской НТК молодых ученых. - Ташкент: 1974. - .

С. 212-213.

- вывод основных аналитических соотношений.

25. Аблукашсв А., Луб И .Т.-, Раков U.A. Динамические свойства электромеханических фазовых многоустойчивых элементов. /Тез. 1У Всесоюзной конференции, П вып. - Ташкент: 1У71. - С. 224-225.

- вывод основных аналитических соотношений.

26. Абдукашов А., Ыавлянов Ш.А. Исследование переходного процесса электромеханического фазового многоустойчивого элемента. /Автоматизация систем управления. Сб. научных трудов. - Ташкент: 1986. ■

С. 45-48. «

- постановка задачи и методика её решения.

27. Абдукашов А., Халиков A.A., Ыавлянов Ш.А. Многофункциональный электромеханический преобразователь. Нелинейные цепи и системы.

Ташент: 1064. - С. 70-74.

- предложена эффективная структурная схема пногофушшионально-). электромеханического преобразователя.

28. Абдукашов А., Шелянов Ш.А. Сравнительный анализ преобразо-лелей информации в дискретные угловые перемещения. Нелинейные це-

I и системы. - Ташкент: 1984. - С. 77-Б1.

обоснована возможность применения ЗК.УЭ в качестве преобразо-1теля в дискретные угловые перемещения..

29. Абдукашов А., Раков I.i.A. Устройсво для получения'дискрет-■х углов поворота фола и фазы гыходкого напряжения. "механизация и томатизация управления. - Киев: IÖ7I, Jj G. - С. 32-34.

- сформулированы основные теоретические положения работы.

30. Абдукашов А. Проблемы выбора элементной базы для электро-ханических многоустойчивых элементов. Преобразовательные устрой-ва и радиоэлектронные системы, - Ташкент: Ii/j3. - С. 3-4.

31. Абдукашов А., Саидов О.П. Оценка параметров элементов схе-оЧГ.ГУЭ. Преобразовательные устройства и радиоэлектронные системы.

Ташкент: 19УЗ. - С. IB-22.

- определена зависимость устойчивости ЭЧгЛУЭ от параметров схемы.

32. A.c. 275529 (СССР). Электромеханический фазовый многоустой-зый .элемент. Абдукашов к., Раков ¡.i.A. Оцубл.-в ЕЛ. IS70. 3 22.

33..А.с. 265355 (СССР). Электромеханический кногоустойчивый эле-iT линейного перемещения. Абдукашов А., Влажевич Б.И.. Раког ¡,1.А. гбл. в El. 1У70. Jj ГЗЗ.

34. A.c. 668385 (СССР). Охротно-импульсный многоустойчивый эле-[т. Раков ¡.I.A., Абдукашов А.'Опубл. в EI. ICJ70. К 12.

35. A.c. 27IIII7 (СССР).Электромехашгчесзшй частотный многоус- -гчнвый элемент. Раков Li.А., Абдаташов А. Опубл. в Ei.3>70. ¡Ь 17.

36. A.c. 351274 (СССР). Электромеханический фазовый многоустой-ый элемент. Абдукашов А., Раков i<!.A. Опубл. е EI. Tj7I. ¡г 26.

37. A.c. 35I3IO (СССР). Электромеханический аналого-дискретный образователь. Абдукаюмов А., Блаккевлч Б.И., Ногрибной З.А., Ра-

1.1.А. Опубл. в Ш. Ii?72. й 27.

38. A.c. 350023 (СССР). Аналого-дискретный преобразователь. . укашов Д., Кла.'-жеЕнч Б.И., Ногрибной З.А., Раков Li.А. Опубл. Л. К72. X 27.

3CJ. A.c. Ь:47Ь'Л (СССР). Потенцпально-фазовкй электромеханэтес-

многоустойчнвый элемент. Абдукашов А., Погрпбной З.А., Раков . Опубл. е Ei. IÜ72. j- 25.

40. A.c. 3i/2725 (СССР). Преобразователь кода в угол поворота вала. Абдукашов А., Погрибной З.А., Раков ;,;.А. Опубл. в EI. IS73 Je 31.

