Изобретение относится к систе- мам стабилизации параметров электрических устройств, в частности, к технике генерирования электрических колебаний низкой частоты, а именно к математическому моделированию с помощью АВМ систем автоматического управления, а также акустической, радиотехнической, геофизической и другой аппаратуры.
Периодические колебания, генерируемые схемой, построенной на решающих усилителях и моделирующей уравнения гармонического осциллятора, нестабильны по амплитуде из-за наличия нестабильного во времени, по температуре и по знаку незначительного по величине паразитного затухания, что приводит к постепенному уменьшению или увеличению амплитуды колебаний.
Известны способы формирования стабилизированного по амплитуде колебания, связанные с компенсацией паразитного затухания, один из которых основанный на импульсном регулировании глубины положительной обратной свяёи, позволяющий Поддерживать амплитуду генерируемых колебаний на заданном уровне, определяемом напряжением установки 1.
Однако в широком диапазоне изменения генерируемых частот этот способ не обеспечивает эффективной компенсации затухания. Затухание в модели при изменении частоты, может быть как положительным, так и отрицательным. При отрицательном затухании- контур положительной обратной связи может только
10 повредить регулированию амплитуды. Этот недостаток ограничивает сферу применения способа.
Наиболее близким к предлагаемому по технической рущности является способ формированная стабилизированного
15 по амплитуде колебания, основанный на машинном решении уравнений гармонического осциллятора (моделировании замкнутой колебательной системы), сравнении амплитуды колебаний с за20данньо4 значением и выработке по результатам сравнения регулирующего воздействия, заводимого в замкнутый контур. -Указанное регулирующее воз- действие представляет собой сигнал до25 прлнительной обратной связи, знак .которой определяется знаком отклонения амплитуды от заданного значения, а коэффициент обратной связи устанавливается пропорционально относительному отклонению амплитуды, Споаоб обеспечивает компенсацию изменяющегося затухания в колебательном контуре в широкомдиапазоне изменения частоты Г2 . Недостаток этого способа заключается в невысокс быстродействии процесса обработки отклонений, поскольку в цепи, формирующей величину коэффициента дополнительной обра ной связи, имеются неизбежные, задержки, связанные с необходимостью сглаживания сигнала отклонения ампл туды, а также с тем что он воздействует на контур опосредствованно. Цель изобретения - повышение быстродействия процесса стабилиза:цйи амплитуды. Цель достигается тем, что соглас HU способу формирования стабилизированного по амплитуде колебания в замкнутой колебательной системе. включающему выработку сигнала отклонения текущего значения амплитуды от заданного, формирование регулирующего воздействия и введение ег в замкнутую колебательную систему, в каждом периоде колебания формируют импульс в заданной окрестности нулевого значения производной стаби зируемого колебания, сигнала отклонения текущего значения амплитуды от:заданного формируют стробиррванием указанным импульсом разности заданного значения и стабилизируемого колебания, а образованный таким образом импульсный сигнал используют в качестве регулирующего воздействия. Поведение колебательной систейы при отсутствии регулирующего воздействия описывается уравненияьи jy - 2hY, . . , U Y ,(1) . t /a на интервале времени, соответствующем заданной.окрестности нулевого значения производной, когда вырабатывается и заводится в контур регулирующее воздействие, -2hY -ае .X . Y, где X и Y - фазовые координаты; А - заданная амплитуда: ш - угловая частота: 2h - эквивалентное паразитйое затухание; эе - постоянный положительны коэффициент, имеющий ра мерност затухания. Анализ решения системы уравнений (2) показывает, что при эе 2h, н зависимо от знака паразитного затухания, переменная У асимптотически стремится к величине V А Предельный цикл, устанавливающийся на фазовой плоскости X и Y при наличии описанной стабилизации амплитуды, приближается к правильному эллипсу тем ближе, чем меньше по абсолютной величине паразитное затухание. При моделировании на RBM колебательная система реализуется с помощью двух интеграторов и инвертора. В этом случае :фаэовые координаты X и Y являются выходными напряжениями инте- граторов. На чертеже представлено устройство реализующее предлагаемый способ. Устройство содержит интеграторы 1 и 2, инвертор 3, сумматор 4, масштабирующие блоки 5-7, ключ 8, элементы сравнения 9 и 10, триггер 11. . Устройство работает следующим образом. Из-за наличия паразитного затухания, KOTOp ie воспроизводится введением мa i lтaбиps oщeгo блока 7, колебания, генерируемые в контуре 1-2-3-5, -являются сходящимися или расходящимися. При отклонении амплитуды от заданного значения напряжение Y -А, А Y, стробируемое сигналом с выхода триггера 11, отличается от нуля. Оно заводится через масштабирукмдий блок б в колебательный контур и корректирует в нужную сторону процесс изменения амплитуды, так что в результате устанавливается стабильная амплитуда колебания независимо от случайных изменений затухания. Интервал времени, в течение которого вырабатывается регулируквцее воздействие, определяется напряжением срабатывания X и -л элементов сравнения 9 и 10. Чтобы стробирующий импульс соответствовал переходу производной X через нуль, напряжения срабатывания элементов сравнения 9 и 10 должны быть достаточно малыми. . Таким образом, любое отклонение амплитуды порождает в каждом периоде колебания немедленную реакцию системы стабилизации в виде импульсного регулируивдего воздействия, приближающего амплитуду к заданному значению. Для реализации способа достаточно несложной специсшизированной приставки к типовому оборудованию АВМ, что в сочетании с повышением быстродействия процесса стабилизация амплитуды обеспечивает технико-экономический эффект от использования изобретения
Формула изобретения
Способ формирования стабилизированного по амплитуде колебания в.зам- кнутой колебательной системе, включакядий выработку сигнала отклонения текущего значения амплитуды от згаданного, формирование регулирующего воздействия и введение его в замкнутую колебательную систему, отличаю Щ..И йен тем, что, с целью довьаиения быстродействия процесса стабилизации амплитуды, в каждом периоде колебания формируют импульс в заданной окрестности нулевого значения производной стабилизируемого колебания, сигнал отклонения текущего значения амплитуды от заданного
формируют стробированием указанным импульсом разности заданного значения и стабилизируемого колебания, а образованный таким образом, импульсный сигнал используют в качестве регулирующего воздействия.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Бродский В.Н. и др. Транзисторный генератор низкочастотных гармонических колебаний. - Аналоговая и аналого-цифровая вычислительная
техника. Сб. статей, вып. 6, М., Советское радио, 1973.
2.Авторское свидетельство СССР № 642724, кл. G 06 G 7/26, 1976 (прототип).
