Нелинейное устройство для коррекции систем управления Советский патент 1983 года по МПК G05B5/01 

Изобретение относится к элементам автоматики и может использовано в качестве корректирующего устройств в линейных и нелинейных системах автоматического регулирования и управления, Известно нелинейное корректрующее устройство, содержащее параллельно соединенные через вычитатель усилитель с единичным коэффициентом усиления и нелинейность типа люфт i Устройство обеспечивает фазовое опережение, однако его коэффициент усиления зависит от величины амплитуды корректируемого сигнала, что во многих случаях на практике является нежелательным. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является нелинейное корректирующее устройство содержащее первое и второе поляризованные реле, входы которых через диф ференцирующее звено соединены с входом устройства, который через размык ющий контакт электромагнитного реле соединен с катодом первого и анодом второго диодов, анод первого диода и катод второго диода соединен соответственно с первым и вторым запоминающим элементами, подвижный контакт контактной группы второго поляризованного реле соединен с выходом источника напряжения, а неподвижные контакты соединены с управляющей обмоткой электромагнитного реле, подвижный контакт, первого поляризованного реле является выходом устройства, вход дифференцирующего звена соединен также с управляющими обмотками третьего и четвертого поляризован ных реле, подвижные контакты контакт ной группы которых соединены соответ ственно с выходами первого и второго запоминающих элементов, а их неподвижные контакты соединены соответственно с первым и вторым неподвижными контактами контактной группы первого поляризованного реле 2 . Недостатком устройства является слабое демпфирование корректируемого сигнала из-за недостаточного его фазового опережения, . Цель изобретения - повышение запа сов устойчивости и точности систем управления путем увеличения фазового опережения корректируемого сигнала. Поставленная цель достигается тем что в устройстве, содержащем первое и второе поляризованные реле, входы которых через дифференцирующее звено соединены с входом устройства, который через размыкающий контакт электромагнитного реле соединен с катодом первого и анодом второго диодов, анод первого диода и катод второго диода соединены соответственно с пер вым и вторым запоминающими элементами, подвижный контакт контактной группы второго поляризованного реле соединен с выходом источника напряжения, а неподвижные контакты соединены с управляющей обмоткой электромагнитного реле, подвижный контакт первого поляризованного реле является выходом устройства, выходы первого и второго запоминающих элементов соединены соответственно с первым и вторым неподвижным контактами контактной группы первого поляризованного реле. На фиг, 1 представлена блок-схема нелинейного корректирующего устройства с управляемой характеристикой; на фиг, 2 - статическая характеристика нелинейного корректирующего уст.ройства1ир(1,х и его входной х - ut Н выходной К F(QQ«nU)l,auco5CJt сигналы для двух значений амплитуд q, и Q входного сигнала. Устройство содержит первое 1 и второе 2 поляризованные реле, дифференцирующее звено 3, размыкающий контакт 4 электромагнитного реле 5, контактную группу 6 второго поляризованного реле, первый 7 и второй 8 диоды, первый 9 и второй 10 запоминающие элементы, контактную группу 11 первого поляризованного реле, источник 12 напряжения. Через X (t) и У (t) фиг,1 обозначены соответственно ВХОДНОЙ и выходной сигналы устройства. Устройство работает следующим образом. Входной (корректируемый) сигнал K(t одновременно поступает на вход дифференцирующего Звена 3, сигнал с выхода которого подается на обмотки управления поляризованных реле 1 и 2. Одновременно входной сигнал подается на размыкающий контакт 4 электромагнитного реле 5, являющегося по сущее-. тву нуль-индикатором скорости изменения входного сигнала, для чего его обмотка управления питается от источника 12 напряжения через контактную группу 11 поляризованного реле 2, Поляризованное реле 2 имеет зону нечувствительности, поэтому его контактная группа 11 отключает обмотку управления электромагнитного реле 5 от источника напряжения в момент равенства нулю скорости изменения входного сигнала,т,е, в моменты достижения входным сигналом niax или piin, Тогда амплитудное значение входного сигнала через размыкающий контакт 4 поступает на диоды. 7 и 8, а через них, в зависимости от полярного входного сигнала, на запоминающие элементы 9 и 10, При этом запоминающий элемент 9 запоминает отрицательное значение амплитуды входного сигнала, а запоминающий элемент 10 - положительное значение амплитуды. Значение сигналов с выходов запоминающих элементов 9 и 10 поступают на первый и второй неподвижные контакты контактной группы 11 первого поляризованного реле, е подвижного контакта которого снимается выходной сигнал lj(t). Эквивалентная передаточная функция нелинейного устройства для коррекции определяется соотношением WH(a) где о (а , о(а) - коэффициенты гармонической линеаризации. Коэффициенты гармонической линеаризации получены по известным выраже ниям с учетом вида статической харак теристики нелинейного корректирующего устройства, приведенной на фиг.2:

П t

(,n(fA(9 Q г

Из выражений (1) и (2) видно, что фазовое опережение корректируемого сигнала определяется формулой l . ..Л ..(3) H-H-a l (Таким образом, фазовое опережение, равное 90 град., в два раза выше, чем у прототипа, и во столько же выше демпфирование корректирующего сигнала.

НЕЛИНЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ, содержащее первое и второе поляризованные реле, входы которых через дифференцирующее звено соединены . с входом устройства, который через размыкающий контакт элeктpoмaгнитнol o реле соединен с катодом первого и анодом -второго диодов, анод первого диода и като,ц второго диода соединены соответственно с первым и вторым запоминающими элементами, подвижный -контакт контактной группы второго поляризованного реле соединен с выходом источника напряжения, а неподвижные , контакты соединены с управляющей обмоткой, электромагнитного реле, подвижный контакт первого поляризованного реле является шлходом устройства, отличающееся тем, . что, с целью повышения запасов устойчивости и точности систем управления путем увеличения фазового опережения корректируемого сигнала, выходы первого и второго запоминающего устройств соединены соответственно с первым и вторым неподвижными контактаали конКЛ тактной группы первого поляризованного реле.

- f . -

)t

ZJT

л