Псевдолинейное корректирующее устройство Советский патент 1978 года по МПК G05B5/01 

третьего и четвертого релейных блоков, f/5 - сигнал на выходе третьего блока умножения, Ue - сигнал, нолучаемый от умножения сигнала i/2 на сигнал U, Zs, - выходной сигнал второго блока умножения, Zo - возмущение в корректируемой системе.

Устройство работает следующим образом.

В установившемся режиме действующий на входе устройства синусоидальный сигнал X без постоянной составляющей поступает на первый вход сумматора 2, а также на входы интегратора 1 и фильтра 3. Выходной сигнал Z интегратора 1, отстающий

по фазе на угол, равный--

от сигнала X,

поступает на первый вход блока умножения 10, а также на входы фильтра 4 и релейного блока 7. Релейные блоки 5, 7, 8 имеют идеальные двухпозиционные характеристики. В тех случаях, .когда на систему, в которой используется с целью повышения точности предлагаемое устройство, не действуют возмущения, выходной сигнал интегратора 1 в установившемся режиме не содержит постоянной составляющей (фиг. 2). Выходной сигнал Xi фильтра 3 опережает по фазе на угол ф1 входной сигнал X устройства. Выходной сигнал Zi фильтра 4 опережает по фазе на угол Ф2 выходной сигнал Z интегратора 1. Релейные блоки 5, 7 и 8 преобразуют входные сигналы J, Zi и Z соответственно в меандры Ui, Us и Ui, фаза которых определяется фазой сигналов на их входах. В блоке умножения 9 входные меандры 1/1 и 1/3 перемножаются и подаются на релейный блок 6, имеющий однополярную релейную характеристику. Сигнал U на выходе второго релейного блока 6 содержит только положительные полуволны произведения (/i и t/з с выхода блока умножения 9. В блоке умножения 9 перемножаются входные меандры Uz и Uy. На выходе блока умножения 11 сигнал f/s положителен на тех интервалах, когда входные сигналы Us и /4 одного знака. Сигнал Ue, представляющий собой произведение сигналов Uz и t/6, имеет место только при наличии сигнала Uz и по знаку повторяет знак t/5 на интервалах присутствия сигнала Uz. Выходной сигнал Zg блока умножения 10 равен произведению выходного сигнала Z интегратора 1 на сигнал С/е и представляет собой (+Z) на интервалах присутствия f/2, где производная от Z положительна, и (-Z), где производная от Z отрицательна, так как точки перегиба в выходном сигнале Zz блока умножения 10 приходятся на 3

- и - тс, то очевидно, что при ф2

2

суммирование сигнала Z в сумматоре 2 с входным сигналом X устройства не приводит к появлению в сигнале У на выходе

сумматора 2, а соответственно и на выходе всего устройства фазового запаздывания относительно входного сигнала X. Напротив, при ф2 выходной сигнал У

предлагаемого устройства будет опережать по фазе сигнал X на его входе.

В тех случаях, когда на систему, в которой с целью повышения точности используется корректирующее устройство, действуют возмущения (например, несимметричный момент нагрузки в следящей системе, или непрерывно изменяется во времени входное воздействие и т. д.), то в выходном

сигнале Z интегратора 1 появится средняя составляющая Zo, например, больше О, остающаяся неизменной, если в сигнале на входе устройства отсутствует в установившемся режиме постоянная составляющая.

Появление постоянной составляющей Zo в выходном сигнале Z интегратора 1 приводит к сдвигу переднего фронта в сигнале Ui на выходе релейного блока 8 влево, а заднего - вправо, а также к появлению

постоянной составляющей в сигнале Zi на выходе фильтра 4, что в свою очередь приводит к сдвигу переднего фронта в сигнале f/s: на выходе релейного блока 7 влево, а заднего - вправо. Эти , последствия появления постоянной составляющей ZQ в выходном сигнале Z интегратора 1 приводят к тому, что в сигнале Za на выходе блока умножения 10 также появляется постоянная составляющая, а, следовательно, после

суммирования Zg в сумматоре 2 с входным сигналом X устройства постоянная составляющая появится и в сигнале У на выходе устройства. Очевидно, что изменение знака постоянной составляющей ZQ на выходе интегратора 1 приведет к изменению знака постоянной составляющей и в выходном сигнале У устройства.

Таким образом, предлагаемое псевдолинейное корректирующее устройство не вносит в систему управления запаздывания и тем самым повышает ее точность и устойчивость.

Формула изобретения

Псевдолинейное корректирующее устройство, содержащее интегратор, вход которого непосредственно соединен с первым входом сумматора и через последовательно соединенные первый фильтр, первый релейный

блок, первый блок умножения, второй релейный блок и второй блок умножения соединен со вторым входом сумматора, а выход интегратора через последовательно соединенные второй фильтр и третий релейный блок соединен со вторым входом первого блока умножения и непосредственно - со вторым входом второго блока умножения, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в

нем установлены последовательно соединенные четвертый релейный блок и третий блок умножения, второй вход которого соединен с выходом третьего релейного блока, а выход - с третьим входом второго блока умножения, вход четвертого релейного блока соединен с выходом интегратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. В. А. Бесекерский и др. Теория систем

автоматического регулирования, «Наука, М., 1972, с. 246-252.

2.Заявка N« 2024128/18-24, 15.05.74, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства СССР.

3.Нелинейные корректирующие устройства в системах автоматического управления, под ред. Ю. И. Топчеева, Машиностроение, М., 1971, с. 15-19.

Фиг