УСТРОЙСТВО НЕПРЕРЫВНОГО ЭКСТРЕМАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ Советский патент 1972 года по МПК H03J1/06 H03J1/06 

Изобретение относится к электротехнической и радиотехнической промышленностям.

Известно устройство иеирерывного экстремального регулирования, содержащее объект управления, схему выделения огибающей управляемой величины, усилитель частоты поискового воздействия, синхронный детектор, интегрирующее звено, управитель и генератор поиска.

Цель изобретения - обеспечение автоподстройки на рабочую точку, соответствующую максимуму производной (крутизны) характеристики управления.

Цель достигается тем, что между выходом схемы выделения огибающей унравляемой величины и усилителем частоты поиска включен полосовой фильтр, а к выходу усилителя подключены последовательно амплитудный детектор и усилитель частоты дополнительного поискового воздействия, соединенный с одним из входов синхронного детектора, ко второму входу которого нодключен генератор дополнительного поискового воздействия, также нрисоединенный к объекту управления.

На фиг. 1 изображена функциональная блок-схема устройства; на фиг. 2 показаны графики, поясняющие работу системы на примере частотного дискриминатора.

выходу которого последовательно друг за другом подключены схема 2 выделения огибающей управляемой величины, полосовой фильтр 3 на частоту fit, усилитель 4 частоты QI, амп-литудный детектор 5 и усилитель 6 частоты Q2. Выход усилителя 6 соединен с первым входом синхронного (фазового) детектора 7, второй вход которого соединен с дополнительным генератором 8 поиска Q2. К выходу синхронного детектора 7 последовательно подключены интегрирующее звено 9 и управитель 10, выход которого подсоединен ко входу объекта 1 управления, причем ко входу объекта 1 присоединены также основной генератор // поиска QI и дополнительный генератор 8 поиска QZ.

Поясним работу системы на примере частотного дискриминатора, выполненного на

расстроенном колебательном контуре (резонаторе СВЧ), с автоподстройкой в рабочую точку, лежащую на линейном участке характеристики дискриминатора вблизи максимума ее крутизны.

Резонансная характеристика колебательного контура, показанная на фиг. 2, а в виде зависимости амплитуды напрялсения UK, снимаемого с колебательного контура, от расстройки сог - «к (о)г - частота колебаний генератотура) и является экстремальной характеристикой управления.

При работе на склоне резонансной характеристики колебательного контура (точки В, С, Д, Е на фиг. 2, а) поисковые (модуляционные) воздействия генераторов S и // на резонансную частоту контура сок или равным образом на частоту сог приводит к амплитудной модуляции напряжения Uy(t). На фиг. 2, а текущее значение амплитуды f/к нормировано к максимальному значению t/кмакс. и по всем осям ординат фиг. 2 откладывается обобщенная расстройка (сог-(Вк)) (Q - добротность колебательного контура).

Влияние расстройки сог-сок на амплитуду огибающей lJQ,(t с частотой основного поискового воздействия QI, выделяемой схемой 2, выполненной в виде линейного амплитудного детектора колебаний Uv(t) показывает кривая на фиг. 2,6.

В предлагаемой системе непрерывного экстремального регулирования наличие дополнительного пробного воздействия (с частотой ) на частоту сок или, в общем случае- на расстройку шг-сок при работе на нелинейных участках характеристики управления (фиг. 2, а, вблизи точек А, Д, Е) приводит к амплитудной модуляции гармоники огибающей t/Qi(0 частотой 22При избирательном усилении, осуществляемом с помощью полосового фильтра 3 и усилителя 4, и линейном детектировании основной гармоники огибающей Ип (t) частотой QI на нагрузке амплитудного детектора 5 выделяе тся гармоника Us, (t) с частотой QS которая, усиливается усилителем 6 и подается на синхронный детектор 7. Зависимость амплитуды Us, от расстройки сок-сог показана на фиг. 2, в.

Полрсовый фильтр 5 не -пропускает на вход усилителя 4 гармоники огибающей с частотами тЙ2 и 2Й1±/иЙ2, (где ), но передает без ослабления гармоники с частотами Й1±Й2. Избирательное усиление гармоник с частотами Й1±Й2 может быть обеспечено и применением в усилителе 4 частотно-зависимых обратных связей.

Максимум амплитуды f/s, и минимум амплитуды Us, соответствуют работе в точках В

и С характеристики (фиг. 2, а), лежащих примерно, в середине ее линейных участков, чем и объясняется минимальная глубина амплитудной модуляции гармоники f/o. (t) частотой Q2 в этих точках.

На фиг. 2, г показано изменение фазы Афо гармоники по отнощению к фазе опорных колебаний с частотой 22 от расстройки сог-йк.

Поворот фазы гармоники UQ., (t) на п при переходе через максимумы амплитуды U (фиг. 2,6) преобразуется синхронным (фазовым) детектором 7, работающим на частоте Q2, в изменение знака управляющего воздействия на выходе управителя 10 таким образом, что стационарный режим в системе экстремального управления устанавливается вблизи одного из максимумов амплитуды UQ, соответствующих рабочим точкам В и С характеристики управления на фиг. 2, а.

Устойчивый стационарный режим в точке А при (ог-й)к 0, очевидно, невозможен.

Интегрирующее звено 9 обеспечивает астатизм первого порядка по отношению к положению и смещениям экстремальной точки характеристики объекта управления.

Предмет изобретения

Устройство непрерывного экстремального регулирования, содержащее объект управления, схему выделения огибающей управляемой величины, усилитель частоты поискового

воздействия, синхронный детектор, интегрирующее звено, управитель и генератор поиска, отличающееся тем, что, с целью обеспечения автоподстройки на рабочую точку, соответствующую максимуму производной (крутизны)

характеристики управления, между выходом схемы выделения огибающей управляемой величины и усилителем частоты поиска включен полосовой фильтр, а к выходу усилителя подключены последовательно амплитудный детектор и усилитель частоты дополнительного поискового воздействия, соединенный с одним из входов синхронного детектора, ко второму входу которого подключен генератор дополнительного поискового воздействия, присоединенный также к объекту управления.

.7