41. Л.с. 744^26 (СССР). Частотно-широтный многоустойчишй эле цент. Абдукашов А., Раков U.A., 1,1авлянов U.A., Халпков A.A. ОпуС в Ei. 1ьСО. Г, 24.

42. A.c. 402äü (СССР). Исполнительный меха!шзм для МУЭ. Абда кашов А., Погрибной В.А., Ра кое U.A. Опубл. в El. Ii/73. Га 42.

43. A.c. 6С6072 (СССР), Шротно-импульсшп многоустойчивый эх мент. Абдукашов А., //¿авлянов 'ПЛ., Раков 1,1.А., Халиков A.A. Опус в т. 22.

44. A.c. büi)I33 (СССР), Электромеханический частотно-фазовый многоустойчивый элемент. Абдукашов А., Халиков A.A., ¡.'лелянов LI. Опубл. в EI. Iü83. J,i 7.

45. A.c. II27G76 (СССР). Электромеханичесхшй частотно-фазовы; многоустойчпьый элемент. Абдукашов А., Халиков A.A., Ыавлянов Iii, Опубл. в EI. Iüb4. 44.

46. A.c. 1/74557 (СССР). Электромеханический частотный многоус тойчпвый элемент. Абдукашов А., Халиков A.A. Опубл. в EI. 1982. Ii 42.

47. A.c. %21Б5 (СССР). Многофункциональный элекгромоханичес) преобразователь. Абдукашов Л., Халиков A.A., Мавлянов U.A., Улж ев Э. Опубл. в Ei. TjB2. Ji 46.

45. A.c. II70425 (СССР). Электромеханическое многоустойчивое устройство линейного перемещения. Абдукаюмов А., Халиков A.A., h кимов Х.Х. Опубл. в EI. Iüb5. tö 28.

imt ВКЛАД АВТОРА Б СОВМЕСТНЫХ ПУБЛИКАЦИЯХ

Все результаты исследований, включенные автором в диссертации получены ш самостоятельно. Б монографии [l ] автором вдписана гл П. Моногорафия [5 работы ^2,3,4,30]написаны самостоятельно. [32-48]- разработана основная идея, структурные схемы, предложен] принципы'их действия и конкретные схемы многоустойчивых элементо: В работах, выполненных в соавторстве, вклад автора указан в соответствующей нумерации работ.

/.. ЛСДУК/ЖОВ.

Бошкариш тизимлр.рининг чаетота-фазявий электромеханик куп тургунли таркиби'? цисмлари.

Радиоэлектроника,автоматика,хисоблаш техникаси ва бош1£а-р'иш тизиыларининг ривожланиши уиун,^озирги замон талабларига жавоб берувчи таркибий цисадар лодим. Еу жихатдан я^инда яра-тилган куп тургунли таркибий ^исмлар оътиборга лойиадир.Чунки улар санаш схек:аларида, Эхм кирш ва чшда ^урилмалариаа,аналог-код ва код-вналог узгартиргичларида, хотира цурилмаларида, частота ва функционал уэгартиргмчларда и.алатилиб, куйилган таг . лабларга жавоб берковдалар. Улар орасида частота узгаришида хосил буладиган фаза узгаришларини ишлптувчи назарияга асослан-ган куп туррунли таркибий кисмлар оддийлии, тезкорлик, аницлик, технологик ва ишончлилин таяабларини амалда бажармоадалар. Шу-нинг учун бундай куп тургунли таркибий. чисг.ларни яратиш ва гек-шириш сохасида куплаб ишлар олиб борилмоцда.

Ленин шу Baf¡Tra [{адар бундаЛ назарияга асосланган бош^а-рувчи ва ростловчи куп туррунли таркибий кисмлер, куппозиция-ли бажарувчи цурилыалар, турли дискрет электроприводлар ман-бааларда ^айд эиилмаган. Айницса амали'Зтда куп ишлатильдиган механик /бурилиш бурчаги, а Алании тезлиги, фьзовий ва чизичли силяиш/ тургун холатларга ora булган таркибий цисылар ьаълум эмас.

