КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1971 года по МПК G05B5/01 G08C13/00 

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано в системах автоматического регулирования для улучшения их динамических характеристик, в частности для уменьшения длительности переходных процессов и перерегулирований.

Известны кор.ректируюш;ие устройства, содержаш,ие нелинейный блок и вычитатель, в которых фазоопережающий сигнал получают после вычитания из входного сигнала корректирующего, полученного с помощью нелинейного блока с фазоотстающей характеристикой.

Предлагаемое устройство отличается тем, что второй вход нелинейного блока, выполненного в виде нелинейного звена типа «люфт, соединен с выходом дополнительно включенного блока для изменения ширины зоны «люфта, вход которого связан со входом устройства.

Благодаря этим отличиям предлагаемое устройство обладает повышенной точностью при отклонении частоты и амплитуды входного сигнала от номинальных.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 приведена одна из возможных фазоотстающих петлевых характеристик типа «люфт нелинейного блока.

Приняты следующие обозначения: 1 - вычитатель; 2 - нелинейный блок с характеристикой типа «люфт ; 3 - блок для изменения ширины зоны «люфта ; Xs-a-входной сигнал; Авых - выходной сигнал корректирующего устройства; Хк - корректирующий сигнал; В - ширина зоны «люфта ; А - амплитуда переменной составляющей исходного сигнала.

Предположим, что исходный сигнал изменяется во времени по синусоидальному закону:

Asintfit,

где:

Л - амплитуда исходного сигнала; со - частота исходного сигнала; t - время.

В этом случае первую гармоническую составляющую корректирующего сигнала Хк выразить в следующем виде:

Хк А (qisin(it - gzCosKit),

(i;

20

где qi и q2 - гармонические коэффициенты.

Для нелинейного звена с характеристикой, изображенной на фиг. 2, гармонические коэффициенты qi и qz определяются следующими

зависимостя,ми: -ф arcsin 1 чА /Ci - коэффициент усиления нелинейного звена, 2. В данном корректирующем устройстве с помощью блока 3 изменяется ширина зоны «люфта В пропорционально амплитуде переменной составляющей Входного сигнала А, т. е. В К-А (5). С учетом выражения (5) формулу (4) можно представить в следующем виде; ф arcsin (1 - 2k). Представим - к в следующем виде: вых а-31п(со + ф),(6) а - амплитуда выходного сигнала; ф - сдвиг его по фазе относительно исходного сигвала. С учетом выщесказанного величины а и ф МЬж1но выразить в следующем виде: (7) а лУ(1-9хГ + 1 iUi. arctg Проанализировав формулы 2-8, можно сделать следующие выводы. 1. Величина фазоопережения и амплитуда выходного сигнала практически не зависят от частоты исходного сигнала. Некоторое изменение этих величин возможно только за счет изменения, с изменением частоты, коэффициента усиления Ki нелинейного звена и устройства, с помощью которого производится вычитание. Но эта зависимость в диапазоне частот до 100 гц выражена очень слабо и может быть сколь угодно малой, 2.Величина фазоопережения исходного сигнала не зависит от амплитуды исходного сигнала, а. зависимость амплитуды выходного сигнала от амплитуды входного практически линейна. 3.При надлежащем выборе коэффициента усиления нелинейного корректирующего звена 2 (К) и коэффициента пропорциональности К, предлагаемое устройство позволяет получить любую требуемую величину фазоопережения управляющего сигнала в диапазоне от О до 90°. Предмет изобретения Корректирующее устройство, содержащее последовательно соединенные нелинейный блок и вычитатель, второй вход которого связан со входом нелинейного блока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при отклонении частоты и амплитуды входного сигнала от номинальных, второй вход нелинейного блока, выполненного в виде нелииейлого звена «люфт, соединен с выходом дополнительно включенного блока для изменения ширины зоны «люфта, вход которого связан со входом устройства.

5,

бЛ

Риг 2