SU767699A1 - Нелинейное изодромное корректирующее устройство - Google Patents

Description

1, . . .,, Изобретение относитс  к элементам систем автоматического управлени  (САУ) , а именно к корректирующим устройствам, примен емым дл  повышени  их точности, и может быть использовано также дл  увеличени  устойчивости корректируемых систем. Известно иэодромное устройство, содержащее интегратор, вход -которого соединен со входом устройства, и сумматор, первый вход которого под ключен ко входу устройства, на второй вход подключен выход интегра тора, а выход сумматора  вл етс  вы ходом устройства 1. Однако эти линейные устройства о ладают отрицательными фазочастотным характеристиками и потому ухудшают динамические показатели систем, в которых установлены. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  изодромное нелинейное корректирующее устройство содержащее последователь но соединенные первый блок определе ни  модул , первый сумматор и первы блок умножени , вход первого блока определени  модул  через последовательно соединенные интегратор, второй блок определени  модул  и блок умножени  соединен со вторым входом первого сумматора, через последовательно соединенные фазоопережающее звено и первое реле со вторым входом первого блока умножени , через последовательно соединенные апериодическое звейо, второй сумматор, второе реле, Ьервый элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ и элемент И - со вторым входом второго блока умножени , а выход интегратора св зан со вторым входом второго сумматора 2. , , Основной недостаток данного устройства в том, что оно обладает плохими фазочастотными характеристиками , т.е. характеристики лежат р ртотрицательной области (из-за отрицательного фазовйго сдвига на угол выходной координаты интегратора),что уменьшает точность его коррекции. Цель изобретени  - устранение отмеченного недостатка, т.е. получение у устройства фазовых характеристик, лежащи-х в положительной области, что увеличивает точность коррекции. Цель изобретени  достигаетс  тем, что нелинейное йзодромное корректирующее устройство содержит последовательно соединенные третье реле, второй элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход

которого соединен со вторым входом элемента И, второй вход - с выходом первого реле, а первый вход второго сумматора - со входом третьего реле.

Схема устройства изображена на фиг.1, а на фиг,2, фиг.З приведены временные диаграмг и сигналов в устjpoflCTBe при отсутствии (фиг,2) и на личи  возмущающих воздействий (фиг.З) в корректируемой системе.

Йелинейное изодромное корректирующее устройство состоит из трех каналов: амплитудного, фазового и канала Нелинейной фазоопережающей деформации выходного напр жени  интеграто-ра , К входу устройства подключены следующие последовательные соединени  блоков: первый блок 1 определени  модул , первый сумматор 2 и первый блок 3 умножени , интегратор 4, второй блок 5 определени  модул  и второй блок6 умножени , апериодическое звено 7, второй сумматор 8, второе реле 9, выход которого подключен к одному входу первого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 10, выход которого соединен со вторым входом второго блока 6 умножени , выход которого подключен ко второму входу сумматора 2; фазоопережающее звено 11, первое реле 12, выход которого подключен ко вторым входам первого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 10 и первого блока 3 умножег и . Выход интегратора 4 соединен с вычитающим входом второго сумматора, а выходом устройства  вл етс  выход первого блока 3 умножени  3, К выходу апериодического звена 7 подключены последовательно соединенные третье реле 13, второй элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 14 и элемент И 15, выход которого соединен с вторым входом второго блока 6 умножени . На второйо вход второго.элемента 14 подключен выход первого реле 12.

Устройство работает следующим образом ,

При подаче на его вход гармонического сигнала х без средней составл ющей XQ выходна  координата U фазоопе режающего звена 11 опережает х на уголЧ , выходные координаты интегратора 4 и апериодического звена 7 отстают от Xна углы7Г/2и% соответственно .

Напр жение ,на выходе .второго сумматора из симметрично относительно оси Н и сдвинуто относительно х на положительный угол (фиг.2). Выходна  координата интегратора также поступает на вход второго блока Ь оТпрёД ёлёйй   мО дул  , вкход а котОро го поступает через второй блок 6 умножени , выполн ющий функции ключевого элемента, на второй вход первог6 суйматора 2, на первый вход котоого поступает /х/ с выхода первого блока 1 определени  модул . Выходные коордйнаты второго сумматора « и фазоопережающего звена 11 через реле 9,

