CC BY
75
3. Охоткин Г.П., Романова Е.С. Разработка математической модели симметричного закона коммутации ключей мостовой схемы вентильного преобразователя // Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем: материалы X Всерос. науч.-техн. конф. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2013. С. 180-186.
4. Охоткин Г.П., Романова Е.С. Синтез релейных регуляторов САР тока с симметричным законом коммутации ключей мостового преобразователя // Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем: материалы X Всерос. науч.-техн. конф. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2013. С. 187-194.
5. Охоткин Г.П. Способ регулирования тока якоря с высокими динамическими показателями // Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем: материалы IX Всерос. науч.-техн. конф. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2011. С. 129-136.
ОХОТКИН ГРИГОРИЙ ПЕТРОВИЧ - доктор технических наук, профессор, декан факультета радиоэлектроники и автоматики, заведующий кафедрой автоматики и управления в технических системах, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (elius@list.ru).
OKHOTKIN GRIGORY - doctor of technical sciences, professor, dean of Radioelectronics and Automatics Faculty, head of Chair of Automation and Management in Technical Systems, Chuvash state University, Russia, Cheboksary.
УДК 62-83: 621.314.632 ББК З852.3:З96
Г.П. ОХОТКИН
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СИНТЕЗА ДИСКРЕТНОГО ЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
САР ТОКА
Ключевые слова: импульсный преобразователь напряжения, мостовая схема вентильного преобразователя, система автоматического регулирования тока (САР), синтез систем автоматического регулирования.
Разработана методика синтеза дискретного логического управляющего устройства САР тока с диагональным законом коммутации ключей мостовой схемы вентильного преобразователя с переключением верхних транзисторов моста. В ходе синтеза обеспечивается получение минимизированной схемы дискретного логического управляющего устройства.
G. OKHOTKIN DEVELOPMENT OF SYNTHESIS METHODS OF DISCRETE LOGICAL CONTROL DEVICE OF THE SYSTEMS OF AUTOMATIC CURRENT CONTROL
Key words: pulse voltage Converter, bridged valve Converter, a system of automatic current control, synthesis of automatic control systems.
The methodology of synthesis of discrete logic control device automatic current control with diagonal law switching keys bridge circuit rectifier inverter with upper switching transistors bridge has been developed. In the course of synthesis the minimized schemes of discrete logical control device is provided.
Система автоматического регулирования (САР) тока находит широкое применение в качестве внутреннего контура регулирования в импульсных преобразователях постоянного и переменного тока. В САР тока существуют различные законы коммутации ключей вентильных преобразователей (ВП), выполненных на четырех транзисторах с обратными диодами, и способы регулирования тока нагрузки [2, 3]. Благодаря простоте и надежности релейные способы регулиро-
вания получили в САР тока широкое распространение. Одним из эффективных законов коммутации транзисторных ключей мостовой схемы ВП является диагональный - с переключением верхних транзисторов моста [3].
Структурная схема САР тока, обеспечивающая релейное регулирование (рис. 1), и диагональная коммутация ключей ВП с переключением верхних транзисторов мостовой схемы включают в себя: релейный регулятор тока, состоящий из трех релейных элементов РЭ1-РЭ3, входящих в состав блока релейных элементов (БРЭ); релейный элемент РЭ4, задающий направление вращения двигателя постоянного тока (ДПТ); дискретное логическое управляющее устройство (ДЛУУ); ВП, выполненный по мостовой схеме на четырех транзисторах УТ1-УТ4 и обратных диодах УБ1-УБ4; ДПТ (М) и датчик тока (ДТ).
__БРЭ
Рис. 1. Схема САР тока
В литературе вопросы проектирования дискретного логического управляющего устройства релейных САР тока с диагональной коммутацией ключей ВП с переключением верхних транзисторов мостовой схемы не рассмотрены, поэтому синтез ДЛУУ САР тока является актуальной задачей.
