Устройство для управления исполнительным органом Советский патент 1977 года по МПК G05B11/01 

1

Изобретение относится к радиоэлектронике и может найти применение в различных системах автоматической подстройки частоты, фазы и т. д.

Известны устройства для управления исполнительными органами, в которых между управляющим элементом и источником управляющего сигнала вводится нелинейный усилитель с характеристикой, сопрягающейся с нелинейной характеристикой управляющего элемента 1, 2. Из известных устройств наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее источник сигнала, усилитель, выход которого через управляющий элемент подключен ко входу исполнительного органа 2. Однако в известных устройствах невозможность получения высокой линейности характеристики управления, которая требует очень точный подбор-сопряжение характеристик нелинейного усилителя с каждым управляющим элементом, уменьшает точность работы всего устройства.

Для повышения точности управления описываемое устройство содержит сумматор, генератор, интегрирующий усилитель, вычитатель, амплитудный детектор, полосовой фильтр, демодулятор и источник эталонного напряжения, выход которого подключен к первому входу вычитателя, второй вход которого через амплитудный детектор, полосовой фильтр и демодулятор соединен с выходом исполнительного органа, выход вычитателя через интегрирующий усилитель соединен с первым входом усилителя, ко второму входу которого подключен вход сумматора, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом источника сигнала и генератора.

На чертеже представлена структурная схема описываемого устройства.

Оно состоит из источника сигнала 1 и генератора 2, подключенных ко входам сумматора 3, и последовательно соединенных усилителя 4, второй вход которого соединен с выходом сумматора, управляющего элемента 5, исполнительного органа 6, демодулятора 7, полосового фильтра 8, амплитудного детектора 9 и вычитателя 10, второй вход которого подключен к источнику эталонного напряжения И, а выход - через интегрирующий усилитель 12 соединен с первым входом усилителя 4.

Под воздействием напряжения, поступающего от источника сигнала 1 через цепь, состоящую из последовательно соединенных сумматора 3 и усилителя 4, на управляющий элемент 5, изменяется регулируемый параметр, например частота выходного напряжения исполнительного органа 6. Одновременно с напряжением от источника сигнала 1 на вход управляющего элемента 5 от генератора малого сигнала 2 поступает периодический сигнал

частоты соо малой амплитуды, который вызывает малые приращения выходного параметра управляющего элемента и соответствующие им малые приращения регулируемого параметра Асо. Эти изменения Аш пропорциональны крутизне характеристики управления исполнительного органа. При этом на выходе демодулятора 7 (частичного детектора) образуется сигнал, в спектре которого, наряду с напряжением частоты модуляции соо, амплитуда которого пропорциональна крутизне характеристики управления, присутствует напряжение частоты источника сигнала 1. Полосовой фильтр 8, настроенный на частоту шо генератора малого сигнала 2, выделяет сигнал частоты Ио, который поступает на вход амплитудного детектора 9. Сигнал с выхода амплитудного детектора 9, величина которого пропорциональна крутизне характеристики исполнительного органа, сравнивается в вычитателе 10 с эталонным сигналом, пропорциональным крутизне характеристике исполнительного органа при номинальной величине напряжения источника сигнала. Сигнал рассогласования через интегрирующий усилитель 12 поступает на первый вход (регулировка усиления) усилителя 4.

Если напряжение на выходе амплитудного детектора 9 больше эталонного, происходит уменьшение коэффициента усиления усилителя 4, что приводит к уменьшению величины управляющего напряжения, подводимого с выхода источника сигнала 1 ко входу управляющего элемента 5, и соответственно к уменьшению изменений величины регулируемого параметра, т. е. к уменьшению крутизны характеристики исполнительного органа. Если же напряжение на выходе детектора 9 меньше эталонного, коэффициент усиления усилителя 4 увеличивается и крутизна характеристики исполнительного органа возрастает. В результате повышается линейность характеристики управления исполнительного органа 6, так как крутизна характеристики при различных величинах управляющего сигнала стабилизируется

Формула изобретения

Устройство для управления исполнительным органом, содержащее источник сигнала, усилитель, выход которого через управляющий элемент подключен ко входу исполнительного органа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит сумматор, генератор, интегрирующий усилитель, вычитатель, амплитудный детектор, полосовой фильтр, демодулятор и источник эталонного напряжения, выход которого подключен к первому входу вычитателя, второй вход которого через амплитудный детектор, полосовой фильтр и демодулятор соединен с выходом исполнительного органа, выход вычитателя через интегрирующий усилитель соединен с первым входом усилителя, ко второму входу которого подключен вход сумматора, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом источника сигнала и генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент ФРГ № 1171029, кл. 21а 48/01, 1968.

2.Патент США № 3237135, кл. 334-15, 1966.