SU1624485A1

SU1624485A1 - Управл емый генератор гармонических сигналов

Info

Publication number: SU1624485A1
Application number: SU884626327A
Authority: SU
Inventors: Витольд Александрович Дартау; Василий Васильевич Алексеев; Анатолий Евтихиевич Козярук; Тамара Оганесовна Россо; Михаил Алексеевич Шашев
Original assignee: Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1991-01-30

Abstract

Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано , в частности, в системах векторного управлени в качестве датчика функций, а также в измерительной технике в составе задающих генераторов, обеспечивающих частотную и амплитудную модул цию . Целью изобретени вл етс повышение точности за счет повышени стабильности частоты гармонических сигналов . Цель достигаетс тем, что генератор дополнительно снабжен четырьм сумматорами , двум блоками умножени , а также вторыми ПИ-регул тором и блоком вычислени модул . 1ил.

Description

Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано , в частности, в системах векторного управлени в качестве датчика функций, а также в измерительной технике в составе задающих генераторов.

Цель изобретени - повышение точности за счет повышени стабильности частоты гармонических сигналов.

На чертеже представлена функциональна схема управл емого генератора.

Генератор содержит первый и второй блоки 1,2 умножени , вход 3 регулировани частоты, первый и второй интеграторы 4 и 5. первый и второй выходы 6, 7 генератора, блок 8 задани начальных условий, стабилизатор 9 амплитуды, содержащий первый блок 10 вычислени модул , третий и четвертый блоки 11, 12 умножени , первый пропорционально-интегральный регул тор 13 (ПИ-регул тор), блок 14 делени , вход 15 регулировани амплитуды генератора, п тый блок 16 умножени , суммирующий аперио- ди еский усилитель 17, вход 18 смещающего напр жени , первый и второй сумматоры 19 и 20, шестой и седьмой блоки 21. 22 умножени , третий сумматор 23. второй пропорционально-интегральный регул тор 24, четвертый сумматор 25, второй блок 26 вычислени модул .

Управл емый генератор работает следу- ющим образом.

Сигнал задани ( )с входа 3 регулировани частоты, поступающий чеоез регул тор 24 и сумматор 25 на вторые входы блоков 1, 2 умножени (в виде сигнала ш), своей абсолютной величиной определ ет коэффициент усилени в колебательном контуре, образованном блоком 1 умножени , интегратором 5. блоком 2 умножени и интегратором 4, и частоту генерируемых колебаний. При этом, так как выходные сигналы интеграторов 4,

00

ел

+

5(Xi sin (pi; Xz cos поступают на первые входы соответственно блоков 1,2 умножени , на вторые входы которых подаетс сигнал

(а)) с выхода сумматора 25, на выходах блоков 2,1 умножени получаютс сигналы,пропорциональные их произведени м. Эти сигналы постулёют на входы сумматоров 20, 19, имеющих единичный коэффициент передачи по первому входу, а с их выходов поступают на входы интеграторов 4, 5 (св зь между входными и выходными сигналами которых имеет вид:

-

d|

.

Сигналы, поступающие на вторые входы интеграторов 4, 5 с выходов блока 8 задани начальных условий определ ют начальные значени амплитуд и фаз сигналов на выходах интеграторов 4, 5 (на выходах 6, 7). Сигналы ( ) с выходов интеграторов 4, 5 поступают на входы блока 10 вычислени модул , выдел ющего текущее значение амплитуды колебаний (р - -t ). поступающее на первый вход регул тора 13, на второй вход которого подаетс сигнал задани амплитуды (/зз} с входа 15. Сигнал ошибки по

амплитуде( Др рэ - р + KI /(рз -р) dr)

о

с выхода регул тора 13 поступает на второй вход блока 14 делени и нормируетс делением его на величину амплитуды, поступающую на его первый вход. Сигнал относительной ошибки по амплитуде

(Др -Ј-) с выхода блока 14 делени

поступает на первый вход блока 16 умножени , коэффициент передачи которого пропорционален сигналу ( Кп V2 + ) с выхода апериодического усилител 17. На один вход апериодического усилител 17 подаетс напр жение (V2 const) с шины 18 смещающего напр жени (дл обеспечени работы при частотах близких к нулю), а на

другой - сигнал ( KI -/Wo/), пропорциональный заданной частоте с выхода второго блока 26 вычислени модул , на вход которого

подаетс сигнал (а,) задани частоты с входа 3 регулировани частоты генератора. Напр жение с выхода блока 16 умножени

