SU1272305A1

SU1272305A1 - Нелинейное корректирующее устройство

Info

Publication number: SU1272305A1
Application number: SU853879184A
Authority: SU
Inventors: Александр Борисович Хлыбов
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1986-11-23

Abstract

Изобретение относитс к системам автоматического управлени с переменной структурой. Целью изобретени вл етс повьшение точности системы автоматического управлени , в которой применено данное корректирующее устройство. Устройство содержит компаратор, первый усилитель, сумматор, дифференциатор, триггер, первый и второй элементы И, широтноимпульсный блок, релейный элемент, первый элемент ИЛИ, определитель знака , второй элемент ИЛИ, второй усилитель , источник входного сигнала и задатчик допустимого сигнала. Положительный эффект предлагаемого устройства , заключаюпщйс в повьшении точности системы автоматического управлени , определ етс комбинированием участков дискретной и непрерывной коррекции по каналу скорости изс i менени ошибки САУ при сохранении заданной динамической точности. 2 ил. (Л

Description

Изобретение относится к системам автоматического управления с переменной структурой.

Цель изобретения - повышение точности устройства. 5

На фиг. 1 приведена функциональная схема нелинейного корректирующего устройства; на фиг. 2 - кривые, иллюстрирующие изменение входного сигнала X (ошибки) и его производной X при непрерывной коррекции (сплошная линия) и при дискретной коррекции (пунктирная линия).

Устройство содержит компаратор 1, первый усилитель 2, сумматор 3, диф- ’5 ференциатор 4, триггер 5, первый 6 и второй 7 элементы И, широтно-импульсный блок 8, релейный элемент 9, первый элемент ИЛИ 10, определитель 11 знака, второй элемент ИЛИ 12, вто- 20 рой усилитель 13, источник 14 входного сигнала и задатчик 15 допустимого сигнала.

Широтно-импульсный блок 8 предназначен для преобразования сигнала на & его входе в широтно-импульсный сигнал .

Задатчик 15 допустимого сйгнала формирует модуль допустимого значения сигнала X, а именно (Χ^_οη ) .

Устройство работает следующим об разом,

В исходном состоянии триггер 5 находится в нулевом положении. Если ошибка IXI < IXд_ОП/ , то компаратор 1 35 закрыт и выходной сигнал V= 0. В случае (XI >iX | компаратор 1 открывается, на выходе первого усилителя 2 = кХ. При росте ошибки X по абсолютной величине производная |X) 40 уменьшается, триггер 5 находится в нулевом положении, выход дифференциатора 4 через второй элемент И 7 подключен к входу релейного элемента 9 и к определителю 11 знака про- 45 изводной. На выходе второго усилите-.ля 13 сигнал Z₂ =UsignX. Выходной сигнал Y устройства равен У= кХ + + U sign X.

В момент времени X = 0 срабатыва- 50 ет триггер 5 и выход дифференциатора 4 через первый элемент И 6 подключается к входу широтно-импульсного блока 8, выход которого через первый элемент ИЛИ 10 подключается к входу ¹ 55 определителя 11 знака производной, выход последнего через второй элемент ИЛИ 12 подключается к входу вто рого усилителя 13. Выходной сигнал устройства равен V= kX-UsignX(n). Получаемые таким образом сигналы предназначены для того, чтобы выходную координату системы приблизить к требуемой, а ошибку X свести к нулю. Устройство может быть реализовано на микросхемах базовых серий.

Введение непрерывной коррекции по ошибке X и ее скорости X изменения на участке роста ошибки 1X1 (участок 16-17, 19-20, фиг. 2) позволяет быстрее достичь точки Х=0, т.е. быстрее затормозить рост ошибки |Х|. Дискретная коррекция на участке X < 0 (участок 17-18, 20 - 21, фиг. 2) позволяет ликвидировать зону застоя, определяемую величиной управления [+U, -U1 релейного элемента 9 и не ухудшить динамическую точность, что достигается применением дополнительного управляющего сигнала по скорости изменения ошибки в виде последовательности широтно-модулированных импульсов. В случае X < 0 дискретная коррекция производится на участке X >0.

