Псевдолинейное корректирующее устройство Советский патент 1988 года по МПК G05B5/01 

.

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и управления и может быть использовано для повышения устойчивости и улучшения динамических характеристик систем автоматического управления. Цель изобретения - снижение требований к параметрам линейного упреждающего фильтра, упрощение структурной схемы устройства и расширение его функциональных возможностей за счет увеличения эквивалентного фазового опережения до 150°. В структурную схему псевдолинейного корректирующего устройства входят усилитель 1 с постоянным коэффициентом усиления, линейный упреждающий фильтр 2, инвертор 3 с настраиваемым коэффигщентом усиления, логический коммутирующий блок 4, источник 5 постоянного напряжения и инерционное звено 6. Логический коммутирующий блок включает в себя три релейнь х элементов, каждый с обмоткой управления, якорем, нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. (С

Фиг. 1

Изобретение откосится к автоматн- ческо м-у регулированию и управлению и может быть использовано для повышени устой чиБОсти и улучшения динамически характеристик систем автоматического управления,

Цель изобретения - снижение требований к параметрам линейного упрелс-- дакнцего фильтра, упрощение структурной схегш устройства и расширение ег фуикциональньпс возможностей за счет увеличения эквивалентного фазового опережения ро ,

На фиг.1 представлена блок-схема псевдолинейного корректирую це го устройства| на фиг.2 - кривые вкодногр и выходных сигнсшов блоков и корректирующего устройства при различных значениях коэффициента усиле шя инвертора; на фиг.3 - -схема логического коммутирующего блока,

В псевдолинейное корректирующее ycTppJicTBO входят (см.фиг. 1) усилитель 1 с постоянным коэффициентом усиления5 -линейный упреждающий фильтр 2, инвертор 3 с настрш- ваемым коэффициентом усиления,, логический KOffMy- тируюпдий блок,4э источник 5 постоянного напряжения и инерционное звено 6,

Лог ичаский коммутируючдай блок . включает в себя Ссм,) первьм 7, второй 8 и третий 9 релейные эленек-- ты с обмот| ами 105Пэ12 управления соответственнОэ при этом первый релейный элемент включает в себя якорь 13., нормально замкнутые контакты 14 и нормально разомкнутые контакты 15, второй релейньш элемеит включает в себя якорь 16,, нормально замкнутые контакты 17 и но-рмахгько разомкнутые контакты 18, третий релейный элемент включает в себя якорь 19., нормально замкнутые контакты 20 и нормально разомкнутые контакты 21.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал Ugv поступает на входы усилителя 1 и линейного упреж- дающего фильтра 2j вход и выход которого соединены соответственно с вторым и третьим входами логического коммутирукщего блока 4 Выход уск.ли

теля 1 соединен с входом ин зертора 3,, ,- йены с нормально ргзомкнутын .контаквход и вькод которого аоединень соответственно с четвертым и пятым входами логического функционального блока 4. Первый вход логического функи 10том 8 к нормально замкнутым контактом 17 релейного элe ;eнтa 8, якорь 16 которого соединен с обмоткой 12 ;управления релейного элемента 9, а

нального блока 4 соединен с выходом источника 5 постоянного напряжения. На выходе логического комьг тирующего

блока 4 формируется выходной сигнал псевдолинейного корректирующего устройства, который равен входному сигналу инвертора 3, если знаки входного и выходного сигналов линейного упреждающего фильтра 2 одинаковы, или вьпсодному сигналу инвертора 3,, если знаки входного и выходного сигналов линейного упрелодающего филхьтра различны. Изменяя величину коэффициента

усиления Kj инвертора 3 при заданных значениях параметров линейного -угпрок- дающего фильтре 2,, можно изменять в достато чно широких- пределах вели -ган-у эквивалентного фазового опережения

выходного сигнала псезд.олинейного корректирующего устройства. Это позволяет дополнительно авести в схему устройства икергдионноа звено 6 для уменьше.ш-1я зависимости амплитудночастотной характеристики устройства от частоты входного сигнала.

