Фазовая следящая система Советский патент 1981 года по МПК G05B11/01 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть в частности использовано в преобразователях угол-фаза-код.

Известны фазовые следящие системы, Содержащие фазовые детекторы, сумматор, фильтр, управляемый reHepaTOpf-fJ.

Наиболее близкой к предлагаемой является фазовая слздящая система, содержащая двухфазный генератор, выходами подключенный ко входам .воашающегося трансформатора,фазовые детекторы, выходы которых подсоединены ко входам сумматора,выход которого через последовательно соединенные фильтр и управляемый генератор импульсов подключен ко входу делителя частоты, первые выходы которого соединены У равлякмцими входами фазовых детекторов р .

Недортатком этой системы является, ошибка, обусловленная значительной постоянной времени фильтра.

Цель изобретения - повышение точности системы.

Это достигается тем, что в систему введены два управляемых усилителя, инвертор и элемент исключающее ИЛИ, входы которого соединены со вторыми

выходами делителя частоты, а выход которого непосредственно и через инвертор подсоединен к управляющим вхо дам первого и второго управляемых усилителей, сигнальные входы которых подключены к выходам врао1ающегося трансформатора.

Введение дополнительных управляемых усилителей, инвертора и элемента исключающее ИЛИ позволяет уменьшить постоянную времени фильтра и, следовательно, повысить точность фазовой следящей системы.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы; на фиг. 2 - эпюры коэффициентов передачи управляемых усилителей и фазовых детекторов.

Фазовая следящая система содержит вращакмцийся трансформатор 1, входами подключенный к.выходам двухфазного генератора 2, а выходами - к сигналь ным входам управляемых усилителей 3 и 4. Выходы управляемых усилителей 3 и 4 подключены к входгии фазовых детекторов 5 и 6, выходы которых подключены к сумматору 7, выход которого через фильтр 8 связан с входом ynpast ляемого генератора 9 импульсов. Выход генератора 9 подключен к входу делителя частоты 10, первые выходы которого соединены с управляющими входами фазовых детекторов 5 и б, вто рыв выходы соединены со входами элемента исключающее ИЛИ 11. Выход эле,мента 11 непосредственно и через инвертор 12 подсоединен к управляющим входам управляемых усилителей 3 и 4. Система работает следующим образом Двухфазный генератор 2 вырабатывает два синусоидальных напряжения, сме щенных по фазе одно относительно друrOio на ЭО, которые обеспечивают во вращающемся трансформаторе режим вращающегося поля. Выходные напряжения вращающегося трансформатора 1 смещены по фазе относительно напряжения возбуждения jia угол ф.Эти напряжения уси ливаются управляемыми усилителями 3 и 4/детектируются фазовыми детекторами 5 и 6 и суммируются в сумматоре 7.Переменная составляющая выходного напря жения сумматора 7 подавляется фильтром 8, а постоянная составляющая подается на вход управляемого генератора 9 и управляет частотой импульсов, вырабатываемых этим генератором. Частота вырабатываемых генератором 9 импульсов понижается в делителе частоты 10, импульсы с первых выходов которого ( и сдвинутого на 1/4 периода) подаются на управляющие входы фазовых детекторов 5 и 6. Импульсы со вторых выходов делителя частоты 10 поступают на логический элемент исклю чающее ИЛИ 11, где из них вырабатываются прямоугольные импульсы с удвоенной частототй, сдвинутые на 1/8 периода относительно прямого первого выход делителя частоты. Выходной сигнал логического элемента исключавшее ИЛИ 11 управляет усу1лителем 3 непосредственно, а усилителем 4 через инвертор 12. Работа фазовой следящей систег и по ясняется фиг. 2, на которой изображен следующие временные зависимости: а зависимость коэффициента передачи управляемого усилителя 3; б - зависимость коэффициента передачи по наU,.nl8-0b| J /f;)cos(0-0)

не содержит указанных высших гармоник и имеет переменную составляющую меньшей величины, чем в известной системе. Требуемая фильтрация этого напряжения обеспечивается фильтром с меньшей постоянной времени, что приводит к снижению ошибки системы по ускорению, т.е. к повышению точности системы.

Экономический эффект от использования предлагаемой фазовой следящей.

системы определяется ее техническими преимуществами.

Формула изобретения

Фазовая следящая система, содержащая двухфазный генератор, выходами подключенный ко входам вращающегося трансформатора, фазовые детекторы, выходы которых подсоединены ко входам пряжению фазового детектора 5; в - зависимость произведения коэффициентов передачи усилителя 3 и фазового детекг тора 5 г - зависимость коэффициента передачи управляемого усилителя 4 J д зависимость коэффициента передачи по Напряжению фазового детектора 6; е зависимость произведения коэффициен- тов усилителя 4 и фазового детектора 6. Коэффициенты усиления управляемых усилителей 3 и 4 (фиг. 2 а, г) в зависимости от уровня сигнала на управля ющих входах принимают значения либо либо аКп, причем а 1. Произведения коэффициентов передачи управляемых усилителей 3 и 4 (К, К и соответствующих фазовых детекторов 5 и 6 (Kg, К(,) при величине коэффициента а 2 - 1 описывается выдажениями4bk-Ko) jfoo 1 . , -и Gji-6) + К,,,15 1 t -sinn ы1-8), Пг1,я,п 4Ъ-к Kof S I , ,,) f§ icoBnlcot-Gll, ,9,l7 . J где b - постоянный коэффициент. При а Г - 1 величина его равна в 0,83. Из приведенных выражений видно, что произведения коэффициентов передачи KjKc и при а 2 - 1 не содержат ряда нечетных гармонических составляющих с частотами (4 + 1), где п 1, 3, 5, 7 ... , в том числе 3-ей и 5-ой гармоник. Выходное напряжение сумматора 7 равно сумматора, выход которого через последовательно соединенные фильтр и управляемый генератор импульсов подключен ко входу делителя частоты, пер вые выходы которых соединены с управляющими входами фазовых детекторов, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности системы, в нее введены два управляемых усилителя, инвертор и элемент исключающее ИЛИ, входы которого соединены со вторыми выходами делителя частоты, а выход которого непосредственно и через инвертор подключен к упрвляющим входам первого и .второго управляемых усилителей, сигнальные входы которых под« ключены к выходам вращающегося трансформатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 395874, кл. G 08, С 9/00, 1971. 2.Патент США 3667071, кл. Н 03 D 1/00, опублик. 1972 Гпрототип) .