Устройство коррекции Советский патент 1982 года по МПК G06G7/18 

(54) УСТРОЙСТВО КОРРЕКЦИИ

1

Изобретение относится к устройствам коррекции систем автоматического регулирования, работающих на переменном токе, и направлено на улучшение быстродействия, помехозащищенности и качества переходных процессов в системах.

Известны устройства коррекции, представляющие собой дифференцирующие устройства переменного тока 1 З.и 2.

Недостатком устройств является возможность получения сигнала производной входной величины, только при ее нарастании, а при спаде входной величины сигнал производной или вообще отсутствует 1 , 5 или вместо чнего формируется скачкообразный сигнал, начало которого определяется равенством порогового напряжения емкостного делителя и напряжения входной величины 2. Такие устройства не поз- 20 воляют получить высокого качества переходных процессов в широком диапазоне изменения входных воздействий, так как отсутствие сигнала производной при спаде входного сигнала равносильно исключению корректирующего звена из структуры системы автоматического регулирования. Формирование скачкообразного сигнала вместо сигнала гфоизводной позволяет получить желаемое качество переходных процессов только для определенного входного воздействия, так как требует повторяемости траектории движения системы при отработке рассогласований, т.е. повторя емости значений координат системы (рассогласования, скорости, ускорения и т.д.) в момент начала формирования скачкообразного сигнала.

Цель изобретения - повыщение точности устройства путем улучшения качества переходных процессов в широком диапазоне входных воздействий путем формирования корректирующего сигнала, содержащего пропорциональную и дифференциальную составляющие от сигнала на входе корректирующего устройства как при его нарастании, так и при его спаде.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее трансформатор, выход первичной обмотки которого подключен к первым входам двух вьшрямителе, два конденсатора, подключенные одними выводами к входам соответствующих ключей, а другими к общей шине, введен инвертор, выходы выпрямителей подключены к утфавляющим входам соответствующих ключей, причем один непосредственно, а другой через инвертор, выходы ключей соединены с выходом первичной обмотки трансформатора.

При этом в качестве трансформатора использован синусно-косинусный вращаюшийся трансформатсф, в котором входы статорных обмоток соединены между .собой, выход одной из них является выходом первичной обмотки трансформатора, а выход другой подключен к общей щине.

На чертеже прйЕведена схема устройства коррекции.

Схема содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, выпрямители 2 и 3, инвертор 4, ключи 5 и 6, конденсаторы и 8, вход 9 статорных обмоток, выход 10 первичной обмотки трансформатора.

Устройство работает следующим образом.

При подаче сигнала на вход 9 статорных обмоток СКВТ 1 от положительной полуволны переменного входного напряжения срабатывает ключ б и конденсатор 8 заряжается до уровня амплитуды входного сигнала. В это время заперт ключ 5 и заряда конденсатора 7 не происходит.

В момент прихода отрицательной лолуволны запирается ключ 6, а благодаря наличию инвертора 4 в управляющей цепи срабатывает ключ 5 и гфоисходи г заряд конденсатора 7. Напряжение на конденсаторах растет по экспоненциальному закону, а ток в статорной и напряжение в роторной обмотках уменынаются по экспонендиальному закону, т.е. осуществляется дифференцирование сигнала прк его нарастании.

При снижении амплитуды входного сигнала напряжение на заряженных конденсаторах начинает превышать уровень амплитуды входного сигнала. Конденсаторы 7 и 8 начинают разряжаться через ключи 5 и 6, статорную обмотку СКВТ 1 и источник сигнала. .

Разряд конденсаторов 7 и 8 гфоисходи аналогично заряду, за счет поочередного срабатывания ключей 6 и 5 в соответствии с полярностью полуволн входного напряжения. Напряжение на конденсаторах снижается также по экспоненциальному закону, ток в обмотке СКВТ 1 меняет направление, а величина его определяется скоростью снижения амплитуды входного сигнала, т.е. происходит дифференцирование. При этом смена напряжения тока в статорной обмотке СКВТ 1 приводит к смене фазы выходного напряжения в поточной обмотке СКВТ 1 на 18О что соответствует смене знака производиной.

Таким образом устройство обеспечивает дифференцирование входного сигнала и при его спаде.

Кроме напряжения производной входного сигнала в роторных обмотках СКВТ 1 формируется напряжение, пропорциональное входному сигналу, определяющееся током, протекающим через квадратную обмотку статора СКВТ 1.

В общем случае сигнал на выходе устройства коррекции может быть записан в следующем .виде:

гдеУлуСЬ) - значение амплитуды огибающей входного напряжения, как функция времени; titt. .„ (-t) - значение амплитуды огибаюDoifщей выходного напряжения, как функция времени; угол поворота ротора СКВТ

1 относительно статора. Таким образом устройство коррекции позволяет изменять соотнощевсие щзопорциональнрй и диффе зенциальной составляющей сигнала коррекции путем изменения угла поворота ротора СКВТ относительно статора, т.е. появляется возможность перестраивать передаточную функцию устройства без схемных изменений, перенастройки в дополнительных аппаратурных затрат.

Технико-экономический эффект заключается в том, что использование предлагаемого технического решения позволяет улучшить качественные характеристики переходных процессов в системах автоматического регулирования, упростить схему устройства и снизить в 2-3 раза затр.аты на его изготовление. Формула изобретения 1. Устройство коррекции, содержащее трансформатор, выход первичной обмотки которого подключен к первым входам двух выпрямителей, два конденсатс а, подклю