12 поступают на первый элемент 10, вырабатывающий сигнал S, в те промежутки времени, когда не совпадают знаки и , Сигнал S и Sj первого реле 12 и третьего реле 13, подключенного к выходу апериодического звена 7, поступают на второй элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 14, который вырабатывает выходной сигнал S в промежутки времени, когда пол рности его входных сигналов различны. Сигнал вырабатываетс  в- нечетные четверти Колебаний х и поступают на первый 5 только в нечетные четверти колебаний X, исключа  включени-- сигнала интегратора в сумматор 2 в конце полупериода х импульсами Sc (фиг.З), В системе устанавливаетс  такой автоколебательный режим работы,когда продолжительность подключени  выходного сигнала интегратора 4 в амплитуДный канал (в сумматор 2) уравновешивает действие возмущени . Средн   составл юща  ошибка х„ становитс  равной О (фиг.2).

Таким образом, применение нелинейного изодромного устройства не только обеспечивает устойчивость свободных Движений корректируемой системы и улучшает динамическое показатели ее переходных процессов, но и повышает вход элемента И 15, на второй вход которого поступает сигнал У5 выхода первого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 10, Выходной сигнал S элемента И 15 вырабатываетс  лишь тогда, когда совпадают его входные сигналы S, Sc, и поступает на второй вход второго блока 6 умножени , управл   включением /Uj, / в первый сумматор 2, а сигнал S выхода первого реле поступает на второй вход первого блока умножени  3, на первый вход которого подключен сигнал с выхода сумматора 2.

Итак, при отсутствии возмущений в корректируемой системе, т.е. при 5 , сигнал S вырабатывазтс  в первые четверти колебаний х, /и„/ подключаетс  в амплитудный канал в промежутки существовани  S и несмотр  на отрицательный фазовый сдвиг U относительно X оказывает фазоопережающее действие на выходную координату у устройства. Поэтому несмотр  на то, что в корректирующем устройстве уста ,нр;влен интегратор,, обеспечивающий точность работы корректируемой системы в режимах вынужденных движений, предлагаемое техническое решение одновременно улучшает динамические пока атели переходного процесса, улучшает устойчивость корректируемой системы ..Поскольку сигнал S формируетс  в данном случае в нечетные четверти колебаний х, то наличие второго элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ никак не сказываетс  на работе корректирующего устройства.

В случае воздействи  на систему вбЭмущений в составе х по вл етс  Xjj, котора  накапливаетс  на интётратрре 4, что приводит к смешению вниз относительно осиУсигнала Uj (фиг.З). При этдм происходит также изменение Длительностей сигнала S так, что выходное напр жение .3 первого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 10 вырабатываетс  только в положительный полупериод X, и таким образом, в выходной координате устройства у по вл етс  средн   составл юща , компенсйру1б14а  через исполнительный элемент системл ошибку, вызванную возмущением. Наличие цепи, состо щей из блоков 13, 14, 15, приводит к формированию стробирующего сигнала S , который разрешает формирование коммутирующего сигнала частоту и снижает амплитуду автоколебаний в режимах воздействи  возмущений вида линейно-измен ющийс  входной сигнал и момент нагрузки на выходной оси систег и. Такое улучшение параметров установившихс  режимов достигаетс  за счет положительной фазочастотной характеристики устройства .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Нелинейное изодромное корректирующее устройство, содержащее последо.-г вательно соединенные первый блок определени  модул , первый сумматор и первый блок умножени , вход первого блока определени  модул  через последовательно соединенные интегратор, второй блок ойределени  модул  и второй блок умножени  соединен со вторым входом первого сумматора, через последовательно соединенные фазоопережаюгДее звено и первое реле - со вторым входом первого блока умножени , через последовательно соединенные апериодическое звено, второй сумматор , второе реле, первый элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ и элемент И - со вторым входом второго блока умножени , а выход интегратора соединен со

   5 вторым входом второго сумматора, отли чающее с   тем что,с целью повышени  точности устройства, оно содержит последовательно соеди- ненные третье реле, второй элемент

   0 НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого Соединен со вторым входом элемента И, второй вход - с выходом первого реле, а первый вход второго сумматора соединен со входом третьего реле.

   25

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,Вессекерский В.А.- и др. Теори  систем автоматического регулировани . М., Наука, 1972, с.249-252.

   30
2. 2.Авторское свидетельство по за вке № 2519168/18-24, кл.С 05 В 5/01, 28.02.78 (прототип).

   х . 1. . -., ... .

   v .:.-.....

   :iiЙite siS йd;й« 55 г-. 767699.

   .-/