Целью данной работы является синтез ДЛУУ релейной САР тока с диагональной коммутацией ключей ВП с переключением верхних транзисторов мостовой схемы.
Для определенности принимаем, что транзисторы УТ1 и УТ4 (рис. 1) обеспечивают вращение ДПТ «Вперед», а транзисторы УТ2 и УТ3 - «Назад». В исходном состоянии все транзисторы моста выключены, двигатель находится в неподвижном состоянии, и такое состояние мостовой схемы вентильного преобразователя обозначим как Р0 - режим нуль, а ДЛУУ - X].
Вначале вкратце рассмотрим алгоритм работы САР тока для направления вращения ДПТ «Вперед». Перепад выходного сигнала третьего релейного элемента иРЭ3 = 0/1 с нуля в единицу при иРЭ1 = 1, иРЭ2 = 1 и иРЭ4 = 1 переводит ДЛУУ в состояние х2, а мостовую схему ВП - в режим Р2В. При этом открываются транзисторы УТ1 и УТ4 моста ВП. Перепад иРЭ1 = 1/0 при иРЭ2 = 1, иРЭ3 = 0 и иРЭ4 = 1 переводит ДЛУУ в состояние х3, а ВП - в Р1В (в этом случае открываются транзистор УТ4 и диод УБ3), а перепад иРЭ2 = 1/0 при иРЭ1 = 0, иРЭ3 = 0 и иРЭ4 = 1 - в состояние хь а ВП - вначале в Р0ДВ (ток якоря ДПТ проводят диоды УБ2 и УБ3), затем в РОВ (все полупроводниковые приборы ВП закрыты, скорость ДПТ - ю > 0) и Р0 (ю = 0).
Для направления вращения ДПТ «Назад» перепад ЦРЭ2 = 1/0 при ЦРЭ1 = 0, ЦРЭ3 = 0 и ЦРЭ4 = 0 переводит ДЛУУ в состояние х4, а мостовую схему ВП - в режим Р2Н (открываются транзисторы УТ2 и УТ3). Перепад ЦРЭ1 = 0/1 при ЦРЭ2 = 1, ЦРЭ3 = 0 и ЦРЭ4 = 0 переводит ДЛУУ в состояние х5, а ВП - в Р1Н (открываются транзистор УТ3 и диод УБ4), а перепад ЦРЭ3 = 0/1 при ЦРЭ1 = 1, ЦРЭ2 = 1 и ЦРЭ4 = 1 - в состояние хь а ВП - вначале в Р0ДН (ток нагрузки проводят диоды УБ1 и УБ4), затем в РОН (ю < 0) и РО (ю = 0). При других комбинациях входных воздействий ДЛУУ должен запомнить предшествующие состояния.
Для математического описания дискретного логического управляющего устройства подробнее рассмотрим его внутренние состояния, которые либо изменяются при одних комбинациях входных воздействий, либо запоминаются предшествующие состояния при других комбинациях входных воздействий ЦРЭ1 - ЦРЭ4.
Из алгоритма работы САР тока следует, что ДЛУУ должен формировать пять устойчивых состояний мостовой схемы вентильного преобразователя: Р0, Р2В, Р1В, Р2Н, Р1Н. Этим пяти устойчивым состояниям ВП соответствуют пять состояний ДЛУУ. Закодируем их соответствия друг другу как хп = {Р0, Р2В, Р1В, Р2Н, Р1Н} Уп = 1,5.
