КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1970 года по МПК G05B5/01 G08C13/00 

Изобретение может быть иопользоваио для коррекции систем автоматического управления. Известны корректирующие устройства, имеющие армплитудно-частотную характеристику со спадОМ на высоких частотах, а фазовую - с 01пе|режением во всем диапазоне частот. Однако указанные устройСтва обеонечивают коррекцию систем лишь при гармоническом входном сигнале. Предложенное устройство отличается от известного тем, что входные зажимы устройства через последовательно .соединенные фильтр низких частот, усилитель и низкочастотный фазовращатель, выходы которого подключены ко входам двух балансных модуляторов, .связанных с источником несущей ча стоты, перБый - непосредспвенно, второй - через высокочастотный фазовращатель; выход первого балансного модулятора .соединен с первичной обмоткой Первого траясфорэдатора и через фильтр (ПОСТОЯННОГО затухания соединен с одни.м из входов схемы суммирования, выполненной на трех трансформаторах, выход второго балансного модулятора связан с лервичной обмоткой второго трансформатора, вторичные обмотки которого подключены ко вторичным обмоткам neipiBoro трансформатора, причем начала обеих обмоток первого (подсоеДинены к началу и концу обмоток второго трансформатора; концы первых вторичных об,моток первого н iBTOporo трансформаторов подключены ко входам второго фильтра Постоянного затухания, выход которого Соединен со вторым входом схемы суммирования, а конец второй вторичной обмотки первого Т рансформатора « начало второй вторичной обмотки второго трансформатора связаны с третьим входом схемы суммирования, выход которой соединен с выходными зажимами устройства. Это позволяет повысить точность работы корректируемых систем и расщирить область их устойчивости в щироком диапазоне изменения амплитуд и частот входных си;гналов. На чертеже изображена схема корректирующего устройства, в которой приняты следующие обозначения: 1 - усилитель; 2, 3 - балансные модуляторы; Tpi-Tps - трансформаторы; - вход корректирующего устройства; /„ес - источник напряжения несущей частоты; вых- выход корректирующего устройства. В предлагаемом корректирующем устройстве вход соединен со входом фильтра низких частот (резистор и конденсатор Ci). Выход фильтра низких частот связан со входом усилителя /, к выходу которого подключен вход низкочастотного фазовращателя (резисторы 2-R7 и конденсаторы €2-Cg), и.меющего

два выхода. Один из выходов низкочастотного фазовращателя соединен со входо.м балансного модулятора 2, а его второй выход - со входом балансного модулятора 3. Балансный модулятор 2 ввязая с источником 1на(пряження несущей частоты f/нес неносредствекно, а балансный модулятор 3 - через высокочастотный фазовращатель {резисторы и конденсаторы C), обеснечивающий сдвиг фазы «анряжения несущей частоты на угол л:/2. Выход балансного модулятора 3 соединен с первичной обмоткой трансформатора Г/72, а выход балансного модулятора 2 соединен непосредственно с первичной обмоткой трансформатора Тр и через фильтр иостоянного затухания амллитудно-модулированН01ГО сигнала (резисторы ц-RVA и конденсатор Cs) соединен с нервым входом схемы суммирования (трансформатор Грз), построенной на трех трансформаторах (Тр-, Тр, . Траноформаторы Тр и Тр2 имеют ло две вторичные обмотки, лричем начало первой обмотки трансфор1матора Тр соединено с концом первой обмотки трансформатора Тр2, а начало второй обмотки трансформатора Tpi - с началом второй обмотки трансформатора Тр2. КоНцы вторых вторичных обмоток трансформатора Tpi и Tpz соединены со входом фильтра постоянного затухания нижней боковой полосы частот (резисторы JRu-- le и конденсатор Сд), выход которого связан со вторым входом схемы суммирования (трансформатор Tpi). Конец пер.вой вторичной обмотки трансформатора Tpi и начало первой вторичной обмотки трансформатора Тр2 соединены с третьим входом схемы сум мирования (трансформатор Tps). Выход схем суммирования соединен с выходо1М корректирующего устройства.

Корректирующее устройство |работает следующим образом.

Для удобства рассмотрения предположил, что входной сигнал имеет гармонический характер;

вх Vf, -sin Ш,

Входной сигнал, пройдя через фильтр низких частот, изменяет амплитуду и фазу:

(Q) -Ф(Й),

где К(0.) - коэффициент не1редачи фильтра низких частот на частоте 2; ф(0) - сдвиг фазы на частоте Q.