Изменением коэффициента усиления инвертора 3 могло получить желаег-гую

йазочастотную характеристику псевдо- , шнейного корректирующего устройства гтри более низких требованиях к параметрам линейного упреждающего фильтра 2 , В логическом коммутирующем

блоке. 4 первый вход соединенный с вькодом источника 5 постоянного напряжения s связан с якорем 13 первого релейного элемента 7. К обмотке Ю релейного элемента 7 и к обмотке 11

релейного элемента 8 подходят соответственно второй и третий входы логического коммутирующего блока 4, соединенные соответственно с входом и выходом линейного упр-еидающего

фильтра 2. К нормально замккутом у кор такту 20 и нормально разомкнутому контакту 21 релейного элемента 9 подходят, соответственно, четвертый и пятый входы логического коммутирующего блока 4, соед1- неннт е соответственно с входом и выходом инвертора 3 Нормально зал шнутьш контакт 14 и нормально разомкнутый контакт i5 релейного элемента 7 соответственно соеди

том 8 к нормально замкнутым контактом 17 релейного элe ;eнтa 8, якорь 16 которого соединен с обмоткой 12 ;управления релейного элемента 9, а

якорь 19 является выходом логического коммутирующего блока 4.

Упракление состоянием логического коммутирующего блока 4 осуществляется сигналами с входа и выхода линейного упреждакяцего фильтра 2 через его второй и третий входы. Если на второй и третий входы логического коммутирующего блока 4 поступают сигналы одного знака, то обмотка 12 релейного элемаита 10 обесточена, так как цапь источник 5 постоянного напряжения - якорь i3 релейного элемента 7 - нормалл-.но Si. кнутый контакт 4 релейного элемента 7 - нормально разомкнутый контакт 18 релейного элемента 8 - якорь 16 релейного элемента 8 - обмотка 12 управления релейного элемента 9 или цепь источник 5 постоянного напряжения - якорь 13 релейного элемента 7 - нормально разомкнутый контакт 15 релейного элемента 7 нормально замкнутьш контакт 17 релейного элемента 8 - якорь 16 релейного элемента 8 - обмотка 12 управления релейного элемента 9 разор-- вана, и якорь 19 релейного элемента 9 через нормально замкнутый контакт 20 релейного элемента 9 кодклмчен к входу инвертора 3. Если на второй и третий входы логического коммутирующего блока 4 поступают сигналь: разных знаков, то через одну из указанных цепей запитывается обмотка 12 релейного элемента 9, релейный элемент 9 срабатывает и его якорь 19 через нормально разомкнутый контакт 21 подключается к выходу инвертора 3.

Введение в структуру псевдолинейного корректирующего устройства инвертора 3 с настраиваемым коэффициентом усиления и инерционного звена 6 позволяет получить желаемое эквивалентное фазовое опережение при более низких требованиях к параметрам линейного упреждающего фильтра 2, т.е. с большими постоянными времени, определяющими его инерционные свойства, позволяет в желаемом направлении управлять величиной инверсного значения входного сигнала, что расширяет функциональные возможности устройства, заключающиеся в получении эквивалентного фазового опережения до 150 при использовании реального инерционного линейного упреждающего фильтра 2 первого порядка, уменьшить зависимость амплитудно-частотной характери тики устройства от частоты РКОДНО- го сигнала.

Введение в структуру псевдолинейного корректирующего устройства логического комм гтирующего блока 4 значительно упрощает устройство и повышает его надежность

Фор.мула изобретения

0

5

0

1,Псевдолинейное корректир тощее устройство, содержащее усилитель с постоянным кoзффmдиeнтo i усиления к линейный упре;зда1-:-п1ий фи„тьтр8 входы которых являются входон устройства а отличающееся там, что,

с. целью снижения требованш к параметрам линейного упрел,дающего фильтра, упрощения структурной схемы устройства и расширения его функциональных возможностей за счет увеличенТ я эквивалентного фазового опережения до 150 , в него введены инвертор с настраиваемым коэффициентом усиления источник постоянного напряжения и логический коммутирующий блок, выход которого является выходом устройствЭа первый вход соединен с выходом источ- шка постояяного напряженияj второй и третий входы - соответственно с входом и-выходом Л1-1нейного упрехадаю- щего фильтра, -четвертый и пятьш входы - соответственно с входом и выходом инвертора, подключенного входом к выходу усилителя с постоянным коэффициентом усиления. I

2,Устройство по п.5 о т л и - чающееся тем, что логический коммутиру ога,-цй б.г;ок выполнен на трех релейных элементах,, в каж,цый из которых входит якорь, нормально за: ;кну- тые и нормально разомкнутые контакты, причем якорь первого релейного элемента связан с первым входом блокаj обмотка управления первого релейного элемента связана с вторым входом блока, нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты соединены соответственно с нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми контактами второго релейного элемента, обмотка управления которого связана с третьим входом блока, а якорь соединен

с обмоткой управлени.я третьего релейного элемента, нормально замкнутые контакты которого связаны с четвертым входом блока, нормально разомкну5

0

5

0

5

Фиг,2