Нелинейное корректирующее устройство Советский патент 1982 года по МПК G05B5/01 

(54) НЕЛИНЕЙНОЕ КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к автоматике и июжет использоваться в автоматических системах управления и радиоустройствах для регулирования уровня насыщения.

Известно устройство, в котором в качестве нелинейного корректирующего устройства используют блок с насыщением, который позволяет уменьшать коэффициент усиления при большой амплитуде сигнала 1.

Известно также нелинейное корректирующее устройство для динамических систем с насьвдением, содержащее блок с насыщением, сумматор на входе этого блока и блок с зоной нечувствительности, соединенный с входом блока с насыщением, интегратор, пороговый элемент, соединенный с входом блока с насыщением, и ключ, управляющий вход которого подключен к выходу порогового элемента, первый вход интегратора подключен к выходу блока с зоной нечувствительности, второй вход - к выходу ключа, а выход через ключ соединен с входом сумматора 2 .

Наиболее близким к предлагаемому является нелинейное корректирующее устройство; содержащее последовательно соединенные первый усилитель, ключ

и сумматор, второй вход которого соединен непосредственно с входом первого усилителя и через последовательно соединенные второй усилитель и блок с зоной нечувствительности с первым входом логического блока, второй вход которого соединен с выходом дифференцируккцего фильтра,а выход - с управляющим входом ключа, причем вход

10 дифференцирующего фильтра соединен с выходом блока с зоной нечувствитель ности, и соединенное выходом сумматора с входом блока с насыщениемСЗ.

Известное нелинейное корректирую15щее устройство является сложным и не позволяет перенастраивать параметры системы управления во время эксплуатации .

Цель изобретения - упрощение уст20ройства за счет управления уровнем насыщения выходного сигнала корректирующего устройства.

Указанная цель достигается тем, что в нелинейное корректирующее уст25ройство, содержащее последовательно соединенные усилитель, первый сумматор и первый блок с насыщением, введены последовательно соединенные второй сумматор, второй блок с насыще30нием, а также третий с-умматор и источник регулируемого напряжения, при чем второй вход первого сумматора ч рез второй блок с насыщением подклю чен к выходу второго сумматора, вых рервого блока с насьвдением соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника регулируемого напряжения , входами второго сумматора и усилителя. На фиг.1 показана функциональная блок-схема предлагаемого устройства на фиг.2 - статические характеристи ки устройства; на фиг.З - фазовые портреты релейной системы управления без и с предлагаемым устройством. Нелинеййое корректирующее устройство содержит сумматоры 1-3, блоки 4 и 5 с насыщением, усилитель 6, источник 7 регулируемого напряжения. Блоки 4 и 5 с насыщением имеют одинаковый уровень насыщения равный У„ и одинаковую крутизну на линейном.участке, равную 1. Сумматоры 1 и 3 суммируют сигналы, поступающие на их входы, а сумматор 2 вычитает из сигнала, поступающего с блока 4, сигнал с усилителя 6, коэффиииент усиления которого равен 2. В устройстве входным сигналом является X, а выходным - У. Сигнал У предназначен для регулирования уровня насыщения выходного сигнала. Форм рование выходного сигнала при указан ных ввшде значениях параметров предла гаемого устройства осуществляется по закону у при1х I УН-У , . ft I (ijryfeiqff) при1Х|, Ун-У где Уц - величина выходного сигнала X - величина сигнала по основному входу; у - абсолютная величина сигнал по входу регулирования уро ня насыщения; УН уровень насыщения сигналов в блоках с насыщением. Изменяя регулируемое напряжение у изменяется уровень насыщения коррек тирующего устройства. Применение предлагаемого устройства в системах управления позволяет регулировать параметры системы управления. Так в случае необходимости, для изменения уровня ограниче ния какого-либо параметра системы управления при использовании предлагаемого устройства достаточно изменить величину сигнала по управлению насыщением, не приостанавливая работ системы. Кроме перенастройки параметров системы управления предлагаемое устройство может быть использовано для формирования алгоритмов управления с переменным уровнем насыщения, т.е. для самонастройки параметров системы в процессе управления. Так, например, в релейной системе управления, формирующей ускорение по знаку отклонения, фазовый портрет имеет вид, показанный кривой 1. на фиг.З, причем амплитуда колебаний определяется величиной начального отклонения. При использовании предлагаемого устройства послерелейного элемента можно осуществить управление амплитудой колебаний, например уменьшить амплитуду колебаний, уменьшая величину ускорения за счет уменьшения уровня насыщения на одном из участков разных знаков отклонения и скорости, как показано кривой 2 на фиг.З, или добиться затухания колебаний, уменьшая ёеличину ускорения понижением уровня насыщения на всех участках разного знака скорости и отклонения, например согласно кривой 3 фиг.З. Формула изобретения Нелинейное корректирукяцее устройство, содержащее последовательно соединенные усилитель, первый сумматор и первый блок с насыщением, о тличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит последовательно соединенные второй с мматор, второй блок с насыщением, а также третий сумматор и источник регулируемого напряжения, причем второй входпервого сумматора через второй блок с насыщением подключен к выходу второго сумматора, выход первого блока с насыщением соединен ,с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходе источника регулируемого напряжения, входами второго сумматора и усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Хлыпало Е.И. Нелинейные систеNKJ автоматического регулирования.М. ; Энергия, 1967, с.95-122. 2.Авторское свидетельство СССР № 346706, кл. G 05 В 5/01, 1971. 3.Авторское свидетельство СССР № 651305, кл.С05 В 5/01, 1976 (прототип).

ЕЬФЕ

УЛ

®i ч

У4

У у.

7

л

2,1

г1

Ч

ys

Ум

.2

г

15

.3