SU1029134A1 - Нелинейное корректирующее устройство - Google Patents

Abstract

НЕЛИНЕЙНОЕ КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО содержащее корректирующее звено, вход которого  вл етс  входом устройства, а выход через соответствующие ключи соединен с первым и вторым входами сумматора, выход которого  вл етс  выходом устройства , о т л и ч а ю щ ее с   тем, что, с целью повышени  надежности устройства, в него введены два диода и .:релейный усилитель, вход которого соединен с входом корректирующего звена, а выход с анодом первого, и катодом второго , диодов, катод перво1 о и анод второгб диода соединены с управл ницими входами соответствующих ключей, выход корректирующего звена соединен с третьим входом сумматора. (Л с ю ф со 4

Description

Изобретение относитс  к электрическим нелинейным корректирующим устройствам (НКУ) и может быть использовано в системах автоматического управлени . Известны устройства, содержащие линейные частотнозависимые цепи ( апериодическое звено, дифференцирующее звено ) и нелинейные звень , содержащие релейные элементы, блоки выделени  модул , блоки умножени  Cl н 23. Основным недостатком подобных устройств  вл етс  существенна  зависимость амплитудных и фазовых час тотных характеристик от амплитуды вхбдного сигнала. Этого недостатка лишены псевдолинейные НКУ, Наиболее близким по технической. сущности к изобретению  вл етс  спе циальное корректирующее, устройство в контуре отрицательной обратной св зи, содержащее Линейную корректирующую цепь, где с возрастанием частоты коэффициент усилени  падает . пол рный дискриминатор, инвертор, первую и вторую переключающие схемы и суммирующую схему З . , Недостатком этого устройства  вл етс  его невысока  надежность. На пример, при отказе первой переключающей схемы в выходном сигнале уст ройства по вл ютс  большие амплитуд ные и фазовые искажени , что приводит к значительному ухудшению корре тирующих свойств НКУ, при отказе пол рного дискриминатора устройство не работает Целью изобретени   вл етс  повышение надежности НКУ. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в нелинейное корректирующее устройство (НКУ ), содержащее корректирующее звено, вход которого  вл етс  входом устройства, а выход через соответствующие ключи соединен с первым и вторым входами сумматора, выход которого Явл етс  выходом устройства, введены два диода и релейный усилитель, вход которого соединен с входом корректи рующего звена, а выход - с анодом первого и катодом второго диодов, катод первого и анод второго диода соединены с управл ющими входами со ответствующих ключей,выход корректирующего эвена соединен с третьим входом сумматора. На фиг. 1 изображено предлагаемо НКУ; на фиг, 2 - диаграммы его рабо ты, Устройство содержит корректирую щее звено 1 линейное, релейный усили тель 2,ключи 3 и 4/управл емые опера ционные с односторонней проводимост ;сумматор 5 , второй диод 6, первый д ;од 7,, Вход корректирующего звена 1  вл етс  входом НКУ, а выход соединенс сигнальными входами ключей 3 и 4 и третьим входом сумматора 5, выход которого  вл етс  выходом НКУ. Вхсд релейного усилител  2 соединен с входом НКУ, а выход - с катодом диода 6 и анодом диода 7. Управл ющий вход ключа 3 соединен с анодом диода б, управл ющий вход ключа 4 соединен с катодом диода 7, выходы ключей 3 и 4 соединены с первым и вторым входами сумматора. Отношение коэффициента передачи сумматора 5 по первому , и второму входу к коэффициенту передачи по третьему входу составл еч 2:1. У ключей коэффициент передачи по управл ющим входам значительно больше коэффициента передачи по сигнальным входам. Поэтому независимо от знака и величины сигнала на выходе линейного коррек гирующего звена ключ 3 закрываетс  отрицательным управл ющим сигналом, а ключ 4 - положительным управл ющим сигналом. В то же врем  положительный управл ющий сигнал не вли ет на работу ключа 3 благодар  указанному включению диода .6, а отрицательный управл ющий сигнал не вли ет на работу ключа 4 -. благодар  указанному включению диода 7 . . . Таким образом, ключ 3 открыт,когда сигнал с выхода корректирующего звена и управл ющий сигнал синфазны и положительны, а ключ 4 открыт, когда указанные сигналы синфазны и отрицательны . НКУ работает следующим образом. При посто нном положительном входном сигнале ключ 4 закрыт, а ключЗ открыт. Сигнал с выходалинейного корректирующего звена инвертируетс  и проходит на выход ключа 3 и первый вход сумматора, а также напр мую поступает на третий вход сумматора. Сигнал на выходе НКУ отрицателен и равен по величине входному , , :При посто нном отрицательном входном сигнале работа устройства аналогична , только в -этом случае ключ 3, закрыт, а ключ 4 открыт, и сигнал на выходе НКУ положителен и равен по величине входному. Работа НКУ при синусоидальном вход ном сигнале иллюстрируетс  фиг. 2, где а- входной сигнал устройства.,б - выходной сигнал линейного корректирующего звена;в - выходной сигнал ключа 3/ г - выходной сигнал ключа 4;д - выходной сигнал НКУ; Ч - фазовый сдвиг, вносимый линейным к6рректир.ук)щим звеном, определ емый его параметрами и круговой частотой сигнала ы . Линейный .корректирующим звеном может быть, например, апериодическое звено, реализованное на onefSaционном усилителе с передаточной функцией л .