В соответствии с алгоритмом работы САР тока перепад ЦРЭ3 = 0/1 при ЦРЭ1 = 1, ЦРЭ2 = 1 и ЦРЭ4 = 1 переводит схему моста ВП в режим Р2В. При этом рабочая точка САР тока на статической характеристике РЭ3 (рис. 1) располагается на линии переключения (вертикальный отрезок прямой линии, в = Цзт - мот = АЦ), где dUРЭ3/ds^<x>. Согласно статическим характеристикам РЭ1 и РЭ2 при в = АЦ их выходные сигналы равны: ЦРЭ\ = 1, ЦРЭ2 = 1. Комбинацию входных воздействий ЦРЭ, ^, V/ = 1,4, при которой ДЛУУ переходит
в состояние х2, а ВП - Р2В, обозначим как А,1 и представим в табл. 1 (первая строка). Здесь стрелкой ^ обозначен переход в новое состояние, т.е. х^х2.
Когда ошибка САР тока в > АЦ, рабочая точка располагается справа от линии переключения характеристики РЭ3, поэтому выходные сигналы всех релейных элементов равны единице. Эта комбинация входных воздействий ДЛУУ обозначается как Х2 (вторая строка в табл. 1). При этом ДЛУУ, согласно алгоритму работы САР тока, должен запомнить предшествующее состояние, т.е. состояние х2 (стрелка в табл. 1 отсутствует).
При движении рабочей точки на статической характеристике РЭ3 справа налево от линии переключения, когда в = АЦ и в < АЦ, ДЛУУ, согласно алгоритму работы САР тока, должен сохранять предшествующее состояние, т.е. х2. Для сокращения числа состояний входного алфавита ДЛУУ эти состояния обозначены также через А,2 (строки 3 и 4 в табл. 1).
Таким образом, движение рабочей точки слева направо на статической характеристике РЭ3 приводит к появлению нового состояния х2 ДЛУУ, а при движении справа налево - к запоминанию предшествующего состояния х2.
Подобным образом необходимо провести анализ при «малых шевелениях» рабочей точки около линий переключений статических характеристик РЭ1 и РЭ2 и заполнить табл. 1.
Из табл. 1 видно, что полный список входного алфавита Л = {А,}, - = 1,12 ДЛУУ содержит 24 состояния. При входных воздействиях с нечетными индексами Ап, п = 21 +1, I = 0, 5 осуществляется переход ДЛУУ в новое состояние, а при воздействиях с четными индексами Ап, п = 21, I = 1, 6 - запоминание предшествующего состояния.
Таблица 1
Коды состояний Входные воздействия Состояния
входов иРЭ1 иРЭ2 иРЭ3 иРЭ4 ДЛУУ ВП
1 1 0/1 1 — —Р2В
1 1 1 1
А2 1 1 1/0 1 Х2 Р2В
1 1 0 1
А3 1/0 1 0 1 —х3 Р1В
0 1 0 1
А4 0/1 1 0 1 Х3 Р1В
1 1 0 1
А5 0 1/0 0 1 —X! —Р0
0 0 0 1
Аб 0 0/1 0 1 Х1 Р0
0 1 0 1
А7 0 1/0 0 0 —Х4 —Р2Н
0 0 0 0
а8 0 0/1 0 0 х4 Р2Н
0 1 0 0
А9 0/1 1 0 0 —х5 —Р1Н
1 1 0 0
А10 1/0 1 0 0 Х5 Р1Н
0 1 0 0
А11 1 1 0/1 0 —X! —Р0
1 1 1 0
А12 1 1 1/0 0 Х1 Р0
1 1 0 0
В табл. 1 в явном виде удалось описать входные А-, I = 1,12 и внутренние
хг-, I = 1,5 состояния ДЛУУ. Для составления математической модели алгоритма работы ДЛУУ кроме входных и внутренних состояний необходимо описать и выходные сигналы [1, 4]. Закодируем состояния выходных сигналов ДЛУУ через у^ и представим результаты кодирования в табл. 2.
В этом случае математическую модель алгоритма работы ДЛУУ можно представить в виде устройства с одним входом, на который поступают сигналы из входного алфавита Л, и одним выходом, на котором появляются сигналы из алфавита v = (Vi, у2, у3, у4, у5). Изменение внутреннего состояния ДЛУУ происходит дискретно, поэтому алгоритм работы ДЛУУ может быть представлен как абстрактный автомат.
