Двухмерная электромеханическая экстремальная система Советский патент 1977 года по МПК G05B13/00 

иие входной координаты объекта Xi (хз) в соответствии с выходом синхронного детектора. Сигнал Х2, выделенный дифференцирующим 6vTOKo,M 7, суммируется с сигналом Хр сиихронното детектора 3 на Сум:мато1ре 9, образуя тем самым охват иснолнительного элемента 5 отрицательной скоростной обратной СВЯЗЬЮ. Си,пнал xi -7- , выделенный дифференцирующим блоке 6 и -ограниченный то величине нелинейным блокам 10 постугоает ,на звено € фазовым запаздыванием М. На сумматоре 8 происходит сумм1Н.рование выделенного аигнала Xi, с сигналом х р синхронного детектора 2. Сигнал xi поступает также через фазосдвигающий блок 12 на вход сумматора 9. Наличие фазового сдвига ири онределенных значениях усиления сигнала xi делает линейную часть внутреннего контура, Образованного путем охвата исполнительного элемента скоростной обратной связью, неустойчивой. При10утств1ие нелинейного блока ти1па «ограничение ограничивает амплитуду автоколебаний. Из теории нелинейных систем (метод raipмоЕИчеокой линеаризации) известно гариближенНое условие существования автоколебаНИИ в контуре, соде1ржащем линейную часть и нелинейный -блок 1 -1- .ч.Осо) / н.э. (Л) О, лде Wn.4. (/со) - передаточная функция линейной части внут.реннего «онтура; /н.э. .(Л) - g(A) - эквивалентный комнлеконый коэффициент усиления нелинейного бло-ка тина «о-рраничение. TaiK как между нелинейным блокам и выходам исполнительного элемента находится линейная часть, являющаяся фильтром иизких частот, то поисковые колебания на входе объекта близки ino форме к гармоническим. Требуемые параметры автоколебаний (частота и амплитуда) определяются величиной фазового сдвига звена с фазовым запаздыванием, характеристикой нелинейного блока и коэффициентом усиления |раво;м1кнутого внутреннего контура. Частота автоколебаний, используемых в качестве механических поисковых сигналов, должна в несколыко раз превышать верхнюю частоту спектра рабочего сигнала лгр, с синхронного детектора, что делает внутренний контур а1втономным относительно изменений параметров объекта. Требуемое фазовое запаздывание ФФ.Б. , реализуемое фавОСДвигающим блоком, определяется с учетом частотных овойст1в внутреннего устойчивого контура ло формуле 1iV( п ) 1 9.H.(con)- K-harctg . где f/ (й п ) и V ((О п ) - соопветственно вещественная и мнимая части частотной характеристиии внутреннего устойчивого контура на поисковой частоте соп . Предложенная система может быть использована без генератора поискового сигнала в случае большего количества регулярных поисковых В03 действий (и 2). В этом случае на входе объекта формируются комбинированные сигналы, сочетающие фазовое с частотным. Для объекта квадратичной формы с п входами в этом случае поисковые сигналы имеют (ВИ|Д Xп, п t, ;пг ;с п„/coscon t, Хп, sin3o3 п X созЗсо п t, ..., nf(i л; sinnco я t, X„„ х,1„, COS (п- 1)а)п t. Реализа1ция предложенной системы, обеспечивающей высокое быст1родействие, осуществляется с помощью минимального количества дополнительных пассивных элементов, что позволяет значительно упростить ее, понизить стоимость и павьгсить надежность. К основным прешмуществам построения предложенной системы без генератора понскового сигнала, в которой регулярные механические поисковые сигналы с фазовым разделение1М сигналов формируются щнупренним автоколебательным контуром в одном из каналов, следует отнести отсутствие дополнительной специализированной аппаратуры, необходимой для формирования и подачи в оисте(му регулярных поисковых сигналов, а также возможность реализации поисковых сигналов с помощью минимального количества дополнительных пасси1вны:х элементов и обеспечения высокого быстродействия по отношению к входному сигналу. Первые два преимущества обеспечивают сравнительную простоту ст1руктуры и реализацию системы со всеми вытекающими отсюда выводами. В частности, такая система Имеет сравнительно хор01шую надежность и низкую стоимость. Результаты ИСпытаний макета показали надежность работы СЭР с механическим автоколебательным поисковым сигналом при наличии объекта квадратичной формы и позволяют сделать вывод о целесообразности ее применения в новых разработках. Предложенная эк стремальная система может быть использована при большем количестве 1регуляр1ных поисковых сигналов в случае формирования комбинированных автоколебательных inoHCKOiBbix сигналов, сочетающих фазовое разделение с частотным. Ф о р мула и а о б р е т е н и я Двухмерная электромеханическая экстремальная система, содержащая два синхронных детектора, входы которых связаны ссоответсттвующи1ми иаполнителыными элементами и объектом, а выходы - с входами сумматоров, два дифференцирующих бло1ка и два сумматора, входы дифферендарующих

блоков соединены с выходами йопол-нительных элементов, а выход второго дифференцирующего блока - с одним из входов второго сумматора, отличающаяся тем, что, с целью упрощения системы и повышения ее надежлости, она содержит фазосдвигающий блок, нелинейный блок типа «ограничение и звено с фазовым запаздыванием, причем первый выход первого дифференцирующего блока через фазосдвнгающий блок соединен с вторым сумматором, а второй выход через нелинейный блок и звено с фазовым запаздыванием - с первым сумматором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.«Современные методы проектирования систем автоматического управления. Под

ред. Б. Н. Петрова, В. В. Солодовникова « Ю. И. Топчиева. М., Машиностроение, 1967, с. 204-205.

2.«Самонастраи1вающиеся системы. Под ред. П. И. Чинаева. Киев, «Наукова думка,

1969, с. 37-40.

3.Ивахненко А. Г. Кибернетические системы с жоимбинираванным управлением. Киев, Техника, 1966.