НЕЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕМЕНТ Советский патент 1971 года по МПК G08C13/00 H04R3/06 

Предлагаемый нелинейный элемент может быть использован в следящих системах с задающим устройством переменного тока.

Известны нелинейные элементы, содержащие запирающий диод, накопительный конденсатор, разрядный резистор и входной трансформатор с двухполупериодпым выпрямителем.

Такие нелинейные элементы обладают низкой надежностью и точностью, сложностью конструкции п узкой областью применения.

Предлагаемое изобретение отличается от известных тем, что анод запирающего диода через переменный резистор и нагрузку подключен к одной из кладок накопительного конденсатора, подсоединенного через диод параллельно вторичной обмотке входного трансформатора, катод запирающего диода через разрядный резистор соединен с другой обкладкой накопительного конденсатора, причем разрядный резистор подключен параллельно сглаживающему конденсатору двухполупериодного выпрямителя.

На фиг. 1 -показана схема предлагаемого нелинейного элемента; на фиг. 2 - блок-схема следящей системы, где может применяться нелинейный элемент; на фиг. 3 изображена характеристика задающего устройства.

ные стабилитроны 2 первичная обмотка трансформатора 3. Вторичная обмотка этого трансформатора соединена через диод 4 с накопительным конденсатором 5, а другая вторичная обмотка вместе с диодами , 7 и конденсатором 8 образует двулолупериодный выпрямитель со сглаживающим конденсатором, к выходу которого подключен разрядный резистор 9. С положительным полюсом

двухполупериодного выпрямителя соединен

катод запирающего диода 10, а к его аноду

подключены последовательно соединенные переменнь й резистор 11 и нагрузка 12.

Сигнал рассогласования (ощибки) от задающего устройства }3 (сельсин, вращающийся трансформатор и т. п.) поступает на усилитель 14, затем на генератор или преобразователь 15, от которого получает питание силовой двигатель 16. Двигатель кинематически соединен через редуктор 17 с исполнительным органом 18 и задающим устройством. В усилитель кроме основного сигнала подаются сигналы от корректирующего устройства 19 и нелинейного элемента 20. Для характеристики задающего устройства ©ыач - величина рассогласования в момент включения следящей системы (начальное рассогласование) ; звач - напряжение на задающем устройстве при угле рассогласования 0нач; зтах@т-максимальное напряжение задающего устройства и соответствующий ему угол рассогласования. Работа нелинейного элемента происходит следующим образом. Предположим в момент включения имеет место рассогласование . На выходе задающего устройства появится напряжение t/знач., и исполнительный орган начнет двигаться к согласованному положению. Величина рассогласования начинает уменьшаться, а напряжение на выходе задающего устройства изменяется в соответствии с его характеристикой (при сначала увеличивается, а затем уменьшается пропорционально 8; при уменьшается пропорционально в). Напряжение на вторичных обмотках трансформатора будет изменяться пропорционально напряжению задающего устройства. Накопительный конденсатор через диод 4 зарядится от вторичной обмотки до амплитудного значения напряжения, возникающего на этой обмотке. Цепь разряда накопительного конденсатора отсутствует, так как запирающий диод заперт более высоким положительным потенциалом двухполупериодного выпрямителя. По мере уменьшения рассогласования уменьшается и напряжение на обмотке, от которой питается двухполупериодный выпрямитель. Когда напряжение его становится меньше напряжения на конденсаторе, запирающий диод открывается и конденсатор начинает разряжаться через нагрузку, переменный резистор, запирающий диод и разрядный резистор. Нагрузкой является элемент усилителя следящей системы, обладающий линейной характеристикой и уменьшающий крутизну сигнала ошибки пропорционально величине сигнала, поступающего от нелинейного элемента. Поэтому при прохождении через нагрузку разрядного тока крутизна сигнала ошибки уменьшается, что способствует достижению апериодического процесса согласования. Для того чтобы нелинейный элемент не выдавал сигнал в нагрузку при больших углах рассогласования и для обеспечения надежного запирания диода 10, число витков обмотки, от которой питается источник запирающего напряжения, выбирается в несколько раз большим, чем число витков другой вторичной обмотки трансформатора. Конденсатор 8 служит для сглаживани ;, пульсаций выпрямленного напряжения. Hepsменный резистор предназначен для изменения постоянной времени разряда накопительного конденсатора. Величина этой постоянной времени должна определяться расчетом динамики следящего привода из условия обеспече«ия апериодического процесса согласования. Предмет изобретения Нелинейный элемент, содержащий запирающий диод, накопительный конденсатор, разрядный резистор и входной трансформатор с двухполупериодным выпрямителем, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, анод запирающего диода через переменный резистор и нагрузку подключен к одной из обкладок накопительного конденсатора, подсоединенного через диод параллельно вторичной обмотке входного трансформатора, катод запирающего диода через разрядный резистор соединен с другой обкладкой накопительного конденсатора, причем разрядный резистор подключен параллельно сглаживающему конденсатору двухполупериодного выпрямителя.

I /

o-J

ra

вт в,

нач

зтах