Таблица 2
Коды состояний Выходные импульсы
выходов ибэ1 ибэ2 ибэ3 ибэ4
0 0 0 0
V 2 1 0 0 1
^ 0 0 0 1
V 4 0 1 1 0
0 0 1 0
Чтобы задать автомат, необходимо описать его внутренние состояния, состояния входов и выходов, а также функции переходов и выходов. Для этого существуют различные языки описания автоматов. Наиболее удобными языками являются стандартные автоматные языки, позволяющие в явном виде задать функции переходов и выходов. Для математического описания алгоритма работы ДЛУУ составим таблицы переходов и выходов. Строкам таблицы переходов соответствуют состояния входов, а столбцам -состояния ДЛУУ, причем крайний левый столбец обозначен начальным состоянием х1. На пересечении столбца хт и строки уу в таблице переходов ставится состояние хх = 5(хт, уу), в которое автомат переходит из состояния хт под воздействием сигнала Vf. В таблице выходов на пересечении столбца хт и строки Vf ставится состояние выхода и8 = Н(хт, vf), соответствующее переходу автомата.
На основе анализа работы ДЛУУ составлена таблица переходов (табл. 3) и таблица выходов (табл. 4). Полученные таблицы переходов и выходов иллюстрируют абстрактный автомат - алгоритм работы ДЛУУ как преобразователя входных слов в выходные слова, т.е. являются математической моделью алгоритма работы ДЛУУ. Введя векторы входа Л = {Хг-}, i = 1,12, состояния автомата X = (х1, х2, х3, х4, х5) и выхода V = (уь v2, v3, v4, v5) и представив через эти векторы функцию переходов 5: X х Л ^ X и функцию выходов к: X х Л ^ V, можно математическую модель автомата представить отображениями: Б5 с X х Л в X, Бк с X х Л на V. Компоненты векторов X, Л, V конечны, поэтому автомат называется конечным. Автомат является полностью определенным, так как области определения функций 5 и к совпадают с множествами всевозможных пар вида (хт, уу).
Таблица 3 Таблица 4
Состояния ДЛУУ
X, X? Хз Х4 Х5
Х1 х2 х2 х2 - -
Х2 х1 х2 х3 - -
Х3 х3 х3 х3 - -
Х4 х1 х2 х3 - -
Х5 х1 х1 х1 - -
Хб х1 х2 х3 - -
Х7 х4 - - х4 х4
Х8 х1 - - х4 х5
Х9 х5 - - х5 х5
Х10 х1 - - х4 х5
Х11 х1 - - х1 х1
Х12 х1 - - х4 х5
Состояния ДЛУУ
X, X? Хз Х4 Х5
Х1 V 2 V 2 V 2 - -
Х2 ^ V 2 V3 - -
Х3 V3 V3 V3 - -
Х4 V1 V 2 ^ - -
Х5 V1 ^ V1 - -
Хб ^ V 2 V3 - -
Х7 V 4 - - V 4 V 4
Х8 V1 - - V 4 ^
Х9 V5 - - V 5 V5
Х10 ^ - - V 4 V5
Х11 V1 - - V1 V1
Х12 V1 - - V 4 V5
Удобной формой представления алгоритма работы ДЛУУ является граф-схема автомата. В кружках, соответствующих вершинам графа, отмечаются со-
стояния автомата (рис. 2). Стрелки соответствуют дугам графа и направлениям переходов. На рис. 2 около дуг в скобках отображены состояния входа, при которых происходит переход по соответствующей дуге; через запятую указано состояние выхода автомата, т.е. состояние выходного сигнала ДЛУУ.
Вслед за этапом абстрактного синтеза автомата следует этап структурного синтеза [1, 4], целью которого является построение схемы, реализующей автомат из логических элементов заданного типа. При решении задач структурного синтеза автоматов используется двоичный структурный алфавит, что объясняется простотой его представления в современных элементах и разработанным аппаратом булевых функций.