WlPb

1+Т„

Релейный усилитель представл ет 5 собой разомкнутый неинвертирующий операционный усилитель. Выходное напр жение релейного.усилител  измен етс  в зависимости от знака вход ного сигнала отЮ

АО-и

f-U

гпых

man

Так как НКУ предназначено дл  работы в системах автоматического 5 управлени , товажными показател ми  вл ютс  коэффициент передачи устройства и фазовый сдвиг, вносимый устройством на частоте сигнала. Чтобы определить эти параметры, необ- ходимо знать амплитуду и фазовый сдвиг первой гармоники выходного сигнала НКУ относительно входного сигнала НКУ. Дл  определени  амплитуд-; ной и фазовой характеристик выходнойсигнсш НКУ1наф.иг. 2) разлагаетс  в р д Фурье и дл  первой гармоники наход тс  коэффициенты а,, и Ъ., по формулам Эйлера-Фурье. Коэффициенты о(/| н  вл ютс  функци ми, кру- говой частоты сигнала и фазового 30 сдвига VI поэтому с мплитудную и фазовую характеристики предлагаемого

НКУ .можно определить в виде

как

« Ч(и)Г Л (ю)  c«rct4j Дц(и,)

А(и)). «/(ioj3i-b(u)) ,

гдеА {и/1- амплитудна  чаЬтотна  харатеристика линейной коррекJ тирующей цепи; tf(uj)- фазова  частотна  характеристика Линейной корректирующей цепи.

Погрешности, вносимые предлагаеi мым НКУ в случае отказа одного операционного ключа, значительно меньше погрешностей , вносимых прототипом при отказе первой переключающей схемы. .. При отказе пол рного дискриминатора , т.е. при отсутствии сигнало управлени , прототип не работает; что приводит к полному отсутствию корректирующей цепи в системе автоматического управлени . Предлагаемое НКУ при отказе релейного усилител  работаеткак линейное корректирующее устройство системы автоматического управлени  с передаточ .ной функцией линейного корректирующего звена.Следовательно,надежность предлагаемого НКУ значительно выше надeжнoJCти известного устройства,

Д

/

Claims (1)

1. НЕЛИНЕЙНОЕ КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ' УСТРОЙСТВО содержащее корректирующее звено, вход которого является входом устройства, а выход через соответствующие ключи соединен с первым и вторым входами сумматора, выход которого является выходом устройства, от л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены два диода и .^релейный усилитель, вход которого соединен с входом корректирующего звена, а выход с анодом первого, и катодом второго , диодов, катод первого и анод второгб диода соединены с управляющими входами соответствующих ключей, выход корректирующего звена соединен с ’третьим входом сумматора.

   Й/1./