Нелинейное корректирующее устройство Советский патент 1991 года по МПК G05B5/01 

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быт использовано в бортовых электромехани- ческих системах, высокоточных позиционных электроприводах.

Цель изобретения - улучшение динамических характеристик системы в широком диапазоне амплитуд входных воздействий за счет обеспечения независимости фазовой частотной хапакте-

ристики от амплитуды входного сигнала.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; ка фиг. 2 -.блок- схема формирователя сброса пикового детектора; на фиг. 3 - временные диаграммы, пояснлюьще принцип работы устройства при различных амплитудах входного сигнала.

Нелинейное корректирующее устройство содержит фильтр 1, первый релейный элемент 2, усилитель 3, сумматор 4, второй релейный элемент 5, блок 6 вычитания, пиковый детектор 7 регулируемый усилитель 8 и формирова тель сброса пикового детектора 9. Выход фильтра 1 соединен с входом первого релейного элемента 2. Выход I усилителя 3 соединен с входом сумма- тора 4, выход которого является вы- ходом устройствао Выход второго релейного элемента 5 соединен с входом блока 6 вычитания, суммирующий вход которого соединен с выходом первого (релейного элемента 2, Входы усилите- ля 3, фильтра 1 и второго релейного элемента 5 объединены и являются входом устройства. Сигнальный вход регулируемого усилителя 8 соединен с выходом блока 6 вычитания, управ- ляющий вход - с выходом пикового детектора 7, а выход - с вторым входом сумматора 4. Выход формирователя сброса пикового детектора 9 соединен с входом Сброс пикового детек- тора 7. Сигнальный вход пикового детектора 7 и вход формирователя сброса пикового детектора 9 соединены с входом устройства.

Формирователь сброса пикового де- тектора 9 выполнен в виде последовательно соединенных компаратора 10 и ждущего мультивибратора 11, вход компаратора 10 является входом формирователя сброса, выход ждущего мультивибратора 11 - выходом форми- роватепя сброса.

Устройство работает следующим об- разом.

Входной сигнал X(t) и опережающий его по фазе сигнал X.f (t) с выхода фильтра 1 через второй 5 и первый 2 релейные элементы 2 соответственно поступают на входы блока 6 вычитания На выходе блока 6 вычитания формируется импульсный корректирующий сигнал Xg (t), амплитуда которого не зависит от амплитуды входного сигнала X(t) и определяется уровнем ограни- чения первого и второго релейных элементов. Импульсный корректирующий сигнал XXt) фиксированной амплитуды с выхода блока 6 вычитания поступает на сигнальный вход регулируемого усилителя 8. Ча управляющий вход регулируемого усилителя 8 поступает сигнал X7(t) с выхода пикового детектора 7, запоминающего

5

амплитуду входного синусоидального сигнала X(t), поступающего на сигнальный вход пикового детектора 7. Сброс пикового детектора 7 осуществляется импульсным сигналом Xij(t), поступающим с выхода формирователя сброса 9 на вход Сброс пикового детектора 7, Формирование сигнала сброса X(t) осуществляется последовательно включенными компаратором 10, определяющим момент сброса переключением своего состояния при прохождении входного сигнала X(t) через ноль, и ждущим мультивибратором 11, вырабатывающим импульсы сброса Xg(t) требуемой длительности, амплитуды и полярности, в момент переключения компаратора 10, соответствующий окончанию очередного периода сигнала X(t). Следовательно, на выходе регулируемого усилителя 8 формируется импульсный корректирующий сигнал Xg(t), амплитуда которого пропорциональна амплитуде входного сигнала X(t)„ В сумматоре 4 к нему добавляется усиленный в усилителе 3 входной сигнал X(t). Как видно из временных диаграмм (фиг. 3), фазовое опережение первой гармоники Y(t) выходного сигнала Y(t) устройства не зависит от амплитуды входного сигнала ).

Таким образом, в предложенном нелинейном корректирующем устройстве обеспечивается независимость фазовой частотной характеристики устройства от амплитуды входного сигнала, достигаемая регулированием амплитуды импульсного корректирующего сигнала на выходе регулируемого усилителя пропорционально амплитуде входного сигнала, что при использовании данного устройства в САУ, работающих в широком диапазоне амплитуд входных воздействий, приводит к улучшению динамических характеристик системы, т„е. система обладает более высокой точностью при обеспечении гарантированных запасов устойчивости,.

Формула изобретения

1. Нелинейное корректирующее устройство, содержащее последовательно соединенные фильтр и первый релейный элемент, последовательно соединенные усилитель к сумматор, выход которого является выходом устройства, последовательно соединенные второй

релейный элемент и блок вычитания, суммирующий вход которого соединен с выходом первого релейного элемента, входы усилителя, фильтра и второго релейного элемента объединены и являются входом устройства, о т- личающееся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик системы в широком диапазоне амплитуд входных воздействий за счет обеспечения независимости фазовой частотной характеристики от амплитуды входного сигнала, в него введены формирователь сброса пикового детектора, пиковый детектор и регулируемый усилитель, сигнальный вход которого соединен с выходом блока вычитания, управляющий вход 6387066

с выходом пикового детектора, а выход - с вторым входом сумматора, выход формирователя сброса пикового детектора соединен с входом Сброс пикового детектора, сигнальный вход пикового детектора и вход формирователя сброса пикового детектора соединен с входом устройства.

IQ 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь сброса пикового детектора выполнен в виде последовательно соединенных компаратора и яэдущего мульти15 вибратора, при этом вход компаратора является входом формирователя сброса, а выход ждущего мультивибратора - выходом формирователя сброса.

Изобретение относится к те автоматического управления ч быть использовано з бортовых электромеханических системах, высокоточных позиционных электроприводах. Целью изобретения является улучшение динамических характеристик системы з широком диапазоне ампшп уд входных воздействий за счет обеспечения независимой фазовой частотной характеристики от амплитз ды входного сигнала, Устройство содержит последовательно соединенные фильтр и первый релейный элемент, последовательно соединенные усилитель и гумматор„ выход которого ЛРПЯЙТГЯ выходом устройства, последовательно ссег; ненные второй релейный элемент и блок вычитания, второй гхсд которого соединен с выходом первого релейного элемента, последо- Е тегьчо соединенные пиковый детектор и регулируемый усилитель, сигналь- чь й вход которого соединен с выходом блоьгЯ .чния, я 1- -од - со вторым входом сумматора, и - рмирозатель сброс- пикового детек10ра, выход которого соединен со входом сброс пикового детектора. При этом сигнальный вход пикового детектора, входи формирователя сброса, усилителя, фильтра и второго релейного элемента объединены и являются входом устройства. Формирователь сброса пикового детзгстора выполнен в виде последовательно соединенных компаратора и /едущего мультивибратора, при этом вход компаратора является входом формирователя сброса, а выход ждущего мультивибратора - выходом формирователя сброса 1 з.Поф-лы, 3 ил. i &э X

Фиг. 1

I

..

Л

.

Фиг. г

zsS1 /А

Y«

Y(t)

Л у, - 4

9W. 5

1 YrtJ

Y,tf;