С выхода фильтра низких частот сигнал поступает на вход усилителя 1, на выходе которого возникают два напряже-ния, фазы которых отличаются иа угол я. Выходные сигналы усилителя / подаются на выходы низкочастотного фазовращателя, на выходах которого получаются два напряжения, сдвинутые по фазе одно относительно другого на угол я/2, причем амолитуды этих напряжений и сдвиг фазы не зависят от частоты.

ного модулятора 2, а со второго выхода - навход балансного модулято ра 5. Напряжение несущей частоты балансного модулятора 3 сдвигается по фазе с помощью высокочастотного фазовращателя на угол я/2. В результате этого напряжение на выходе балансного модулятора 2 будет иметь вид:

f/Bb,x, t/o /C(fi) -ф(0) sin со;, a на выходе балансного модуляТора 3i

UBUX, f/o-/((Q) )/ - ф(0)сОЗ 0)),

где oj - частота модулируемого напряжения. Выходной сигнал модулятора 2 поступает

на первичную обмотку трансф)орматора Тр, а выходной сигнал балансного модулятора 3 - на первичную обмотку трансформатора Тр2. Вторичные обмотки трансформатора Tpi и Тр-2 соединены между собой таким образом,

что на первичную обмотку трансфор.матора Тр5 подается сигнал, равный сумме выходных сигналов балансных модуляторов 2 и 3: f/o|(Q .|

а на вход фильтра постоянного затухания нижней /нолоСы частот поступает сигнал, равный разности выходиых сигналов балансных модуляторов 2 и 3:

«п С05((0-0)/ + ф(д). Zi

Сипнал нижней боковой полосы частот на выходе фильтра нижней боковой полосы частот, 5 имеющий вид: .COS (со - О)/ + ф(0)

фпп

-2фф,

где 2ФФ - сдвиг фазы сигнала ниж}1ей боковой полосы частот, подается на первичную обмотку трансформатора Тр.

Сигнал с выхода балансного модулятора 2 пройдя через фильтр постоянного з.атухания ам:нлитудно-модулирован1ного сигнала:

фам 0 Л:(0) . -ф(0) . ,

где фф - сдвиг фазы амплитудно-модулированного сигнала, поступает на норвичную обмотку трансформатора Гра. . Вторичные Об|мотки трансформатора Тр,Tp, Tps соединены таким образом, что на Выходе корректирующего устройства возникает сигнал, равный cyMiMe сигналов, поступающих, на их первичные обмотки, т. е.

вых вп + ф1ш+ фам 0

/C(Q) COS фф + (фф- ф(Q))sin(м/-фф).()

Из рассмотренного 1выражения () следует,

что при (И)/ корректирующее фазы несущей частоты на угол фф -не оказывает существенного влияния на Сдвиг фазы огибающей. Амплитудно-частот1ная характеристики корректирующего устройства Имеет спад на высоких частотах в соответствии с xaipaiKTC-poM амплитудно-частотной характеристики фильтра НИЗКИХ частот K(Q), тзК как значение созфф const в щИ;роком диапазоне изменения частоты входного сигнала Q. Предмет изобретения Корректирующее устройство, содержащее усилитель, два балансных модулятора, два трансформатора, источник Напряжения «есущей частоты, фильтр низких частот, низкочастотный и высокочастотный фазовращатели, два фильтра .постоянного затухания, схему суммирования, отличающееся тем, что, с целью повышения тоЧНости и расщирения днапазона устойчивости корректируемых следящих систем При изменении амплитуд и частот входных сигналов, входные зажимы устройства че/рез последовательно соединенные фильтр низких частот, усилитель и низкочастотный фазовраЩатель, выходы которого подключены ко входам двух балансных модуляторов, связанных с Источником несущей частоты, первый - непосредственно, второй - через высокочастотный фазовращатель, а выход первого балансного модулятора соединен с первичной обмоткой первого трансформатора и через фильтр ностоянного затухания соединен с одним из входов схемы суммирования, выполненной на трех трансформаторах, выход второго балансного модулятора связан с перВичной обмоткой второго трансформатора, вторичные обмотки которого подключены ко вторичным обмоткам первого трансформатора, причем начала обеих обмоток первого подсоединены :соответственпо к началу и концу обмоток второго трансформатора, концы первых вторичных обмоток нервого п второго трансформаторов подключены ко входам второго фильтра ностоя 1ного затухания, выход которого соединен со вторым входом схемы суММИрованпя, а конен второй вторич;юй обмотки первого трансформатора и начало второй вторичной обмотки второго трансформатора связаны с третьим чходом Схемы суммирования, выход которой соединен с выходными зажимами уст|ройства.

и Stji