СИЛОВАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА Советский патент 1974 года по МПК G05B11/01 G06G7/20 

1

Изобретение относится к системам автоматического регулироваиия, в которых желательно использовать управление но квадрату входиой иеремениой.

Известны силовые следящие системы, содержащие датчик входного сигиала перемеииого тока, электромашиииый усилитель иоиеречного поля с диффереициальиым включением обмоток управления и цепь обратной связи по выходному иапряжеиию.

Цель изобретения - упростить известные системы и повысить ее надежность.

Предагаемая система сиабжеиа равноилечим мостом, одиа из диагоналей которого подключена к источнику питающего напряжения, а другая - к цеии обратной связи, причем первая пара смежных плеч выполнена иа дросселях, а в качестве второй пары смежных плеч использованы первичиые обмотки двух трансформаторов. Вторичная обмотка одного из трансформаторов подключена к первой обмотке управления электромашинного усилителя через выпрямитель, а вторичиая об.мотка другого подключена к второй обмотке управления электромашинного усилителя через цепочку, сдвигающую фазу напряжения входного сигнала по отношению к напряжепию иа обмотке трансформатора иа 90°, и другой выпрямитель.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

На ней приведены электромащинный усилитель с иоперечиым полем, обмоткп управления ОУь ОУ2 электромашинного усилителя, компеисациониая обмотка КО элсктромашиипого усилителя, нагрузка ЭМУ ток нагрузки /,; напряжение на выходе ЭМУ Un, выпрямители В, Вз на диодах; входной трансформатор Г схемы - датчик; дроссели Д, Дз равноплечего моста схемы; трансформаторы TI, TZ равноплечего моста схемы; Гд дополнительное регулировочное сопротпвлеине; модулятор М; напряжения переменного тока t/i 2, з (действующие значения).

По эиергетическим характеристикам рассматриваемая система является силовой следящей системой. По принципу действия она близка к вычислительным устройствам косвеииого умножения по формуле

/f/i+t/a /f/l-f/i

и,и.

(1)

В Heirrpe схемы расноложеп дроссельпо-трансформаторпый суммируюпип : ioci. Магнитные цепи и 1ервичные обмотки дросселей (Д1 и Да) и трансфор-маторов (Т и То) моста одинаковы, т. е. это равноплечий мост иеременного тока. На пего подается напряжение (/i от независимого источника и напряжение U от модулятора. На соответствующих плечах моста вырабаt/l + f/2Ul f/2 тываются напряжения и . Напряжение - после выпрямления в выпрямителе BI подается на обмотку ОУ1. Напряжение же - - складывается с напряжением U от датчика 7 и сумма их, после выпрямления, поступает на обмотку ОУз, включенную навстречу обмотке ОУь 1-1апряжеппе бз подается в схему, сдвинутое точно на 90° {/t/з) но фазе к напряжению - . Схема представляет замкнутую следящую систему, у которой существует следующая связь между модулями напряжений в момент равновесия: К. ( К. ( + ) , (2) ZJ / где Ki и KZ - коэффициенты, зависящие от параметров цепей. Так как всегда можно за счет введения регулировочных элементов обеспечить равенство Ki K2, то предполагая, что /Ci , возведем в квадрат модуля левой и правой частей уравнения (1) Отсюда (3) где а - и при t/i const а является постоянным коэффициентом. Так как напряжение выхода ЭМУ Uii пропорционально выходному напряжению модулятора Uz, то для данной схемы 4 - ,(4) где К-постоянный схемный коэффициент. Из формулы (4) видно, что напряжение выхода схемы и„ пропорционально квадрату t/з. Если включить в главиую цепь ЭМУ последовательное активное сопротивление и с него снимать напряжение на вход модулятора, то ток /„, протекающнй по этому сопротивлению, будет зависеть от квадрата U. Оныт ноказал, что при точном фазовом сдвиге между наи,-и. в 90° схема обеспряжепиями из и иечивает точность работы в 1,5-2%. Путем переключения входа и выхода можно создать устройство, вырабатывающее нанрял ение, нронорциональное корню квадратному из наиряжения датчика, т. е. нри /1 const. и, bYUl, где b - ностоянный коэффициент схемы. Нредмет изобретения Силовая следящая система, содержащая датчик входиого сигнала переменного тока, электромашиииый усилитель нонеречного поля с дифферепциальпым включением обмоток управления и цепь обратной связи ио выходному напряжению, отличаю их аяся тем, что, с целью упрощения н повышения надежности, система снаблсепа равноплечим мостом, одна из диагоналей которого подключена к источнику нитающего напряжения, а другая- к цепи обратной связи, причем первая пара смежпых плеч выполнена на дросселях, а в качестве второй пары смежных плеч иснользованы нервичные обмотки двух трансформаторов, вторичная обмотка одного из которых подключена к первой обмотке управления электромашиниого усилителя через выпрямитель, а вторичная обмотка другого трансформатора нодключена к второй обмотке управления электромашинного усилителя через цепочку, сдвигающую фазу напряжения входного сигнала по отношению к напряжению, на обмотке трансформатора на 9(3°, и другой вьпфямитель.