Нелинейное корректирующее устройство Советский патент 1979 года по МПК G05B5/01 

с насыщением явлйется, например, испо нительный механизм, так как при этом необходимо введение дополнительного сервопривода, что влечет за собой суще ственное увеличение веса и габа|рита силовой части системы управления. Из известных устройств ближайшим по технической сущности является нелинейное корректирующее устройство, содержащее последовательно соединенные первый усилитель, ключ и сумматор, второй вход которого соединен непосредственно со входом первого усили теля и через последовательно соединенные второй усилитель и блок с зоной нечувствителыаостй с первым входом логического блока, второй вход которог соединен с выходом дифференцирующего фильтра, а выход - с управляющим вхо дом ключа з. Недостатком известного устройства является то, что э нем ресзко уменьшается запас УСТОЙЧИВОСТИ при больших сигналах управления по сравнению с работой при малых сигналах управления. Целью настоящего изобретения являе-уся повышение запаса устойчивости устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве вход дифференцирующе го фильтра соединен с выходом блока с зоной нечувствительности. Блок-схема прейложенного устройств йредставле11а на фиг. 1; на фиг. 2,3 представлены статические характеристик отдельных функциональных блоков устройства; на фиг. 4 - эпюры выходных напряжений функциональных блоков. На фиг, 1,2,3,4 обозначены: блок 1 с насыщением, сумматор 2, йервый и второ усилители 3,4, дифференцирующий фильтр 5, логический блок 6, ключ 7, блок 8 с зоной нечувствительности, нелинейное корректирующее устройство 9 входной сигнал и g, сигнал на выходе сумматора 11 , выходной сигнал 11,1,, корректирующий сигнал TTj, управляющ Сигнал 11 у , сигнал на выходе фильтра Ug , сигнал на выходе 6iioK.a с зоной нечувствительности И ,4 Для устранения насыщения блока с зоной нечувствительности 8 при ограниченнрм напряжении питания в устройство введен второй усилитель 4 с коэффициентом К -i 1, уменьшающий сигнал на входе блока.8 с зоной нечувствительности. Применение второго усилителя позволило расишрить допустимый диапа54 . зон изменения входнЬхх сигналов в несколько раз. Фундаментальные блоки устройства имеют следующие характеристики: блок 1 с насыщением: кИ pw/UcUbi в- -. / -CI Ьэ1 п1ГдПри/ис/ Ь j сумматор 2: Л/е Црх первый усилитель 6 и ключ 7: чувствительности p rTpMsignUa ts MU io npwsignU3 6igrTlI vU. OvUa-0; дифференцирующий фильтр 5: Т. блок с зоной нечувствительности 6: при Ъприк 11,Ь, где b - величина входного сигналаU вызьшающая насьпцение блока 1. Работа устройства при гармонических колебаниях входного сигнала проиллюстрирована эпюрами на фиг. 4. При колебаниях входного сигналаTJ, амплитуда которого меньше сигнала насыщения Ъ , на выходе блока 8 сигнал Цц О, соответственно,ТГд О, TJ,. О, 1J О, т.е. корректирующий сигнал не формируется. Если амплитуда колебаний сигнала TJgjj превосходит уровень насьпцения Ъ в интервал времени, когдаи b , на выходе блока 8 сигнал U ц - о . При помощи дифференцирующего фильтра 5 сигнал дифференцируется и принимает форму сигнала ITg j показанного на фиг. 4. Сигналы UH 9 имеют в течение полупериода колебаний на одном интервале одинаковые знаки, а на другом разные. В интервалы неравнозначности сигналовЦ и Ifg логический блок 6 (схема неравнозначности) вырабатывает сигнал управления ключом IT у .По сиг1Г,1 открывается ключ 7 и пускает, сигнал U , т.е. в это время 2 корректирующий сигнал Ц подается на сумматор (1I, Xlr 2/ в виде дополнительного сигнала в контур систем 1 автематического управления. Вид скорректированного сигнала . на выходе блока с насыщением показан на фиг. 4, Суть введения нелинейного корректирующего сигнала здесь в том, чтобы при достижении насыщения вьцсодной сигнал ВЫх деформируется так, что его первая гармоника сдвигается влево. Это в приближении гармонической лине:аризации аналогично введению производной в сигнал управления следящей системы или компенсации инерционности следящей системы. Особенностью предлагаемого устройства 5тляется получение эффекта коррекции только в то время, когда сказьюается насыщение в системе.

Формула изобретения

Нелинейное корректирующее устройство, содержащее последовательно соединенные первый усилитель, ключ и сумматор, второй вход которого соединен непосредственно со входом первого усилителя и через последсвательно соединенные второй усилитель и блок с зоной

нечувствительности с первым входом логического блока, второй вход которого соединен с выходом дифференцирующего фильтра, а выход - с управляющим входом ключа, отличающееся тем, что, с целью увеличения запаса устойчивости устройства, в нем вход дифференцирующего фильтра соединен с выходом блока с зоной нечувствительности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Хлыпало Е. И. Нелинейные Аоррек1i тирующие устройства в автоматических

системах. Л, %ергия, 1973, с.56-76.

2.Стекле В. К. и др. Синтез связи по управляющему воздействию в комбинированной следящей системе с нели30 иейностью типа насыщения.-Материалы 4-го Всесоюзного ссмйещания по теории инвариантности и теорти чувствительности АН УССР. Киев, 1971. .. 1 , .3. Хпъшало Е. И. Нелинейташ корректирующие устройства в автоматических

системах. Л., Энергия, 1973, с. 91, 100.

иг.1

%

-Ь

fuz.i

U2.9

Г