Псевдолинейное корректирующее устройство Советский патент 1985 года по МПК G05B5/01 

1

Изобретение относится к средствам коррекции систем автоматического управления и может найти широкое применение в системах управления горнопроходческими комбайнами и экструдерами.

Цель изобретения - увеличение фазового опережения и упрощение устройства.

На фиг. 1 представлена блоксхема устройства; на фиг. 2 и 3 эквивалентные характеристики фазового канала; на фиг. и 4 - эпю.ры входного и выходного сигналов устройства, при различных характеристиках фазового канала.

Устройство содержит блок 1 выделения модуля, второй 2 и первый 3 блоки умножения, блок 4 памяти, переключатель 5, первый 6 и второй 7 блоки сравнения, первый 8 и второй 9 релейные элементы, фазовый канал 10 устройства, X, у - входной и выходной сигналы устройства; выходные сигналы фазового канала 10 устройства; Uj- - выходной сигнал х-го футнщояального блока устройства. Блок 4 памяти функционально является источником опорного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал х устройства поступает на вход блока 1 выделения модуля, выходной сигнал U, которого умножается во втором блоке 2 умножеВИЯ на выходные сигналы z и w фазового канала 10 устройства, являющиеся выходными, сигналами релейных элементов 8 и 9 соответственно.

Первый блок 3 умножения, первый блок 6 сравнения и релейный элемент 8 образуют относительно входного сигнала х устройства реле с гистерезисной характеристикой, которая представлена на фиг. 3, где ширина зоны нечувствительности & пропорциональна величине опорного напряжения Vt на выходе блока 4 памяти. Выходной сигнал z фазового канала 10 устройства положителен при -Д У & , X О и отрицателен при X О V д tx : А, -k 0,

Если переключатель 5 замкнут, то выходной сигнал w фазового канала 10 устройства положителен при и. }xUAH отрицателен при U5 В этом случае эквивалентная характеристика фазового канала 10 устрой93632

ства определяется произведением сигналов Uj, z и w. Она совпадает с характеристикой фазового канала известного устройства и изображена

5 йа фиг. 2. Угол фазового опережения (f arcs ink, где k - коэффициент передачи блока 4 памяти, который используется в устройстве в качестве источника опорного напря10 женин.

Изменяя коэффифиент передачи k блока 4 памяти, можно получить любой угол фазового опережения, лежащий в диапазоне О 1 :90.

;5 Если переключатель 5 разомкнут, то выходной сигнал w фазового канала 10 устройства всегда положителен. В зтом случае эквивалентная характеристика фазового канала 10

20 устройства определяется только сигналом z (фиг. 3). Угол фазового опережения Ср, при разомкнутом положении переключателя 5 увеличивается и становится равным 0, 180 25 arcsink из диапазона (.

Таким образом, указанные отличительные особенности предлагаемого технического решения позволяют в дв.а раза увеличить фазовое опережение устройства. Увеличение фазового опережения существенно улучшает динамические показатели переходных процессов в системах автоматического управления, в которых

JJ используется предлагаемое устройство.

i

Использование изобретения позволяет, кроме того, упростить процедуру синтеза корректирукищх уст- ройств и сводит ее лишь к определению необходимого в системе фазового опережения, которое полностью обеспечивается выбором коэффициента передачи k блока 4 памяти и положением переключателя 5.

Расширение диапазона фазового опережения позволяет обеспечить , дополнительное фазовое опережение для улучшения динамических показателей систем в условиях помех, требующих введения фазоотстающих корректирукицих звеньев.

Техническая реализация предлагаемого устройства по сравнению с известным требует меньших материальных затрат: из устройства исключены один релейный элемент и сумматор, уменьшено число сигналов, подаваемых на входы блоков умножения. Релейные элементы 8 и 9 и блоки 6 и 7 могут быть выполнены на операционных усилителях серии К140 с пассивными суммиру101 р1ми цепями на их входах. Блоки 2 и 3 умножения . 5 реализуются с помощью логических схем серии К 133 в сочетании с аналогбвьми ключами. Блок 4 памяти выполнен на обнуляемом операционном интенграторе смалой пбстояинойвременя.

ПСЕВДОЛИНЕЙНОЕ КОРРЕКТИРУЮЩЕ УСТР({СТВО, содержащее блок вьщеления модуля, соединенный входом через последовательно соединенные первый блок сравнения и первый релейный элемент с первым входом первого блока умножения, а вькодом с первым входом второго блока уыножения и входом блока -памяти., подключейного выходом к второму входу первого блока умножения и через . второй блок сравнения к входу второго релейного элемента, отличающееся тем, что, с целью / увеличения фазового опережения устройства, в нем дополнительно установлен переключатель, соединенный входом с выходом блока вьщеления модуля, а выходом - с вторым входом второго блока сравнения, причем выход первого блока умножения соединен с вторым входом первого блока сравнения, а выходы первого и второго релейных элементов подключены соответственно к второму и третьему входам второго блока умножения.

Фаг. 2

Фиг.З

V

«Л

У

/

2Jf

Фиг.Ч

(Jt

Фиг.5