Релейный преобразователь для систем с переменной структурой

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН А 19 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 22) 46) 72) 3 переменной В. ЕмельО, с, 452,(56) 1 структ янова. рис. 9 же,7.15 (про 300, ри ЫЙ ПРЕОБ РЕМЕННОЙ тотип) (54)(5 ДЛЯ СИ РЕЛЕЙ М. С. П ОВАТЕЛЬРУКТУРОЙр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 441971/18-244,05.823.09.83. Бюл; РЯ. Бичуцкий2-50(088.8)Теория систем сурой. Под ред. С.М., "Наука", 197 содержащий последовательно соединенные сравнивающий элемент, управляемый релейный элемент и интегратор,подключенный входом к входу фильтра,низких частот, а выходом - к входу.сравнивающего элемента, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности преобраэователя,он содержит блок выделения модуля,подключенный выходом к управляющемувходу управляемого релейного элемента, а входом - к выходу фильтра ниэ.ких частот.Изобретение относится к самонастраивающимся системам управления иможет быть использовано для настройки релейных преобразователей, системс переменной структурой, а такжев качестве преобразователя (дифференциатора, интегратора и т,п.) илифильтра сигналов.с большим динамическим диапазоном изменения во времени.Известно устройство для настрой"ки преобразователей и фильтров, содержащее релейный элемент (РЭ) с регулируемым уровнем ограничения взависимости от величины входногосигнала преобразователя, Г 1).Недостатком устройства являетсянизкая точность настройки при малыхвходных сигналах преобразователя,обусловленная наличием помех, соизмеримых с полезным сигналом,Наиболее близким к изобретениютехническим решением является релей-,ный преобразователь для систем с переменной структурой, содержащий по- )следовательно соединенные сравнивающий элемент,.управляемый релейныйэлемент (УРЭ) и интегратор, подключенный входом к входу фильтра низкихчастот. (НЧ), выходом - к второмувходу сравнивающего элемента 2.Недостатком известного устройства является то, что в установившемся режиме РЭ формирует сигнал, скважность которого близка к 1/2, Перваягармоника этого сигнала по амплитудеявляется наибольшей для заданной выходной амплитуды РЭ, что соответствует максимальной пульсации выходногосигнала преобразователя. Кроме того,этим в релейный преобразователь, какв следящую систему, вводится астащ,тизм го сигналу ошибки, что в однихслучаях приводит. к уменьшению скорости преобразования, а в других -к увеличению погрешностей эа счет. "уходов" интегрирующей отрицательной обратной связи (ООС).Цель изобретения - повышение точ.ности преобразователя.Поставленная цель достигаетсятем, что преобразователь содержитблок выделения модуля, подключенный. выходом к управляющему входу управляемого релейного элемента, а входом - к выходу Фильтра низких частот,На фиг. 1 изображена блок-схемаустройства; на Фиг. 2, - диаграммынапряжений для пояснения работы устройства, на фиг. 3 - пример блок-схемы УРЭ.Устройство .(Фиг. 1) содержитУРЭ 1, интегратор 2, сравнивающийэлемент З,.фильтр 4 НЧ и блок 5 выделения модуля,УРЭ 1 (фиг, 3) содержит двухпозиционный РЭ б, блок 7 умножения исумматор 8, Устройство работает следующимобразом,При отключенных блоках 4.и 5 элемент 1 имеет неизменный уровень ограничения О,д(фиг. 2 а), Пусть 5 входной сигнал имеет видХес. где е - постоянная величина (е ( О )1 О с:- текущее время.ФВ этом случае в контуре иэ элементов 1-3 возникает скользящий режим,при котором сигнал 5 близок к нулю,т.е,ХО (г) 25ф"(4)где 2 - информационная составляющаясигнала 2 фц - высокочастотная составляющая сигнала 2, определя емая в основном амплитудойи частотой выходного сигнала УРЭ и постоянной времени,Т фильтра 4 НЧ,При уменьшении величины Т 35 2 О - (О =е, (5)амплитуда составляющей р. Увеличивается, При увеличении величины Т 640и - ьО, 2 о - - -Ф е., (б)Тр+При наличии цеи настройки (цепь4-5-1) принцип работы устройства в целом соответствует описанному без цепи. настройки. Соотношения (1)-(б), 45 остаются.в силе. Различие состоитв том, что амплитуда выходного сигнала УРЭ 1 (сигнал 0) изменяется в оп- (ределенномдиапазоне в зависимости отвеличины 2, т,е.О + (2, при 02( -Ж-"(7) О ы О , при (21 Ъ-Й1 с 55 где О, - минимальный уровень выходного сигнала УРЭ 1; О - максимальный .уровень выходного сигнала УРЭ 1 60 1 - коэффициент влияния настройки. Выходной сигнал УРЭ 1 О (фиг.3) Формируется следующим образом О бОб + О О (1 ртак как 5 Х - О 2 СледовательноСО 1 - среднее значение выходногосигнала О УРЭ 1 близко по величине 20 к значению Х, т.е,(О)Х = е, (3)а выходной сигнал 2 может быть представлен в виде"1043592 8 9 Ъ 2.3НИИПИ Заказ 7335/49 Тираж 874 Подписи иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,где Ои О - сигналы на выходе РЭ 6;и блока 7 умножения соответственно;коэффициент передачи сигнала ОБ .Коэффициентом 1 выбирается велики 5 на О,(выражение 7),Полезный эффект от использования изобретения обеспечивается следующим образом.Если выбрать величину О доста точно малой, то сигнал 0 в .большом " диапазоне изменения отслеживает абсолютное значение сигнала 2 (фиг,2 б) При этом процессы в контуре из элементов 1-3 характеризуются нахождением УРЭ 1 в одном из своих устойчивых состояний в течение значительно большего времени, чем в другом, Это обеспечивает значительное уменьшение пульсаций на выходе Фильтра 4 НЧ и независимость их от величины выходного сигнала 2,При малых пульсациях выходного сигнала 2 (сигнал р. имеет незначительную величину) постоянную времени Т Фильтра 4 НЧ можно также выбрать малой, т,е, по существу сигнал 20 отслеживает сигнал О, который становится близок по величине к е.Если, например, в. качестве выходного сигнала устройства(фиг. 1) использовать сигнал 02 - выходной сигнал интегрирующей ООС, то устройство в целом представляет собой нелинейный фильтр НЧ