( /2 + Ki/ftfe/ Др КпДр) поступает на вторые входы блоков 12, 11 умножени , на выходах которых при подаче на их первые входы напр жений с выходов интеграторов 5,4 формируютс сигналы параметрических

обратных св зей (УТкпДр ; КпДр), поступающие на вторые входы сумматоров

19 и 20. При этом знак обратных св зей независимо от пол рности сигнала нэ входе 3 регулировани частоты определ етс по знаку ошибки амплитуды : если заданна амплитуда больше действительной амплитуды колебаний - обратные св зи положительны, в противном случае - отрицательны, а при их равенстве коэффициенты обратных св зей равны нулю и выходные сигналы сумматоров 19 и

20 равны входным. Коэффициент обратных св зей определ етс не только ошибкой по амплитуде , но и абсолютной величиной заданной частоты, в результате чего качество переходных процессов стабилизации не зависит от частоты

колебаний и пор дка чередовани фаз.

В результате на выходах 6, 7 генератора получаютс гармонические сигналы стабильной амплитуды, равной заданной ( р рз). На выходах шестого и седьмого блоков 21, 22 умножени формируютс сигналы, пропорциональные произведени м входных сигналов

со (cospi -cos9 t ); ш ( slnpi-slnpi), и на выходе третьего сумматора 23 из этих вели- чин получаетс сигнал текущего значени частоты

a) ( -cosyJt + ) . Этот сигнал полаетс на первый вход регул тора 24, на второй вход которого поступает сигнал а задани с входа 3 регулировани . Получающийс на выходе регул тора 24 разностный сигнал

Дш оЈ -ш + Кр / ()Дг

о

подаетс на первый вход сумматора 25. Так как на второй вход сумматора 25 подаетс

jf

сигнал с входа 3 регулировани частоты, то на выходе сумматора 25 формируетс

суммарный сигнал (сигнал оЈ фиксирует рабочую точку на статической характеристике регулировани частоты генератора и, следовательно , регул тор 24 работает в окресност х этой точки). В результате снижаютс ошибка управлени (разность между заданной и действительной частотой) и чувствительность частоты к изменению параметров элементов колебательной системы.

Claims

Формула изобретени

Управл емый генератор гармонических сигналов, содержащий первый и второй интеграторы , выходы которых вл ютс соответственно первым и вторым выходами

устройства и соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков умножени , с первыми входами соответственно третьего и четвертого блоков умножени , с первым и вторым входами первого блока вычислени модул , выход которогосоединем с первым входом первого пропорционально-интегрального регул тора и с входом делител блока делени , вход регулировани амплитуды генератора подключен к второму входу первого пропорционально-интегрального регул тора, выход которого соединен с входом делимого блока делени , выход которого соединен с первым входом п того блока умножени , второй вход которого подключен к выходу суммирующего апериодического усилител , а выход п того умножени соединен с вторыми входами третьего и четвертого блоков умножени , первый вход суммирующего апериодического усилител подключен к шине смещающего напр жени генератора , вторые входы первого и второго блоков умножени объединены, первый и второй выходы блока задани начальных условий соединены с входами задани начальных условий соответственно первого и второго интеграторов, отличающийс тем, что, с целью повышени точности за счет повышени стабильности гармонических сигналов , в него введены первый, второй, третий и четвертый сумматоры, второй блок вычислени модул , второй пропорционально-интегральный регул тор, шестой и седьмой блоки умножени , причем выходы первого и

второго блоков умножени соединены с первыми входами соответственно первого и второго сумматоров, вторые входы которых подключены к выходам соответственно четвертого и третьего блоков умножени , а выходы первого и второго сумматоров соединены с информационными входами соответственно второго и первого интеграторов и с первыми входами соответственно шестого и седьмого блоков умножени , вторые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго интеграторов , а выходы шестого и седьмого блоков умножени соединены соответственно с первым и вторым входами третьего сумматора, выход которого подключен к первому входу второго пропорционально- интегрального регул тора, второй вход которого подключен к входу регулировани

частоты генератора, через второй блок вычислени модул - к второму входу суммирующего апериодического усилител и непосредственно к первому входу четвертого сумматора, второй вход которого

соединен с выходом второго пропорционально-интегрального регул тора, а выход четвертого сумматора соединен с вторыми входами первого и втооого блоков умножени .

уЬЦТ --ЈЛ- ЕЈ

г

18

.2J