Задающее устройство Советский патент 1980 года по МПК G05B11/36 

(54) ЗАДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретен-ие относится к области автоматики и может быть..использовано в различных системах автоматического регулироваиия В .качестве задатчика, Предназначенного для преобразования быстрых изменений входного .нацряжения в линейно зависимое от временя выходное нанряжение ностоянного тока.

Известны задающие устройства 1, 2. Из известных задающих устройств наиболее близким по технической сущности к изобретению является задающее устройство, содержащее усилитель-ограничитель, первый вход которого соединен с выходом блока ограничения, второй вход - с первым входом устройства, а третий вход - с выходом устройства и через первый интегрирующий усилитель с первым входом блока ограничения и выходом усилителя-отраНИчителя 2.

Это устройство обеспечивает время обработки задания для номинального выходного напряжения в пределах 0,5-20 сек. При этом отклонение от линейности выходного напряжения составляет 2,5%. При увеличении времени отработки задания и соответственно увеличении постоянной времени интегрирования отклонение от линейности выходного напряжения устройства, значительно возрастает в связи с конечным значением входного сопротивления самого усилителя.

. Цель изобретения, - повышение линейности выходного напряжения устройства.

Эта цель достигается тем, что в предложенное задающее устройство введены дифференцирующий, суммирующий и второй интегрирующий усилители, выпрямитель и ключ, первый вход которого через диффе10ренцирующий усилитель подключен к выходу первого интегрирующего усилителя, а через выпрямитель к первому входу второго интегрирующего усилителя, второй вход - ко второму входу устройства и пер15вому входу суммирующего усилителя, а выход - ко второму входу второго интегрирующего усилителя, вь1ход -которого соединен со вторым входом суммирующего усилителя, а второй вход блока ограничения, подключен к выходу суммирующего уси20лителя.

На чертеже представлена структурная схема задающего устройства.

Оно содержит суммирующий усилитель

25 /, блок ограничения 2, усилитель-Ограничитель 3, первый и второй интегрирующие усилители 4 и 5, дифференцирующий усилитель 6, ключ 7,.выпрямитель 8.

Задающее устройство работает следую30 щим образом.

Отрабатываемый сигнал t/зал уровня подается с первого выхода 9 устройства на вход усилителя-ограничителя, работающего в режиме регулируемого ограничения. Его выходное напряжение интегрируется во времени с помощью усилителя 4 с парафазным выходом (усилители охвачены жесткой отрицательной обратной связью с коэффициентом передачи, равным единице). В результате выходное напряжение в процессе отработки устанавливается равным напряжению задания. Уровень ограничения выходного напряжения усилителя-ограничителя, а следовательно, и время отработки устройства, регулируются изменением величины опорного напряжения в цепи обратной связи уаилителя-ограничителя с помощью блока ограничения. Выходное напряжение от усилителя 4 через усилитель 6, выдающий сигнал, пр01|орциональный фактической скорости изменения регулируемого параметра, подступает на первый вход ключа. На его второй вход поступает сигнал, пропорциональный аданной скорост1И изменения регулируемого параметра со второго входа 10 устройства 1/згд.ск и ключ пропускает его лишь при появлении на его первом входе сигнала, пропорционального фактической скорости Уфакт.ск изменения выходного сигнала. Оба эти сигнала поступают на входы усилителя 5 с малой постоянной времени интегрирования. Причем сигнал, поступающий на первый вход усилителя 5 через выпрямитель имеет полярность, противоположную полярности сигнала, поступающего на второй вход усилителя 5.

При отличии этих сигдалов по уровню на выходе усилителя 5 появляется сигнал, поступающий на второй вход усилителя 1. На его первый вход поступает сигнал, пропорциональный, заданной скорости изменения регулируемого параметра. На выходе усилителя 1 появляется напряжение, являющееся опорным напряжением блока ограничения, который и ограничивает выходной сигнал усилителя-ограничителя. Это напряжение зависит от алгебраической суммы сигналов, поступающих с усилителя 5, и сигнала, пропорционального заданной скорости изменения регулируемого параметра. При скачкообразном изменении задающего сигнала до уровня регулируемого параметра на выходе // устройства наблюдается линейно зависимое от времени выходное напряжение постоянного тока. Любое отклонение от линейности коррект1ируется усилителями 1, 5 и 6 блоком ограничения, ограничивающим выход усилителя-ограничителя.

Коррекция осуществляется следующим образом.

Допустим, скорость изменения выходного напряжения усилителя 4 сделалась отличной от заданной. Это приводит к тому, что величина напряжения на выходе усилителя 6 делается больше или меньще /зад.ск , тогда на входе усилителя 5 суммарный входной сигнал по обоим входам делается отличным от нулевого и на выходе его начинается изменение выходного напряжения, которое через цепочку усилителей 1, 3 т 4 приводит к изменению скорости выходного

напряжения усилителя 4 в сторону, обратную первоначальному отклонению. Процесс продолжается до тех пор, пока напряжение на выходе усилителя б не сравняется с Сзад.ск. При этом суммарный входной сигнал усилителя 5 сделается равным нулю, и изменением выходного напряжен1ия усилителя 5 прекращается. Следовательно, скорость изменения выходного напряжения УВЫХ практически становится равной заданной, т. е. ,

выходное напряжение задающего устройства изменяется во времени линейно.

Использование изобретения позволяет повысить линейность выходного напряжения задающего устройства при времени от.работки задающего сигнала до 1000 сек и более.

Формула изобретения

Задающее устройство, содержащее усилитель-ограничитель, первый вход которого соединен с выходом блока органичения второй вход - с первымвходом устройства, а третий вход - с выходом устройства и через первый интегрирующий усилитель с

первым входом блока ограничения и выходом уоилителя-ограничителя, отличающееся тем, что, с целью повышения линейности выходного напряжения устройства, оно содержит дифференцирующий, суммирующий и второй интегрирующий .усилители, выпрямитель и ключ, первый вход которого через дифференцирующий усилитель подключен к выходу первого интегрирующего усилителя, а через выпрямитель к

первому входу второго интегрирующего усилителя, второй вход - ко второму входу устройства и первому входу суммирующего усилителя, а выход - ко второму входу второго интегрирующего усилителя, выход «оторого соединен со вторым входом суммирующего усилителя, а второй вход блока ограничения .подключен к выходу суммирующего усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

JSAA.CK