( V V ^0^12 >и4 ) (V К^ 'и2 )
Рис. 2. Граф-схема абстрактного автомата - ДЛУУ
Далее выполним синтез структурной схемы автомата (ДЛУУ), состоящей из памяти и комбинационной схемы. Для структурного представления автомата закодируем входные, выходные сигналы и состояния абстрактного автомата двоичным алфавитом. _
Абстрактный автомат имеет пять внутренних состояний хг-, 1 = 1,5. Управление ключами ВП осуществляется раздельно, т.е. для направления вращения ДПТ «Вперед» работают ключи УТ1 и УТ4 (рис. 1) при закрытых ключах УГ2 и УГ3, а для направления вращения «Назад» - наоборот, работают ключи УТ2 и УТ3 при закрытых УТ1 и УТ4. Это обстоятельство позволяет внутренние состояния автомата разбить на две подгруппы: х^, х2, х3 - для направления вращения ДПТ «Вперед»; х^, х4, х5 - для направления вращения «Назад». В этом случае состояние XI автомата разбивается на два равнозначных состояния х® и хн .
Выбор направления вращения ДПТ осуществляется полярностью задающего воздействия изт (рис. 1), т.е. при иРЭ4 = 1 осуществляется вращение «Вперед», а при иРЭ4 = 0 - «Назад». В рабочем режиме абстрактный автомат имеет три состояния: х^, х2, х3 или хн , х4, х5. Для формирования этих состояний структурный автомат должен содержать два элемента памяти ЭП1 и ЭП2 . На первом элементе памяти ЭПЬ имеющем два состояния иЭш = {0, 1}, будут
реализованы состояния х2 и х3 автомата, а на втором элементе памяти ЭП2 -X и х3 для направления вращения ДПТ «Вперед». Для этого первый элемент памяти ЭП необходимо устанавливать в единичное состояние иЭП1 = 1, соответствующее состоянию х2 автомата, перепадом сигнала иРЭ3 = 0/1 при иРЭ1 = 1 (состояние входа А,ь табл. 1) и сбрасывать в нулевое состояние иЭП1 = 0, соответствующее состоянию х3 автомата, перепадом сигнала иРЭ1 = 1/0 при иРЭ3 = 0 (состояние входа Х3 табл. 1), а второй элемент памяти ЭП2 устанавливать в единичное состояние, соответствующее состоянию х^ автомата, перепадом сигнала иРЭ2 = 1/0 при иРЭ1 = 0 и, наконец, в нулевое состояние иЭП2 = 0 при иРЭ1 = 0/1, иРЭ2 = 1, соответствующее состоянию х3 автомата. В этом случае для направления вращения ДПТ «Назад» на элементе памяти ЭП2 будут реализованы состояния х4 и х5 автомата, а на ЭП1 - х^ и х5.
Заменив состояния и входные сигналы автомата двоичными кодами, получим таблицу переходов первого и второго элементов памяти, представленные в табл. 5 и 6.
Таблица 5 Таблица 6
Входы ЭП1 Состояние/ выход ЭП1
иРЭ1 иРЭ3 0 1
1 0/1 1 1
1 1 0 1
1 1/0 0 1
1 0 0 1
1/0 0 0
0 0 0 1
0/1 0 0 1
1 0 0 1
Входы ЭП2 Состояние/ выход ЭП2
иРЭ1 иРЭ2 0 1
0 1/0 1 1
0 0 0 1
0 0/1 0 1
0 1 0 1
0/1 1 0
1 1 0 1
1/0 1 0 1
0 1 0 1
Для определенности примем, что элементы памяти собраны на ЯБ-тригге-рах. В табл. 7 представлена таблица переходов ЯБ-триггера. При поступлении нуля на Я вход и единицы на вход триггер переходит в единичное состояние независимо от того, в каком состоянии он до этого находился, а при поступлении единицы на Я вход и нуля на 5 вход триггер переходит в состояние ноль. При комбинациях 00 триггер сохраняет предыдущее состояние, а комбинация 11 считается запрещенной.
