Псевдолинейное корректирующее устройство Советский патент 1981 года по МПК G05B5/01 

(54) ПСЕВДОЛИНЕЙНОЕ КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к корректирующим устройствам систем автоматического управления, а именно к псевдолинейным корректирующим устройствам, и может быть использовано в сле дящих системах с бесконтактными двигателями постоянного тока. Известны псевдолинейные корректирующие устройства, содержгицие последовательно соединенные первый блок вьщеления модуля, первый сумматор и первый блок умножения, кроме того, фазоопережаюдий фильтр, вход которого соединен со входом первого блока выделения модуля, а выход соединен со вторым входом первого блока вьзделения модуля через последовательно соединенные блок сравнения знаков и второй блок умножения - со вторым входом первого сумматора, интегратор и апериодическое звено, входы которых соединены со входом фазоопережаю цего фильтра, а выходы - с соответст вующими входами второго сумматора, второй блок выделения модуля и релейный блок tl. и U2i. Наиболее близким к предлагаемому является псевдолинейное корректирующее устройство, содержащее первый, второй и третий фильтры, входы которых соединены между собой, а выход первого фильтра через последователь- , но соединеншю первый сумматор, первый блок умножения и второй су1 шатрр соединен с першлк второго блока умножения, выход второго фильтра соединен со вторым входом первого . сумматора и через первый блок выделения модуля - со вторым входом второго сумматора, выход третьего фильтра через релейный блок соединен со вторым входом втсчрого блока умножения . Недостатки указанного устройства состоят в его сложности и нестабильности частотных характеристик, обусловлеииой иелинейной деформацией постоянной составлянадей вьЬсодного сиг|нала интегратора. Цель изобретения - повьшгение стабильности амплитудно-частотных характеристик и упрсхцение устройства. Поставленная, цель достигается тем, что в устройстве установлен второй блок вь(деления модуля ,1 вход которого соединен со входом первого фильтра, а выход - с третьим входом второго сумматора, а второй вход второго блока умножения соедине1| с выходом релейного блока.

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства/ на фиг. 2 - эпюры его основных координат при гармоническом входном сигнале.

Устройство содержит первый, второй и третий фильтры 1, 2 и 3; первый и второй блоки 4 и 5 выделения модуля, первый и второй сумматоры б и 7, первый и второй блоки 8 и 9 .умножения релейный блок 10, входное и выходное напряжение устройства Ug , Ugy соответственно, Щ - выходное напряжение i-го функционального блока; i - фазовый сдвиг, вносимый i-ым функциональным блоком.

Входное напряжение Ug поступает на последовательно соединенные третий фильтр 3 с передаточной функцией WO,(P) т рТ / релейный блок 1

ь Tjjt P-t I

и блок 9 умножения, а также на входы блока 5 вьзделения модуля, первого и второго фильтров 1, 2с передаточными функциями W (Р ) , W- (Р )

.Ф

--1--

Tj,P+l Выходы первого и второго фильтров 2 соединены со входами первого сумматора б, выходной сигнал которого поступает на вход блока умножения 8. Выходное напряжение Ua второго фильт ра 2 через блок 4 выделения модуля т подключен ко входу второго сумматора 7, на два других входа которого подключены выхода блока Ь выделения модуля и блока 8 умножения, а его ВЫХОД соединен со вторым входом блока 9 умножения, причем на второй вход блока 8 умножения подключен выход релейного блока 10,

Устройство работает следующим образом.

При гармоническом входном напряжении l)g,j( )t фильтры 2 и 3 формирук1т напряжения (} п (wt+ + и Un U,j(U)) . Характеристики первого и второго фильтров 1, 2 в рабочем диапазоне частот близки, и поэтому выходное напряжение U первого сумматора б представляет собой постоянную составляющую выходного напряжения и° первого фильтра 1, а его переменная составляющая равна на.пряжению U(j.. Таким образом, выходное напряжение ,; устройства складывается ,из трех напряжений на входах сумматора 7, которые затем претерпе «сцот «нелинейные де(Ёормации в блоке 9 умножения.

Btotx U6,1 sign Uj+ .stgn U4 +

+ и sign U,

Эти напряжения показаны на фиг.2. Из эпюр напряжений можно увидеть, чт первые гармонией напряжений I и I sign U,j и 1 Ujl sign Uo приобретаю положительный фазовый сдвиг, обусловлeннiй в основном фазово-частотной

характеристикой фильтра 3, а компонента и оказалась на. выходе устройства без каких-либо нелинейных даформаций. Это связано с тем, что напряжение и° дважды подвергается умножению на sign U-, в первом и втором блоках 8 и 9 умножения, а поскольку и 1, это эквивалентно отсутствию каких-либо деформаций. Заметим, что.в системах с бесконтактными двигателями постоянного тока, вентильными электроприводами и других электромеханических системах релейного блока 10 и блока 9 умножения выполняет, как правило, канал реверса двигателя, так что суммирование напряжений на выходе блока 9 умножения принципиально невозможно. Таким образом,в предлагаемом устройстве благодаря указанной двойной дeфop;vIaции напряжения удастся без нелинейных искажений передать постоянную составляющую выходного напряжения Первого фильтра (интегратора) на выход устройства. Это в два раза повышает стабильность амплитудночастотных характеристик устройства и исключает зависимость последних от и.

Указанный положительный эффект достигнут наряду с существенным упрощением- устройства. Если в известном устройстве три блока умножения, три релейных блока, три блока выделения модуля, два сумматора -и три Фильтра, то в предлагаемом - два блока умножения, один релейный блок, два бло1са выделения модуля, три фильра и два сумматора, т.е. заметно меньшее число элементов, что упрощает реализацию устройства и повышает его технико-экономические показатели.

Все элементы предлагаемого устройства могут быть выполнены на интегральных микросхемах и RS-звеньях, так что реализация устройства в целом не вызывает сколько-нибудь заметных технических трудностей.

Формула изобретения

Псевдолинейное корректирующее устройство, содержащее первый, второ и третий фильтры, входы которых соединены между собой, а выход первого фильтра через последовательно соединенные первый сумматор, первый блок умножения и второй сумматор соединен с первым входом второго блока умножения, выход второго фильтра соединен со втОЕилм йходом первого сумматора и через первый блок в1аделения модуля - со вторым входом второго сумматора, выход третьего фильтра через релейный блок соединен со вторым входом второго блока умножения, отличающееся тем, что,

с целью повышения стабильности амплитудно-частотной характеристики и упрощения устройства, в нем установлен второй блок выделения модуля, вход которого соединен со входами фильтров, а выход - с третьим входом второго сумматора, а второй вход второго, блока умножения соединен с выходом релейного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке 2519168/18-24,

кл. G 05 В 5/01, 1977.

кл. G 05 В 5/01, 1978.

кл. G 05 В 5/U1, 1978 (прототип).