СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СПУСКОВЫМ УСТРОЙСТВОМ Советский патент 1969 года по МПК H03K25/02 

Известны способы управления спусковыми устройствами со многими устойчивыми состояниями, содержащими выпрямитель и емкостной фильтр в цепи обратной связи.

Например, спектротроном управлять путем шунтирования емкости его резонансной систем.ы на время, необходимое для разряда емкости на такую величину, чтобы частота системы соответствовала области следующей но Порядку гармоники питающего напряжения.

Предложенный способ управления заключается в кратковременном подключении к емкости фильтра дополнительной предварительно заряженной емкости. Этим повыщается надежность и скорость при переводе устройства из одного устойчивого состояния в другое.

На фиг. 1 приведена блок-схема простейшего устройства со многими устойчивыми состояниями, управляемого по предложенному способу; на фиг. 2 - его амплитудная характеристИКа -при разомкнутой цепи обратной связи с наложенной линией обратной связи.

Устройство со многими устойчивыми состояниями содержит нелинейный четырехполюсник / с амплитудной характеристикой вида 1ПО фиг. 2, фильтр 2 и схему управления 3.

ходного напряжения U- на емкости 4 фильтра.

Параллельно этой емкости через переключатель 5 подключена дополнительная емкость (), заряжаемая от источнш а 7 постоянного напряжения.

Если устройство находится в каком-либо устойчивом состоянии, то переходные процессы отсутствуют и выполняется равенство ., где 17-2-напряжение на выходе четырехполюсника /. В момент прихода на переключатель 5 импульса запуска к емкости 4 фильтра 2 величиной Сф подключается добавочная емкость 6 величиной ДС, т. е. Сф изменяется до величины Сф :Сф+АС.

Перераспределение зарядов между емкостями 4 и 6 приводит к резкому уменьшению напряжения Us- Уменьшающееся напряжение емкости 4 прикладывается ко входу нелинейного четырехполюсника и вызывает изменение напряжения «а его выходе по закону, заданному амплитудной характеристикой устройства. Так как по окончанни действия импульса

напряжение на выходе в общем случае может оказаться не равным напряженню на емкости фильтра, то начнется новый этап переходного процесса, 1который закончится переходом устройства в бл.илсайшее состояние

Для осуществления пересчета необходимо, чтобы лод действием имлульса запуска устройство последовательно проходило все устойчивые состояния. Однако вышеописанный способ пе позволяет осуществить носледовательиый перевод устройства из состояния в состояние в том случае, если устройство «линейное (под «линейным позразумевается такое устройство, у которого разность напряжений А/Ууст , соответствующая любой паре соседних состояний устойчивого равновесия, изменяется незначительно). В настоящей заявке рассматриваются именно такие линейные устройства. Действительно, определим величину скачка AL напряжения L/з па емкости фильтра Сф 1В результате воздействия на ключевую схему импульса запуска.

Если в каком-либо состоянии к

(«)

Т. е. q(K) - Uz(K)C,

-ф

то после подключения к Сф добавочной емкости С напряжение t/3(K) примет новое значение

П(, , - -3(-

3(f) - f, л. r

Сф + Д с

Тогда

з(.) - f/3(.) - qJ - -4т7;

V Сф Сф + ДС

f/3(.)/-Сф

Тс

Как видно из последней формулы, при постоянной величине АС добавочной емкости изменение At/ от состояния к состоянию происходит в широких пределах (по гиперболическому закону).

Меледу тем, использование для подключения к фильтру предварительно заряженного конденсатора емкостью АС позволяет значительно уменьшить изменения AL/ от состояния к состоянию. Пусть в устойчивом состоянии заряд конденсатора фильтра равен q, заряд дополнительной емкости А. При действии импульса запуска емкость фильтра изменяется до величины +АС, а заряд- до q q-i-Aq.

Очевидно, что для измеиения напряжений Ua (см. фиг. 2) на фильтре на величину при подключении к фильтру добавочной емкости АС необходимо выполнение условия

д д + .,,

LA L-/

Сф Сф +

где

U,Uy,,U,.

п

а

с + дс

Для обеспечения надежного пересчета необходимо, чтобы для различных Состояний величина Ас/ изменялась незначительно. По аналогии с выражением (3) можно определить значение А. необходимое для изменения папряжения на фильтреU.U - . на величину

AfJi- 4 - (Сф + АС) .7, Д Сf-

-АС/у„(Сф+АС).

(4) Вычитая (4) из (3), получим

ЛС

.:({/,,)ДС(. (5)

Сф

Чем меньше разность / q-Aqi, тем проще обеспечивается надежный пересчет устройства. Для оценки величины (7i рассмотрим правую часть выражения (5). Учитывая, что q-qi consi (при const), получим, что величина уменьшается

АС

при уменьшении отношения , т. е. при

Сф

уменьшении АС. Таким образом, с уменьшением С величина возрастает, но разность стремится к нулю. Однако беспредельное уменьшение добавочной ем-кости невозможно, так как это приводит к повышению

напряжения иа переключателе и в конечном итоге к значительному усложнению его. Резюмируя изложенное, можно сказать, что при данном способе управления оптимальный выбор величиниы АС позволяет осуществить надежиый пересчет. Устройство со многими устойчивыми состояниями некритично к параметрам и мпульса запуска. При определении оптимального значения величины АС следует учесть некоторые ограничения, накладываемые иа АС.

Очевидно, если величина АС такова, что At/, определяемое из (1). меньше, чем и„ - f/д , то в момент действия импульса запуска напряжение иа выходе усилителя U

будет больше Из и, следовательно, начнет подзаряжать емкость фильтра, возвращая устройство в состояние / . Если выполняется неравенствоL/a - . - Ug то в момент действия импульса запуска напряжение 1/2 оказывается меньше t/g, емкость фильтра разряжается и напряжение Уз уменьшается до тех пор, пока устройство не перейдет в соседнее состояние U. При

и,.-и,

и.

устройство,

миновав сначала состояние U вернется в него.

Итак, условие перехода устройства из какого-либо состояНИя равновесия U„ в соседнее состояние U можно записать в виде

f/,-f/,,-fy,. Предмет изобретения

жащим вьшрямитель и емкостной фильто н цепи обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и скорости нри переводе устройства из одного устойчивого состояния в другое, к емкости фильтра кратковременно подключается дополнительная предварительно заряженная емкость.

Us

Uc Ua

Ue