SU802915A1 - Способ компенсации насышени - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматике и радиоэлектронике и может быть использовано в системах, сЬдержащих нелинейные элементы с насыщением, на- , пример электронные усилители.

Известны способы компенсации насыщения, основанные на сравнении входного и выходного сигналов нелинейного элемента с насыщением, интегрирова-.^ нии разностного· сигнала и добавлении его к входному сигналу [1]. Однако такие способы не-позволяют полностью компенсировать насыщение, и сигнал на выходе нелинейного элемента имеет значительные нелинейные искажения. 15

Наиболее близким к изобретению является способ компенсации насыщения, основанный на подаче смещения на вход и выход нелинейного элемента с насы- 20 ще-нием [2 J. При этом величина смещения равна половине величины линейной зоны нелинейного элемента и не зави сит от величины входного сигнала. Такой способ позволяет расширить зону линейности нелинейного элемента, но не более, чем в два раза.

Цель изобретения - расширение зоны линейности нелинейного элемента •в (2n + 1) раз. 50

Достигается это тем, что измеряют амплитуду сигнала на входе нелинейного элемента и в моменты превышения входным сигналом пределов линейной зоны на вход и выход нелинейного элемента подают смещения, в и раз превышающие соответствующие величины линейной зоны.

На чертеже представлены графики процессов, происходящих при компенсации насыцения данным способом.

На графиках показаны характеристика 1 нелинейного элемента, входной сигнал 2, сигналы 3-8, полученные из входного сигнала подачей смещения на вход нелинейного элемента.

Пусть на вход нелинейного элемента подан знакопеременный сигнал 2, амплитуда которого в 5 раз превышает линейную зону нелинейного элемента. На участке c-d, когда входной сигнал 2 не выходит за пределы линейной зоны нелинейного элемента, смещение на вход и выход нелинейного элемента не подается.

В момент времени Ц, когда входной сигнал выходит за пределы линейной .зоны, на вход нелинейного элемента подается отрицательное смещение, равное по величине - 2 в. При этом учас ток d~е входного сигнала 2 займет положение, соответствующее отрезку d-e сигнала 3 (на чертеже) и пройдет через нелинейный элемент без искажений.

Для компенсации постоянного смещения на выход нелинейного элемента в момент ц подается положительное смещение, равное по величине +2в. В момент когда смещенный сигнал 3 выходит за пределы линейной зоны, на вход нелинейного элемента, подается дополнительное отрицательное смещение, равное по величине -2 в. При этом участок e-f-g входного сигнала 2 займет положение отрезка e-f-g сигнала 4 и пройдет через нелинейный элемент без искажений .Для компенсации постоянного смещения на выход нелинейного элемента в момент t₂ подается дополнительное положительное смещение, равное по величине +2 в. В момент 6^ , когда смещенный сигнал 4 выходит за пределы линейной зоны, дополнительное смещение с входа и выхода нелинейного элемента снимается. При этом участок g-h входного сигнала 2 займет положение , соответствующее отрезку g-h сигнала 5, и пройдет через нелинейный элемент без искажений. В момент ц входной сигнал 2 входит в линейную зону, и первоначальное смещение с входа и выхода нелинейного элемента снимается (участок h-i сигнала 2). Далее компенсация постоянного смещения осуществляется симметрично (см. участки !-т). Компенсация насыщения при отрицательной полярности входного сигнала 2 происходит аналогичным образом, при этом полярность смещения, подаваемого на вход и выход нелинейного элемента, меняется на противоположную .

Таким образом, для неискаженной передачи через нелинейный элемент с насыщением сигнала, амплитуда которого в 5 раз превышает величину линейной зоны, необходимо дважды по давать на вход и выход нелинейного элемента смещение, равное по величине линейной зоне.

