Корректирующее устройство
Изобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при проектировании приборов автоматики и цифроаналоговых следящих систем , на вход которых поступает управляющий сигнал с выхода цифроаналогового преобразователя в виде ступенчатого напряжения при постоянной частоте смены цифровой информации, например в цифроаналоговых следящих системах, замкнутых по углу, управляющих постоянной скоростью вращения нагрузки. Цель изобретения - повышение точности устройства. Для достижения указанной цепи в корректирующее устройство, содержащее инерционное звено, вход которого связан с входом ступенчатого сигнала устройства , вход тактовой частоты и диффе- - ренциальный усилитель, введены дополнительно сумматор, первый вход которого соединен с выходом инерционного звена, второй вход - с выходом дифференциального усилителя, а выход сумматора - с выходом устройства; первьй и второй управляемые ключи, управляющие входы которых через управляющее устройство соединены с выходом тактовой частоты; первый и второй элементы памяти. Причем переключающий контакт первого ключа соединен с входом ступенчатого сигнала, нормально-замкнутый контакт его через первый элемент памяти соединен с нормально-разомкнутым контактом второго ключа, а нормально-разомкнутый контакт первого ключа через второй элемент памяти соединен с нормальнозамкнутым контактом второго ключа, переключающий контакт которого соединен с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с входом ступенчатого сигнала устройства. При этом коэффициент усиления дифференциального усилителя равен К 1 - Г гЯе 1 - Ј - постоянная времени инерционного звена; Т - период тактовой частоты смены информации. 3 ил. с S (Л 05 4 О о О5 х
4 669 А1
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) SU as рц С 05 В 11/01
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!
К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2!) 4700989/24 (22) 08.02.89 (46) 07.04.91. Бюл. У 13 (72) Е.В.Архангельский, А.А.Замбржицкий, Н.А.Иуратова, Т.В.Петухова, Р.-В.А.Свицын и Ю.Н.Семенов (53) 62-50 (088.8) (56) Топчеев 10.И. Нелинейные корректирующие устройства в системах автоматического управления, И.: Машиностроение, 1971, с. 210-214.
Авторское свидетельство СССР
9 533907, кл. G 05 В 5/01, 1.975, (54) КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники и может быть .использовано при проектировании приборов автоматики и цифроаналоговых следящих систем, на вход которых поступает управляющий сигнал с выхода цифроаналогового преобразователя в виде ступен чатого напряжения при постоянной частоте смены цифровой информации, например в цифроаналоговых следящих системах, замкнутых по углу, управляющих постоянной скоростью вращения нагрузки. Цель изобретения — повышение точности устройства. Для дос-. тижения указанной цели в корректирующее устройство, содержащее инерционное звено, вход которого связан с входом ступенчатого сигнала устройИзобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при проектировании приборов автоматики
2 ства, вход тактовой частоты и диффе- . ренциальный усилитель, введены дополнительно сумматор, первый вход которого соединен с выходом инерционного звена, второй вход — с выходом дифференциального усилителя, а выход сумматора — с выходом устройства; первый и второй управляемые ключи, управляющие входы которых через управляющее устройство соединены с выходом тактовой частоты; первый и второй элементы памяти. Причем переключающий контакт первого ключа соединен с входом ступенчатого сигнала, нормально-замкнутый контакт его через первый элемент памяти соединен с, с2
Я нормально-разомкнутым контактом второго ключа, а нормально-разомкнутый контакт первого ключа через второй элемент памяти соединен с нормально- С замкнутым контактом второго ключа, переключающий контакт которого соединен с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с входом ступенчатого сигна- © ла устройства. При этом коэффициент усиления дифференциального усилителя
Ю равен К = — — — — — — где — пос-,ф
Г
1 — е Cb тоянная времени инерционного звена;
Т вЂ” период тактовой частоты смены информации. 3 ил, и цифроаналоговых следящих систем, на вход которых поступает управляющий сигнал с выхода цифроаналогового преобразователя в виде ступенчатого, .1640669 изменяющегося по линейному закону напряжения при постоянной частоте смены информации, например в цифроаналоговых следящих системах, замкну- тых по углу, управляющих постоянной скоростью вращения нагрузки.
Цель изобретения — повышение точности устройства.
На фиг.1 представлена структурная 1ð схема предлагаемого корректирующего устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг. 3 — принципиальная электрическая схема устройства. 15
Ус трой с тв о содержит инерционно е звено 1, сумматор 2, первый управляемый ключ 3, первый 4 и второй 5 элементы памяти, второй управляемый ключ. б, дифференциальный усилитель 7 20 и формирователь 8 управляющих импульсов, вход 9 ступенчатого сигнала, вход 10 тактовой частоты, выход 11 устройства.
Вход 9 ступенчатого сигнала устрой-25 ства через инерционное звено 1 соединен с первым входом сумматора 2, второй вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя 7, а выход соединен с выходом 11 устрой- 30 ства. Вход 9 ступенчатого сигнала одновременно соединен со вторым входом дифференциального усилителя 7 и с переключающим контактом первого ключа 3, размыкающий контакт которого через первый элемент 4 памяти соединен с, замыкающим контактом второго ключа 6, а замыкающий контакт первого ключа 3 через второй элемент 5 па.мяти подключен к размыкающему контак- 40 ту второго ключа 6, переключающий контакт которого соединен с первым входом дифференциального усилителя
7, при этом управляющие входы обоих ключей через формирователь 8 соеди- 45 иены с входом 10 тактовой частоты устройства.
