Спосіб безпечного формування гармонічного сигналу з використанням широтно-імпульсної модуляції (шім)

Спосіб безпечного формування гармонічного сигналу з використанням широтно-імпульсної модуляції (ШІМ), в якому виконують фільтрацію ВЧсигналу зі змінною скважністю за допомогою фільтра високих частот, який відрізняється тим, що двома каналами формують незалежні імпульсні високочастотні (ВЧ) послідовності із близькими частотами та подальшим застосуванням логічної операції "Виключне АБО", при цьому різниця частот ВЧ- послідовностей задається рівною частоті результуючого гармонічного сигналу. Корисна модель належить до автоматики, а точніше - до способів безпечного керування об’єктами залізничної автоматики. Відомий спосіб формування гармонічного сигналу з використанням ШІМ із застосуванням стандартних мікроконтролерних засобів [Методы построения безопасных микроэлектронных систем железнодорожной автоматики // В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, X.А. Христов, Д.В. Гавзов; под ред. Вл.В. Сапожникова. - М.: Транспорт. 1995. 272с.], що полягає у програмному формуванні високочастотних (ВЧ) імпульсних сигналів, в яких скважність (або ширина імпульсу в періоді) змінюється за синусоїдальним законом і подальшої фільтрації ВЧ складової отриманого імпульсного сигналу за допомогою фільтра високих частот (ФВЧ), що дозволяє отримати на його виході гармонічний сигнал з періодом, який відповідає періоду зміни скважності високочастотного імпульсного сигналу. Недоліком способу є низькі показники функціональної безпеки, оскільки одиночні відмови у пристроях, за допомогою яких реалізується спосіб, можуть призвести до хибного формування вихідного гармонічного сигналу, що може викликати аварійну ситуацію. Найбільш близьким за технічною суттю та результатом, що досягається, є спосіб двоканального формування гармонічного сигналу [Модули ШИМ в микроконтроллерах фирмы Motorola для систем управления электроприводом// Chip News, 1997, №11-12, с. 41-45], в якому перший канал виконує функції програмного формування імпульсних ВЧ-сигналів зі змінною скважністю, а другий канал забезпечує контроль функціонування першого каналу і у разі його відмови переведення у захисний стан шляхом відключення електроживлення, чим виключається можливість формування хибного вихідного сигналу. Вказаний спосіб дозволяє значно підвищити показники безпеки при формуванні гармонічного сигналу. Причини, які перешкоджають досягненню очікуваного технічного результату, полягають у наступному - при втраті контрольних функцій другим каналом перший канал здатен самостійно сформувати гармонічний сигнал, що також може призвести до аварійної ситуації. З метою виключення зазначених недоліків пропонується вдосконалений спосіб отримання гармонічного сигналу, що забезпечує неможливість його формування одним з каналів при втраті контрольних функцій іншим каналом. (19) UA (11) 39228 (13) U (21) u200812423 (22) 22.10.2008 (24) 10.02.2009 (46) 10.02.2009, Бюл.№ 3, 2009 р. (72) АЛЛАШЕВ ОЛЕКСАНДР ЮРІЙОВИЧ, UA, БОВЧАЛЮК СТАНІСЛАВ ЯРОСЛАВОВИЧ, UA, БОРИСЕНКО ВОЛОДИМИР АН АТОЛІЙОВИЧ, UA, БУТОВ ОЛЕКСАНДР СЕРГІЙОВИЧ, UA, КОЩІЙ ЛЕОНІД ДМИТРОВИЧ, U A, МАЛИНОВСЬКИЙ МИХАЙЛО ЛЕОНІДОВИЧ, U A, ТЕРТИШНИЙ СЕРГІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, U A, ФУРМАН ІЛЛЯ ОЛЕКС АНДРОВИЧ, UA (73) АЛЛАШЕВ ОЛЕКСАНДР ЮРІЙОВИЧ, UA, БОВЧАЛЮК СТАНІСЛАВ ЯРОСЛАВОВИЧ, UA, БОРИСЕНКО ВОЛОДИМИР АН АТОЛІЙОВИЧ, UA, БУТОВ ОЛЕКСАНДР СЕРГІЙОВИЧ, UA, КОЩІЙ 3 39228 Реалізація поставленої задачі досягається шляхом формування ШІМ сигналу, що подається на ФВЧ, при якому згідно з корисною моделлю, двома каналами формуються незалежні імпульсні ВЧ послідовності із близькими частотами та подальшим застосуванням логічної операції «Виключне АБО», при цьому різниця частот ВЧ послідовностей задається рівною частоті результуючого гармонічного сигналу. Однократна відмова у будьякому із каналів принципово не може призвести до хибного формування вихідного гармонічного сиг Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 4 налу, оскільки на ФВЧ буде подано тільки одна із двох ВЧ послідовностей, яка буде поглинатися фільтром. Для технічної реалізації запропонованого способу можуть бути використані дискретні цифрові елементи малої степені інтеграції, або програмовані логічні інтегральні схеми (ПЛІС). Запропонований спосіб може бути е фективно використано при проектуванні обладнання автоматизації на залізничному транспорті, наприклад, у генераторі рейкових кіл. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601