ФАЗОРЕГУЛЯТОР ДЛЯ ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ С СИНХРОННЫМ ДЕТЕКТИРОВАНИЕМ Советский патент 1973 года по МПК G05B13/02 

1

Изобретение относится к системам автоматического управления и регулирования, в частности к системам экстремального регулирования с синхронным детектированием.

Известны фазорегуляторы для экстремальных систем с синхронным детектированием, содержащие последовательно соединенные синхронный детектор и астатический фильтр.

Цель изобретения - упрощение схемы фазорегулятора для экстремальной системы.

Это достигается тем, что в фазорегулятор введены два формирователя прямоугольных колебаний, сумматор, блок ортогонализации, усилитель-ограничитель, четыре дифференцирующие цепи и блок регулируемого запаздывания, подключенный к астатическому фильтру и через последовательно соединенные первую дифференцирующую цепь и усилитель-ограничитель к выходу генератора поисковых колебаний экстремальной системы, а через вторую дифференцирующую цепь к входам сумматора и первого формирователя Прямоугольных колебаний, выход которого соединен с синхронным детектором экстремальной системы и через третью дифференцирующую цепь с другим входом сумматора, подключенного через последовательно соединенные блок ортогонализации, четвертую дифференцирующую цепь и второй формирователь прямоугольных колебаний к синхронному детектору.

На фнг. 1 показана блок-схема экстремальной системы с фазорегулятором; на фиг. 2 - принципиальная схема фазорегулятора.

Блок-схема содержит экстремальную систему, состоящую из объекта 1 управления, исполнительного устройства 2, генератора 3 поисковых колебаний, сумматора 4 и синхронного детектора 5, фазорегулятор, содержащий синхронный детектор 6, астатический фильтр 7, блок 8 регулируемого запаздывания, усилитель-ограничитель 9, дифференцирующие цепи 10-13, формирователи 14 и 15

прямоугольных колебаний, блок 16 ортогонализации, сумматор 17 и общий для экстремальной системы и фазорегулятора инвентор 18, Работает фазорегулятор следующим образом.

Сигнал oj) с выхода объекта 1 управления поступает на синхронный детектор 6, собранный на реле Р, и далее на астатический фильтр 7 и катодный повторитель (правая

половина лампы 1). Катодный повторитель служит для согласования возможного диапазона изменения медленно меняющегося напряжения с рабочим диапазоном блока 8 регулируемого запаздывания. Запускающие

блок 8 импульсы с частотой следования со получаются из гармонического сигнала генератора 3 поисковых колебаний, поступающего на усилитель-ограничитель 9, собранный на левой половине лампы //j но схеме анодносеточного ограничения. Близкие к прямоугольным колебаниям сигналы с усилителяограничителя подаются на дифференцирующую цепь 10 (CiRi). Диод Mi необходим для фиксации начального уровня пусковых импульсов во всем диапазоне изменения длительности импульсов на входе блока 8, собранного на лампе Л по схеме одновибратора с регулировкой длительности в щироких пределах с помощью напряжения «сетка - катод левой половины лампы /72- Блок регулируемого запаздывания выполняет роль широтно-импульсного модулятора: длительность т имиульсов на его выходе пропорциональна величине входного напряжения а, т. е. . Отрицательные импульсы с дифференцирующей цепи 10 (CiRi) после отсекающего диода Д2 запускают блок 8. Импульсы с правого анода лампы /72 проходят на дифференцирующую цепь 11 (), дифференцируются, и отрицательные имнульсы, соответствующие заднему фронту импульсов с блока 8, после отсекающего диода Дз поступают на запуск формирователя 14 прямоугольных колебаний, которые можно записать как sign ()J, где р()-фаза опорного сигнала основного контура. Импульсы с формирователя 14 поступают на реле PI синхронного детектора 5, т. е. эти колебания используются в качестве демодулирующего сигнала в синхронном детекторе экстремальной системы. Формирователь 14 собран на лампе Лз по схеме регулируемого одновибратора с дополнительной отрицательной обратной связью по скважности. Необходимость использования такого одновибратора обусловлена повышенными требованиями к скважности импульсов на выходе формирователя, так как неравенство полупериодов импульсов формирователя приводит к неравенству полупериодов коммутации синхронного детектора экстремального контура и, следовательно, к прямым ошибкам в экстремальном контуре и к еще большим ошибкам в контуре фазорегулирования. Это связано с тем, что для формирования колебаний с удвоенной частотой поиска используется нестабильный задний фронт импульса формирователя. Выходные сигналы дифференцирующих цепей 11 и 12 суммируются в сумматоре 17 (Rz}. Частота следования импульсов на выходе сумматора оказывается вдвое большей, чем на выходе дифференцирующей цепи 1L поэтому блок 16 ортогонализации запускается отрицательными импульсами с удвоенной частотой поиска. Блок ортогонализации собран па лампе Л по схеме одновибратора с регулировкой длительности в ш.ироких пределах с помощью сопротивления R. Он предназначен для согласования контуров экстремальной системы и фазорегулирования. Согласование контуров осуществляется задержкой импульсов с выхода сумматора, что приводит к смещению по фазе между опорным напряжением основного контура и контура фазорегулирования. Регулирование задержки проводится с помощью напряжепия 0смС правого анода лампы Л импульсы с удвоенной частотой поиска поступают на дифференцирующую цепь 13 (CzRb). Отрицательные импульсы с выхода этой цепи запускают формирователь 15 прямоугольных колебаний с частотой 2(й. Формирователь 15 собран на лампе Л по схеме регулируемого одновибратора с дополнительной обратной связью по скважности. Он формирует симметричные колебания прямоугольной формы с двойной частотой поиска вида sign sin (), которые подаются на реле PZ синхронного детектора 6 фазорегулятора. Реле PZ приводит в движение свои контакты, осуществляя тем самым операцию умножения сигнала -ф с выхода объекта на сигнал sign sin (/). Максимальные пределы регулировочных изменений фазы определяются блоком регулируемого запаздывания и частотой запускающих его импульсов. В данной системе максимальный диапазон изменения фазы опорного сигнала без сбоев в работе фазорегулятора не превышает 300. Причем, чем ниже частота запускающих импульсов частоты сигналов поиска, тем шире возможный диапазон изменения фазы (t). Если возникает необходимость регулирования фазы онорного сигнала больше, чем на 300°, то следует уменьшить частоту запускающих импульсов и ввести дополнительные устройства, по типу используемых в данном фазорегуляторе, для получения опорного сигнала основного контура с частотой со и опорного сигнала контура фазорегулирования с частотой 2сй. Предмет изобретения Фазорегулятор для экстремальной системы с синхронным детектированием, содержащий последовательно соединенные синхронный детектор и астатический фильтр, отличающийся тем, что, с целью упрощения фазорегулятора, он содержит.два формирователя прямоугольных колебаний, сумматор, блок ортогонализации, усилитель-ограничитель, четыре дифференцирующие цепи и блок регулируемого запаздывания, подключенный к астатическому фильтру и через последовательно соедипенные первую дифференцирующую цепь и усилитель-ограничитель к выходу генератора поисковых колебаний экстремальной системы, а через вторую дифференцирующую цепь к входам сумматора и первого формирователя прямоугольных колебаний, выход которого

соединен с синхронным детектором экстремальной системы и через третью дифференцирующую цепь с другим входом сумматора, подключенного через последовательно соединенные блок ортогонализации, четвертую дифференцирующую цеиь и второй формирователь прямоугольных колебаний к синхронному детектору.