В табл. 7 переходу из 0 в 0 соответствует входной сигнал 00у10, а переходу из 1 в 1 - 00у0 1. Это означает, что переход из 0 в 0 не зависит от сигнала на входе Я, а переход из 1 в 1 - от сигнала на входе 5. Используя подстановки (-0) и (0-), где черточка означает, что переход не зависит от сигнала, получаем преобразованную функцию входов ЯБ-триггера (табл. 8).
Таблица 7 Таблица 8
Входы Состояние/ выход
0 1
00 0 1
01 1 1
10 0 0
Исходное Новое
состояние состояние
0 -0 0
0 01 1
1 10 0
1 0- 1
Далее составим таблицы возбуждений элементов памяти. Переход элемента памяти ЭП1 из состояния 0 в состояние 1 (первая строчка и третий столбец, табл. 5) осуществляется под действием входного сигнала 1 0/1 (иРЭ1 = 1, иГОз = 0/1), а переход ЯЗ-триггера из 0 в 1 - входным воздействием 01 (вторая строчка и второй столбец, табл. 7). Запишем это воздействие в табл. 9 в первую строчку и третий столбец. Переходу ЭП1 из состояния 1 в 1 под действием того же входного сигнала 1 0/1 (первая строчка и четвертый столбец, табл. 5) соответствует аналогичный переход ЯЗ-триггера, который не зависит от сигнала на входе (четвертая строчка, табл. 8), поэтому запишем (0-) в первую строчку и четвертый столбец табл. 9. Согласно вышерассмотренному алгоритму табл. 9 заполняется полностью. Аналогичным образом составляется табл. 10 для элемента памяти ЭП2. Полученные табл. 9 и 10 являются таблицами возбуждений элементов памяти ЭП1 и ЭП2, синтезированные на ЯЗ-триггерах.
Таблица 9 Таблица 10
Входы ЭП1 Состояния/ входы
иРЭ1 иРЭ3 0 1
1 0/1 01 0-
1 1 -0 0-
1 10 -0 0-
1 0 -0 0-
1/0 0 -0 10
0 0 -0 0-
0/1 0 -0 0-
1 0 -0 0-
Входы ЭП2 Состояния/ входы
^РЭ1 иРЭ2 0 1
0 1/0 01 0-
0 0 -0 0-
0 0/1 -0 0-
0 1 -0 0-
0/1 1 -0 10
1 1 -0 0-
1/0 1 -0 0-
0 1 -0 0-
Теперь составим функции возбуждения для элементов памяти. Выписывая из табл. 9 и 10 наборы переменных, соответствующие единицам на входах Я8-триггера (строки 1 и 5, табл. 9 и 10), получаем выражения для функций возбуждения элементов памяти ЭП1 и ЭП2 в виде
Ъ = и РЭ1, К2 = ^РЭЬ (1)
= иРЭ3 , 52 = иРЭ2 .
Закодируем состояния автомата двоичным алфавитом. Состояние структурного автомата определяется состояниями элементов памяти ЭП1 и ЭП2, а также выходным сигналом РЭ4. Согласно принятому выше способу реализации состояний автомата, получаем таблицу состояний автомата (табл. 11), закодированную двоичным алфавитом.
Теперь, имея закодированные двоичным алфавитом входные, выходные сигналы и состояния абстрактного автомата, составим таблицу переходов (табл. 12) структурного автомата и таблицу выходов (табл. 13). При этом за входные сигналы структурного автомата приняты выходные сигналы элементов памяти ЭПЬ ЭП2 и выходной сигнал РЭ4, состояния автомата {х^, х2, х3, хн, х4, х5} представлены двоичным алфавитом, согласно табл. 11 {110, 101, 100, 001, 010, 000}, а состояния выхода из табл. 2 представлены
четырехразрядными числами. Табл. 12 и 13 описывают математическую модель структурной схемы ДЛУУ.