В общем случае, если сигнал име9Т амплитуду в (2 h· + 1) раз пре5 выдающую величину линейной зоны, то для его неискаженной передачи через нелинейный элемент необходимо в моменты времени, когда входной сигнал достигает значений ±1 в, ± 3 в, . . . Ю 1(2 И “ 1) в, подавать и раз на вход и выход нелинейного элемента смещения, равные по величине линейной эоне 2 в {И - 1, 2,..,К). При этом зона линейности нелинейного элемента расширяется в (2 и + 1 ) раз. Таким образом, данный способ позволяет расширить линейную зону нелинейного элемента с насыщением в любое заданное число раз.

Применение такого способа в авто20 матических системах позволит значительно улучшить их статические и динамические характеристики, повысить качество процессов регулирования.

Claims (2)

1. 54 ) СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ НАСЬВЦЕНИЯ ток d-е входного сигнала 2 займет положение, сйо тветствукхцее от реэку d-e сигнала 3 (на чертеже) и пройде через нелинейный элемент без искажений , Дл  компенсации посто нного смеаде НИН на выход нелинейного элемента в момент t подаетс  положительное смещение , равное по величине +2в. В момент t,, когда смещенный сигнал 3 выходит за пределы линейной зоны, на вход нелинейного элемента, подаетс  дополнительное отрицательное смещени равное по величине -2 в. При этом участок e-f-g входного сигнала 2 зай мет положение отрезка e-f-g сигнала 4 и пройдет через нелинейный элемент без искажений.Дл  компенсации посто нного смещени  на выход нелинейного элемента в момент t подаетс  дополнительное положительное смещение, равное по величине +2 в. В момент tj , когда смещенный сигнал 4 выходит за пределы линейной зоны, дополнительное сме щение с входа и выхода нелинейного элемента снимаетс . При этом участок g-h входного сигнала 2 займет положение , соответствующее отрезку g-h сигнала 5, и пройдет через нелинейный элемент без искажений. В момент t входной сигнал 2 входит в линейную зону, и первоначальное смещение с входа и -выхода нелинейного элемента снимаетс  (участок h-i сигнала 2) Далее компенсаци  посто нного смещени  осуществл етс  симметрично (см. участки 1-т). Компенсаци  насыщени  при отрицательной пол рности входйого сигнала 2 происходит аналогичным образом, при этом пол рность смещени , подаваемого на вход и выход нелинейного элемента, мен етс  на противоположную . Таким образом, дл  неискаженной передачи через нелинейный элемент с насыщением сигнала, амплитуда которого в 5 раз превышает величину ли нейной зоны, необходимо дважды подавать на вход и выход нелинейного элемента смещение, равное по величине линейной зоне. В общем случаеi если сигнал имеэт амплитуду в (2 h + 1) раз превыиающую величину линейной зоны, то дл  его неискаженной передачи через нелинейный элемент необходимо в моменты времени, когда входной сигйал достигает значений ±1 в,±3 в,... l(2 и 1) в, подавать и раз на вход и выход нелинейного элемента смещени , равные по величине линейной зоне 2 в 1, 2 , . . , К ). При этом зона линейности нелинейного элемента расшир етс  в (2 1 ) . Таким образом, данный способ позвол ет расширить линейную зону нелинейного элемента с насыщением в любое заданное число раз. Применение такого способа в автоматических системах позволит значительно улучшить их статические и динамические характеристики, повысить качество процессов регулировани . Формула изобретени  Способ компенсации насыщени , основанный на подаче смещени  на вход и выход нелинейного элемента типа насыщение, отличающийс  тем, что, с целью расширени  зоны лиейности Нелинейного элемента в 2ц +1) раз, измер ют амплитуду сигнала на входе нелинейного элемента и в моменты превышени  входным сигналом пределов линейной зоны на вход и выход нелинейного элемента подают смещени , в п раз превышающие соответствукхцие величины линейной зоны. ИсГточники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 465619, кл. U 05 В 11/00, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР W 330426, кл. О 05 В 11/12, 1972 (арототип).

   -51,