Шу сабабдан изланишар олиб борилиб.частота-фазовий куп туррунли таркибий кисмлар назарияси рйвожлонтирилди. Ьу atocia янги электрон ва электромеханик /Э.ш.ЦЭ/ таркибий цисмлар тратил асослаб берилди. Частота-фазавий куп туррунли таркибий {исыларнинг характеристикаларини хосил ^илиш гуллари, уларни ;урил принциплари ззиб берилди, классификацией яратилди. lüy >илан бирга якка холда ишлатилиши лозим булган куп тургунли :аркибий чисмлар яратилди ва текширилди. '

Электр катталикни 'бурилиш бурчагига дискрет узгартирувчк шектромеханик фазавий куп туррунли таркибий iíhcm /ЭФшЗЭ/, 1Йланиш тезлигини дискрет узгартирувчи зки доимиП са^лаб ко— увчи электромеханик частотавий куп тургунли таркибий цисм Э</МУЭ/, фазоБИй хамда чизи^ли дискрет силжитувчи электроме-аник куп туррунли таркибий цисм, турр^и холати куп булган ва .

и зад I йог.й..'» лг^гт от". л г-н чг.тор олектрсь-отапш куп тур-рунли тл^кпбп!" "исмлгр /У.УХЬ/ ихтиро к.илинди. Улар устида т^к'лп^иллг.р олиС Сор:ляб, электромеханик куп тургунли тарки-бпй цискларнинг ¿ло^ида тугунчалари цандай курилиши кераклиу ги ва уларнинг электромеханик тугунчаларининг янги вариантла^ ри уйлаб топилди. Яратилган куп тургунли таркибий (¡исмларнинг динамик хоссалари урганилкб, уларнинг тургунлик шарти /крите-рийси/, теэкорлик ва ана!{лик даражаси, бу параметрларнинг си-фатини яхшилаш йуллари ани^ланди.

Яратилган ч&стота-ф-азавий электромеханик куп тургунли таркибий цисмларнинг кулланиш сохалари урганилиб, натижада оптик тизиыларнинг харакат цилувчи чисмини автоматик боцща-риш тизими, харакатдаги оСгьектни ани^лаш тизими, программа-ли бои^арув приводи чициш валининг холати дискрет боищарувчи привод, мебель ишлаб чи^рищда технологик сув ва бугни уза-тиш ростлагичи, ^ахта тозалаш технологик жараёнини бошкариш тизими, гибрид интеграл микросхема ишлаб чщаришда концен-тратларни г.ралаштиришни боижарид тизими кабилар яратилди, саноатца кулланилди. Бундай автоматик бошкариш тизимлари- • нинг ва цурилмаларииипг ишлаш принциплари, структураси ва принципиьл схемалари нелтирилган.

Бошкариш тиэимларининг частота-фазавий электромеханик куп тургунли таркибий кисклари содда.структурага эга эканли-ги, кам ускуна ишлатиши, ишлаб чи^арии унумдорлигининг кщори-лиги, энергияни-кам сарфлгши ва ю^ори ишончлиликна эга экан-лиги курсатиб берилган.

ABDUKAUilOV A.

FREQUEIÍTIiY-PHASE E1E0TROMECHAIfIC AL IIULTISTABLE ELEMEÍÍTS OP CONTROL ' SYSTEMS

The development of radio electronics, automatization, computer and control systems demand a wide nomenclature of element base, answering the requirements of simplicity, reliability, technicality and speed activity. These requirements were carried out by designing of new expensive elementa and devices, complication of construction and control schemes.

Multistable elements, appeared comparatively not long ago are used as calculating schemes, frequency transformers, analogue-digital and digito-analogue transformers, memory devices, functional transformers e.nd etc, Multistable frequent-phaae elements were more perspective, using the phenomenon of phase shift in frequency transformation.

Managing and regulating elements haven't been described in literature yet, multipositional executive devices, different electroinput discrete devices, using the theory of frsquent-phase multistable elementa for single application, electronic multistable element possessing mechanical state of stable equability as turn angle, space or linear transference, speed rotation and etc.