Принцип работы предлагаемого корректирующего устройства заключается в фильтрации с помощью инерционного gp звена помехи в линейно изменяющемся ступенчатом сигнале, который представляется алгебраической суммой двух сигналов: полезного сигнала и сигнала помехи, и последующей полной компенсации запаздывания полезного сигнала путем подсуммирования к сглаженному сигналу на выходе инерционного звена компенсирующего сигнала, пропорционального величине приращения ступеньки за такт.
Устройство работает следующим об- разом.
От источника ступенчатого сигнала на вход 10 тактовой частоты устройства поступают импульсы тактовой частоты, на вход 9 ступенчатого сигнала — линейно изменяющийся ступенчатый сигнал, смена уровня ступеньки которого происходит в момент появления кратковрЕменного импульса тактовой частоты на входе 10. Этот уровень ступеньки держится на входе 9 в течение такта.
Ступенчатый сигнал с входа 9 одновременно поступает на вход инерционного звена 1, на первый вход дифференциального усилителя 7 и на переключающий контакт первого ключа 3.
На выходе инерционного звена образуется сглаженный сигнал, имеющий запаздывание, помеха в котором будет подавлена (фиг.2a). Коэффициент подавления помехи и запаздывание,вносимое инерционным звеном в полезный сигнал, определяются постоянной времени инерционного звена 1." и периодом .тактовой частоты Т. Величина запаздывания U >z„ полезного сигнала по амплитуде пропорциональна приращению ступеньки за такт и определяется соотношением
U зап
--T
1-е где Uq p — величина, на которую запаздывает по амплитуде сигнал на выходе инерционного звена;
ЙБ — величина приращения ступенчатого сигнала эа такт;
Л вЂ” постоянная времени инерционного звена;
Т вЂ” период тактовой частоты.
Сигнал компенсации, равный по величине Бэпп, вырабатывается следующим образом.
В течение предыдущего такта формирователь 8, на вход которого с входа 10 устройства поступают тактовые импульсы, выдавал на управляющие входы ключей 3 и 6 сигнал, установивший последние в состояния.,обратные изображенному на фиг.1. При этом элемент 5 памяти запомнил уровень ступенчатого сигнала, существовав0669
5 164 ший на входе 9 в течение предыдущего такта.
В текущий такт формирователь 8 вырабатывает другой уровень выходного с игн ал а, который ус тан авлив ае т ключи 3 и 6 в положения, изображенные на фиг. I Текущий ступенчатый сигнал с входа 9 устройства через размыкающий контакт ключа 3 поступает на вход элемента 4 памяти и запоминается на его выходе. Сигнал с выхода элемента
5 памяти, имеющий уровень ступеньки, существовавший в течение предыдущего такта, через размыкающий контакт ключа 6 поступает на второй вход дифференциального усилителя 7, а на первый вход его поступает текущее значение ступеньки. Дифференциальный усилитель 7 путем вычитания из текущего значения ступеньки ее предыдущего значения вырабатывает сигнал приращения ступеньки за такт и усиливаl ет этот сигнал в К = — -- — — — — раз
4 р э е Т образуя на своем выходе сигнал компенсации, равный по величине сигналу П,„д, на, которую уменьшена амплитуда полезного сигнала на выходе инерционного звена 1.
Компенсирующий сигнал с выхода дифференциального усилителя 7 поступает на второй вход сумматора 2,где суммируется с выходным сигналом инерционного звена 1, поступившим на первый вход сумматора. Суммарный сигнал с выхода сумматора 2 поступает на выход ll устройства. Таким образом, выходной сигнал устройства (фиг.2 в) является линейным, повторяет полезную составляющую ступенчатого сигнала на входе и не имеет запаздывания .
Помеха, обусловленная ступенчатостью входного сигнала, в нем подавлена до допустимой величины. формула изобретения
Корректирующее устройство, одержащее инерционное звено, вхс . кото рого связан с входом ступенчатого сигнала устройства, и дифференциальный усилитель, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены сумматор, первый вход которого соединен с выходом инерционного звена, второй вход с выходом дифференциаль20 ного усилителя, а выход сумматора является выходом устройства, формирователь управляющих импульсов, первый и второй управляемые ключи, управляющие входы которых через формирова25 тель управляющих импульсов соединены с входом тактовой частоты устройства, первый и второй элементы памяти, причем переключающий контакт первого ключа соединен с входом ступенчатого
30 сигнала устройства, размыкающий контакт его через первый элемент памяти соединен с замыкающим контактом второго ключа, а замыкающий контакт первого ключа через второй элемент памяти соединен с размыкающим контактом второго ключа, переключающий контакт которого соединен с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с входом сту40 пенчатого сигнала устройства.
1640669
1 All
-Pz
Составитель В.Пилишкин
Редактор Г.Наджарян Техред С,Мигунова Корректор Л.Бескид
Заказ 1264 Тираж 483 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
