Нелинейное корректирующееустройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ840 790 (б1) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 121079 (21) 2830539/18-24 (51)м КлЗ с присоединением заявки Ио

G 05 В 5/01

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230681. Бюллетень Но 23

Дата опубликования описания 250681 (З) (Ж 82.50 (088.8) (72) Автор изобретения

В.N. Коваленко (71) Заявитель

Минский радиотехнический институт (54) НЕЛИНЕЙНОЕ КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к автомати- ческому регулированию и предназначено для улучшения динамических характеристик систем автоматического регулирования.

Известно нелинейное корректирующее устройство, состоящее иэ двух линейных фильтров, двух блоков определения модуля, сумматора, блока умножения и блока сигнатуры 11).

Недостаток устройства — отсутствие возможности в широких пределах регулировать вносимое фазовое опережение.

Известно также корректирующее устройство с релейной характеристикой, состоящее иэ запоминающего элемента, линейного беэинерционного блока, элемента сравнения, релейного элемента, блока умножения, блока определения модуля, фильтра и нуль-органа (2). 20

Недостаток устройства — зависимость фазового опережения, вносимого устройством, от частоты входного сиг нала при использовании в качестве фильтра физически реализуемого дифференцирующего устройства. .Наиболее близким по технической сущности. к предлагаемому является нелинейный фильтр с фаэовым опереженйем содержащее последовательно ЗО

I соединенные усилитель, блок определения модуля, блок умножения, ко второму входу которого подключено сигнум-реле 3).

Входной гармонический сигнал усиливается до необходимого уровня усилителем и преобразованный блоком определения модуля подается на один иэ входов блока умножения. На второй вход блока умножения подается гармонический сигнал, обработанный лицейным фазоопережающим фильтром и сигнум-реле. Выход блока умножения является выходом устройства.

Величина фазового опережения, вносимого устройством, определяется параметрами линейного фаэоопережающего фильтра.

Однако у линейного фильтра величина фазового опережения зависит от частоты входного сигнала, что снижает корректирующий эффект при уменьшении частоты и функциональные возможности корректирующего устройст-ва.

Цель изобретения — повышение точности работы корректирующего устройства и расширение его функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в устройство вве840790 дени последовательно соединенные нуль орган, пиковый детектор,.масштабирующий блок и сумматор, второй вход которого соединен со входом нуль-органа, вторым входом пикового детектора и со входом усилителя, а выход — со входом сигнум-реле. ,На чертеже изображена „рлок-схема . нелинейного корректирующего устройства. нелинейное корректирующее устройст-10 во содержит усилитель 1, блок 2 определения модуля, блок 3 умножения, пиковый детектор 4, масштабирующий блок

5, сумматор б,-сигнум-реле 7, нульорган 8. Выход блОка умножения является выходом устройства. 15

Нелинейное корректирующее устройство содержит блок 3 умножения, один вход которого подключен ко входу устройства через последовательно соединенные усилитель 1 и блок 2 опреде- 20 ления модуля, а второй вход — через последовательно соединенные пиковый детектор 4, масштабирующий блок 5, сумматор 6, сигнум-реле 7. Суммирующий вход сумматора б.соединен со вхо- 25 дом устройства непосредственно, а сбрасывающий вход пикового детектора 4 — через нуль-орган 8.

Новый элемент (пиковый детектор 4 со сбросом)запоминает максимальное значение входного сигнала устройства.

Сумматор б сравнивает текущее значение входного сигнала устройства с его максимальным значением, преобразованным масштабирующим блоком 5. Нульорган 8 осуществляет сброс пикового детектора в ноль при смене знака входного сигнала.

Входной гармонический сигнал поступает на входы усилителя 1, пикового детектора 4, нуль-органа 8. Выход- 40 ной сигнал усилителя 1, усиленный в

k раз, преобразуется блоком 2 определения модуля в однополярный и подается на первый вход блока 3 умножения. 45

Пиковый детектор 4 запоминает максимальное значение текущего полупериода входного сигнала устройства и хранит его до поступления сигнала на сброс из нуль-органа 8. 50

Блок 5 в в раз (О » а < 1) изменяет величину выходного сигнала пикового детектора 4. Сумматор 6 сравнивает текущее значение входного сигнала устройства и значение. сигнала с выхода масштабирующего блока 5. Сигнумреле 7, реализующее знаковую функцию выходного сигнала сумматора 6, подключено ко второму входу блока 3 умножения. В блоке 3 умножения происходит присвоение знака выходному ф0 сигналу блока 2 определения модуля.

Если входной сигнал принять х =

= А sinet и провести гармоническую линеаризацию предлагаемого устроЯства, то получим следующие выражения для эквивалентного комплексного коэффициента передачи

Ы = И.е . я (1) k V tg(m)) «(я (e)32 агс гг ф- — (m) г г,„.фг,„г

k (г — — arcs i ama гг (3)

9 (m) 9 (m) где Иэ„в — эквивалентный комплексный коэффициент передачи нелинейного корректирующего устройства, М вЂ” эквивалентная амплитудная характеристика," — эквивалентная фазовая

1 .характеристика;

g(m),g(m) — коэффициенты гармонической линеаризации устройства;

m — коэффициент передачи блока 5, — коэффициент передачи усилителя 1.

Анализ выражений (1),(2) и (3) показывает, что эквивалентные амплитудная и фазовая характеристики не зависят ни от частоты, ни от амплитуды входного сигнала. Меняя коэффициент передачи линейного безинерционного блока m в пределах 0 » m < 1, можно менять эквивалентную фазовую характеристику в пределах 0 » P < 90 .

Меняя коэффициент передачи k, можно менять эквивалентную амплитудную хатактеристику.

Использование новых элементов (пикового детектора, линейного безинерционного блока, сумматора и нульоргана) выгодно отличает предлагаемое нелинейное корректирующее устройство от известного, так как увеличивается точность работы устройства и расширяются его функциональные возможности (становится возможным независимое регулирование эквивалентных амплитудной и фазовой характеристик и обе характеристики не зависят от частоты входного сигнала). В результате, расширяется область применения устройства.

Формула изобретения

Нелинейное корректирующее устройство, содержащее последовательно соединенные усилитель> блок определения модуля, блок умножения, ко второму входу которого подключено сигнумреле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены последовательно соединенные нуль-орган, пиковый детектор, масштабирующий блок

840790

Составитель В. Грибова

Редактор В. Еремеева Техред Н.Вабурка Еорректор М. Поко

Заказ 4761/67

Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул, Проектная, 4 и сумматор, второй вход которого соединен со входом нуль-органа, вторым входом пикового детектора и со входом усилителя, а выход — со входом сигнум-реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 411430, кл. G 05 В 5/01, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 435499, кл. С 05 В 5/01, 1975.

3. Нелинейные корректирующие уст-.

5 ройства в системах автоматического управления. М., "Машиностроение", 1971, с. 207 (прототип).