Ihe theory of frequent-phase multistable control system was investigated and the possibility of constructing of new electromechanic frequent-phase multistable control- system was approved. The ways of formation of characteristics of frequent-phase multistable elements, ■ principles of construction and'their classification were developed.' Multistable elements with a la^ge output power for single usage, clectromechanic phase multiotable elements, solving the problems of transforming of electrounits Lnto discrete angle transition, electromechanic frequent multi-stable elements, allowing to solve the problems of step regulating of rotation speed and its stabilization for obtaining of lescrete space and linear transition and transformation of me-:hanic transition into discrete phase shifts and level of con- ■ jtánt tension viera developed and investigated.

A number of schemes of electromechanic multistable elementa, possessing the combined state and a great deal of stable states were developed. The problems of construction of separate chains of electromechanic multistable elements v/ere investigated and new variations of electromechanic chains were proposed.

Dynamic properties of developed schemes electromechanic multistable 'elements were studied and defined the criteria of stability, of frequent activity and exactness and also the ways of improvement of the parameters. Effective methods of concrete schemes of their technique realization were suggested.

The problems of application of the developed frequent-phase electromec'naniq-multistable elemants and various automatic system v/ere studied, - automatic control systems of movi-able part of optic'system and the system of revealing of moving "object, the control systems vibrodevice for support of complex experiencies structure constructions and lab models of horizontal vibrating space discrete action input for managing of program controlled output, regulator of technological steam and vrater transference mainly in production of furniture, control system of clearing process of cotton, automatic system transference concentráis for produce hybrid integral schemes. The description of action principles of these automatic systems and devices and structural and principle schemes are given here.

'S

ВЫХ

Ш

сС

1НИМ

дц

ри

ФИ

So

ИУ

ш

ч -

Uo вых

4НЧ

JL

Управление

B03Ó

ДЧ

Ш

J ВОЗб • ;

дц

ш

■

Рис.1. Jo вых

II о-о

UynP

Рис.г.

ФИ ИУ ад

ш

9

вых

-ФИ ИУ ФНЧ

дпг упт

11У

пр

Рис.3.

Фа

^вых

ИУ

ад

?

вых

m

$нч

ИУ

M У

УП1

i

¿I

J ïïvrit

üynp Рис.

Рис.5.

возб /правление

I—, î-tl |выхЦо

ФНЧ

. а.

Нвых

Ш

nf или

/ п.

/г

вых

вых

т>

FB03Ó

-рвых

F возб

II Л

Ill ИМ ЧМУЬ I ад

Ьупр

FB03Ó

лл.

? Uynp 1

ikil il^__^Xi JÛ вых

т.

xs

УМ ^

'II

Ьых Uo

© LU $и

ад

Рис.б.

Рис.7.

мЩ

тгН

-/ Ъ-

Вых Uo

Рио.8.

Г всзб

г ад

Кл!

II

4НЧ1

ЦыходобРЦ ^|вых ТВыходЦо

ЧМ

о—о I

иупР1

Ш

Выход Ы.

Шк

I 9

Кл2

№

ФНЧ2

^ К

II

II

КлЭ

I Цупр2

У*—'

лпт

Цоп -ЛМ--•

УП'Г

Г^озб

АЧ

ФР

Выходов Я?вых

^ —Ам.

за

Рис.9. Выход Цо

$д

I ?и и*пр

АПТ

УПТ

АС Фнг

А

Кл1

Выход Где

>0^Выход Ы

6)возб о-

Рис.10.

Рис.II.

УЧ ш

Рис.

„ЛЧА

IWl3UX_I

9НЧ

âll Alii'

bobö 1234

¿¡000% 56?« 9

к

_ zso

jfso• eà

При ísiíeüwi—" dïjT'M' ¿jl ioât '

tumCn

, При ющаяг „v m ¡злу ¿nr Seor 4wö3

tuBiQltt tai У»

Ш /Л ю> W

СО »

■ fe m

АН

se

j• и Лги »

Шс.13.

Рис.14.

югоъч<и> Со №о tin /и ta КО

S IS is

Aft,

и КЮО НО МО ПОЛЮ SS» Mftu

Рис.15.