Устройство для компенсации квадратурной составляющей Советский патент 1981 года по МПК G05B5/01 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ КВАДРАТУРПОП Изобретение относится к автоматик и может быть использовано в следящих системах и других автоматизированны электроприводах. Известно устройство для компенсации квадратурной составляющей, содер жащее демодулятор,сглаживающий фильтр, корректирующее звено постоян ного тока, модулятор, а также источник переменного коммутирующего напря жения 1 . Недостатком такого корректирующего подавителя является значительное запаздывание, вносимое сглаживающим фильтром, если его постоянная времени достаточна велика (10-20 периодов несущей) для обеспечения хорошего сглаживания, либо плохое сглаживанИе если постоянная времени фильтра выбрана минимальной (1-2 периода несущей) , достаточной для эффективного подавления квадратурной составляющей входного сигнала. Известен корректирующий подавитель квадратурной помехи, который также, как и вышеупомянутый, построен по схеме демодулятор-фильтр-корректируюшее звено постоянного токамодулятор, но в нем для уменьшения вносимого фильтром запаздывания при СОСТАВЛЯЩЕП хорошем сглаживании входной сигнал и опорное напряжение демодулятора имеют повышенную по сравнению с опорным напряжением модулятора частоту 2 . Недостатком такого подавителя является необходимость применения источника напряжения повышенной частоты, что значительно усложняет его конструкцию. Наиболее близкий к предлагаемому корректирующий подавитель содержит источник коммутирующего напряжения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами демодулятора и модулятора,вто-рой вход демодулятора соединен через масштабный элемент со входом устройства, а выход - с запоминающим элементом и вторым входом модулятора, выход которого подключен через ограничительный элемент к выходу дифференцирующего элемента 3. Недостатком данного устройства является снижение эффекта дифференцирования (уменьшение наклона амплитудно-частотной характеристики по огибающей) при уменьшении отношения первой постоянной времени дифференцирующего контура , к длительности периода несущей частоты Тц,. Это проявляется уже npvi-t.:,,. jT Q -ilQO, Объясняется это тем, что конденсатор днффоронцирующего RC -контура разряжа,ется на сопротивление контура в течениэ нерабочего полупериода, когда дулятор р.аэомкнут, и разряжается F: концу полупериода тем больше, чем i меньше постоянная времени разряда по отношению к длительности полупериода, В результате увеличивается проводимость дифференцирующего контура на нулевой частоте огибающей входного сигнала, вследствие уменьшается эффект дифференцирования, а следовательно, ухудшается качество работы устройства. Цель изобретения повышение надежности устройства Указанная цель достигается тем, что в известное устройство для компенсации квадратурной составляющей введен ключ, первый вход которого подключен ко второму выходу источника коммутирующего напряжения, второй вход - к выходу модулятора, а выход ко входу дифференцирующего элемента. На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для компенсации квадратурной составляющей; на фиг.2 логарифмические амплитудно-частотные характеристики. Устройство содержит масштабный эле мент (резистор) 1, демодулятор 2, модулятор 3, ключ 4, дифференцирующий элемент (конденсатор), 5,запоминающий элемент (конденсатор) 6, ограничител ный элемент (резистор) 7, источник 8 коммутирующего напряжения, вход 9 jустройства, выход 10 устройства/ . логарифмическую амплитудно-частотную ,характеристику 11 устройства и логарифмическую амплитудно-частотную хара теристику 12 устройства (фиг,2). Устройство работает следующим образом. Демодулятор 2, модулятор 3 и ключ 4 замыкаются поочередно с помощ коммутирующего напряжения от источни ка 8. В полупериоды, когда демодулятор 2 замкнут, а модулятор 3 и ключ 4 разомкнут, происходит подзаряд конденсатора 6 напряжением положительной (или отрицательной) полуволны входного напряжения Dgx ющего на вход 9 устройства, а в дифференцирующем контуре, образованном ключом 4, конденсатором 5 и резистоЕюм 7, благодаря наличию ключа 4, .-токи отсутствуют, и конденсатор 5 со храняет напряжение, которое было на нем к концу преды.цущего полупериода В те полупериоды, когда демодуля тор 2 разомкнут, а модулятор 3 и кл 4 замкнуты, напряжение конденсатора передается через дифференциругоций контур на выход устройства 10. В установившемся режиме при отсутстви приращений амплитуды входного сигнала и ех напряжение на конденсаторе 5 дифференцирующего контура принимает установившееся значение и провоимость дифференцирующего контура определяется только резистором 7, то есть минимальна. При наличии приращений амплитуды входного сигнала UBX проводимость дифференцирующего контура увеличивается за счет изменения заряда конденсатора 5 пропорционально скорости приращения. Наличие пауз в подаче напряжения на дифференцируквдий контур в нерабочие полупериоды не отражается на его передаточной характеристике благодаря введению в него ключа 4, и логарифмическая амплитудно-частотная характеристика (ЛАЧХ) такого устройства имеет подъем примерно 20 дБ на декаду 12 (фиг.2), тогда как у известного устройства логарифмическая амплитудно-частотная характеристика (ЛАЧХ) имеет подъем всего около 12 дБ на декаду 11 (фиг. 2) . Использование в предлагаемом изобретении ключа позволило повысить качество его работы. Формула изобретения Устройство для компенсации квадратурной составляющей, содержащее источник коммутирующего напряжения, первой и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами демодулятора и модулятора, второй вход демодулятора соединен через масштабный элемент со входом устройства, а выход - с запоминающим элементом и вторым входом модулятора, выходкоторого подключен через ограничительный эчемент к выходу дифференцирующего элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит ключ, первый вход которого подключен ко второму выходу источника коммутирующего напряжения, второй вход к выходу модулятора, а выход - ко входу дифференцирующего элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Зайцев Г.Ф. Коррекция систем автоматического управления постоянного и переменного тока. М., Энергия, 1969, с.45-48, рис.2.1а. 2.Куракин К.Н. Следящие системы малой мощности. М., Машиностроение, 1965, с.234, рис.5.1. 3.Гостев В.Н. Подавители и компенсаторы квадратурной помехи. К.. Техника, 1971, с.57 (прототип).

№-

/

4

$м

ь-,

«

Л

to

- 5

-Л71

-/5tkot

зот. /Л