Таблица 11 Таблица 12
Состояния автомата
иРЭ4 иЭП2 иЭП1 X
1 1 0 —110
1 0 1 х2 —101
1 0 0 х3 —100
0 0 1 хн — 001
0 1 0 х4 — 010
0 0 0 х5 — 000
Входные воздействия Состояния ДЛУУ
иРЭ4 иРЭ4 иРЭ4 110 101 100 001 010 000
0 0 0 - - - 000 000 000
0 0 0 - - - 001 001 001
0 0 0 - - - 010 010 010
1 1 1 100 100 100 - - -
1 1 1 101 101 101 - - -
1 1 1 110 110 110 - - -
Таблица 13
Входные воздействия Состояния выхода ДЛУУ
иРЭ4 иЭП2 иЭП1 110 101 100 001 010 000
0 0 0 - - - 0010 0010 0010
0 0 1 - - - 0000 0000 0000
0 1 0 - - - 0110 0110 0110
1 0 0 0001 0001 0001 - - -
1 0 1 1001 1001 1001 - - -
1 1 0 0000 0000 0000 - - -
Теперь составляем аналитические выражения для выходных сигналов автомата. Выписывая из табл. 13 наборы переменных, соответствующие единицам на выходах ДЛУУ, получаем выражения для выходных сигналов автомата в виде
иБЭ1 = иЭП1 иэП2иРЭ4 ,
иБЭ2 — иЭП1 иЭП2 и
ЭП1 ЭП2 РЭ4
иБЭ3 — иэП1иЭП2 иРЭ4 V £/ЭП1 иЭП2 иРЭ4 — иЭП1 иРЭ4 , иБЭ4 — иЭП1иЭП2иРЭ4 V иЭП1иЭП2иРЭ4 — иэптРРЭ4.
(2)
Изначально выражения (2) записаны в совершенной дизъюнктивной нормальной форме (СДНФ), где все конъюнкции имеют ранг третьего порядка. Затем, выполнив склеивание конъюнкций по переменным иЭП2 и £/ЭШ, получим упрощенные выражения для иБЭ3 и иБЭ4.
Из выражений (1) и (2) составляем логическую схему структурного автомата (рис. 3). Схему автомата можно представить из двух частей: элементов памяти
(ЯЗ-триггеров) и комбинационной схемы, состоящей из инверторов и логических элементов И с тремя и двумя входами. Я^-триггеры содержат прямой и инверсный выходы, что позволяет в схеме ДЛУУ сократить число инверторов.
Выводы. 1. В настоящей работе разработана методика синтеза дис-Рис 3 Схема ДЛУУ кретного логического управляющего
устройства САР тока с диагональным законом коммутации ключей мостовой схемы вентильного преобразователя с переключением верхних транзисторов моста.
2. В ходе синтеза структурного автомата получена минимизированная схема дискретного логического управляющего устройства.
Литература
1. Баранов С.И. Синтез микропрограммных автоматов. Л.: Энергия, 1979. 232 с.
2. Охоткин Г.П. Способ регулирования тока якоря с высокими динамическими показателями // Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем: материалы IX Всерос. науч.-техн. конф. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2011. С. 129-136.
3. Охоткин Г.П., Романова Е.С. Анализ законов коммутации ключей мостовой схемы импульсного преобразователя // Вестник Чувашского университета. 2012. № 3. С. 142-149.
4. Охоткин Г.П., Романова Е.С. Синтез логического устройства и распределителя импульсов САР тока // Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем: материалы X Всерос. науч.-техн. конф. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2013. С. 194-203.
ОХОТКИН ГРИГОРИЙ ПЕТРОВИЧ. См. с. 74.