Claims

Изобретение относитс к системам автоматического управлени с переменной структурой. Цель изобретени - повышение точности устройства. На фиг. 1 приведена функциональ ,на схема нелинейного корректирующег устройства; на фиг. 2 - кривые, иллюстрирующие изменение входного сигнала X (ошибки) и его производной X при непрерывной коррекции (сплошна лини ) и при дискретной коррекции (пунктирна лини ). Устройство содержит компаратор 1 первый усилитель 2, сумматор 3, дифференциатор 4, триггер 5, первый 6 и второй 7 элементы И, широтно-импульсный блок 8, релейный элемент 9 первый элемент ИЛИ 10, определитель 11 знака, второй элемент ИЛИ 12, вто рой усилитель 13, источник 14 входного сигнала и задатчик 15 допустимого сигнала. Широтно-импульсный блок 8 предназ начен дл преобразовани сигнала на его входе в широтно-импульсный сигнал . Задатчик 15 допустимого сигнала формирует модуль допустимого значени сигнала X, а именно ( ) . Устройство работает следующим образом , В исходном состо нии триггер 5 на ходитс внулевом положении. Если ошибка 1X1 IXgon/ , то компаратор 1 закрыт и выходной сигнал V 0. В случае XI IXgr, j компаратор 1 открываетс , на выходе первого усилител 2Z kX. При росте ошибки X по абсолютной величине производна |Х) уменьшаетс , триггер 5 находитс в нулевом положении, выход дифференциатора 4 через второй элемент И 7 подключен к входу релейного элемента 9 и к определителю 11 знака производной . На выходе второго усилител 13 сигнал Z, UsignX. Выходной сигнал Y устройства равен У kX + + U signX. В момент времени X О срабатывает триггер 5 и выход дифференциатора 4 через первый элемент И 6 подклю чаетс к входу широтно-импульсного блока 8, выход которого через первый элемент ИЛИ 10 подключаетс к входу определител 11 знака производной, выход последнего через второй элемент ИЛИ 12 подключаетс к входу вто рого усилител 13. Выходной сигнал устройства равен У kX-UsignXtn. Получаемые таким образом сигналы предназначены дл того, чтобы выходную координату системы приблизить к требуемой, а ошибку X свести к нулю . Устройство может быть реализовано на микросхемах базовых серий. Введение непрерывной коррекгщи по ошибке X и ее скорости X изменени на участке роста ошибки 1Х (участок 16-17, 19-20, фиг. 2) позвол ет быстрее достичь точки , т.е. быстрее затормозить рост ошибки 1x1. Дискретна коррекци на участке X О (участок 17-18, 20-21, фиг. 2) позвол ет ликвидировать зону засто , определ емую величиной управлени +U, -Ul релейного элемента 9 и не ухудшить динамическую точность, что достигаетс применением дополнительного управл ющего сигнала по скорости изменени ошибки в виде последовательности широтно-модулированных импульсов. В случае X ; О дискретна коррекци производитс на участке X 0. Формула изобретени Нелинейное корректирующее устройство , соде|)жащее источник входного сигнала, дифференциатор, релейный элемент и последовательно соединенные первьш усилитель к сумматор, выход которого вл етс выходом устройства , а выходы первого усилител и дифференциатора объединены, отличающеес тем, что, с целью повьшени точности устройства, в него дополнительно введе.ны задатчик допустимого сигнала, компаратор, широтно-импульсный блик, второй элемент И, а также последовательно соединенные триггеры, первый элемент И, первьш элемент ИЛИ, определитель знака, второй элемент ИЛИ, и второй усилитель , выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход дифференциатора соединен с входом второго элемента И с вторым входом первого элемента И и с входом триггера, инверсньй вход которого через последовательно соединенные второй элемент И и релейный элемент соединен с вторы м входом второго элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с вторымвходом первого элемента ИЛИ, выход источника входного сигнала соединен через компаратор с входом первого усилител , второй вход компаратора соединен с задатчиком

допустимого сигнала, а выход первого элемента И через широтно-импульсный блок соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ,

«j