Самонастраивающееся устройство

240816 Союз Советских Социалистических РеспубликИ АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ видетельства Ъе( 1189512/18-24 ависимое от авт Заявлено 10.Х.1967 ч. 21 с, 46/50 62 Ь, 15,01 вки .е присоединением 1 риоритКомитет по делам кзооретений и открытий ори Совете Министров СССРОпубликовано 01,1 Ъ,1969. Бюллетень Ло 13 Дата опубликования описания 29 Л 111.1969 Авторы зобрете А. М. Батков, В, И. Кухтенко, Б, И. Прокопов и В. Е. Митюрин аявит САМОНАСТРАИВАЮЩЕЕСЯ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ АМПЛИТУДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИ НЕЛИНЕЙНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ С БЛОКО РЕГУЛИРУЕМОГО КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯт =1+.осоз(М+Чхо) +цИ управляющая к ся медленно цией времени амплитуда проо яала насгройки угловая частот ки) оманда, являющаяменяющейся фуя ого сигнала (си строт иг,нал Изобретение относигся к технической кибернетике и может быть лрименено в самонастраивающихся системах со стабилизацией амплитудно-частотных характеристик систем автоматического регулирования, если, последние содержат в себе нелинейный элемент, имеющий линейную характеристику с ограничением.Известны самонастраивающиеся устройсгва для стабилизации амплитудных характеристик нелинейной системы управления с блоком регулируемого коэффициента усиления, содержащие подсоединенный к объекту регулирования через сумматор амплитудный,детектор с фильтром и цепь коррекции, из включенных последовательно инверсного фильтра., фухнкционального преобразователя и линейной модели основного коигура системы, подсоединенного через второй вход сумматора к амплитудному детектору.Недостагком известных устройств является невысокая помехозащищенность.Предложенное устройство отличается от извесгных тем, что в нем в цепь коррекции включены последовательно соединенные второй блок регулируемого коэффициента усиления, корректирующий фильтр и;нелинейный элемент типа линейная зодиа с,насыщением, подсоединенный к инверсному фильтру, причем управляющие зажимы обоих блоков ре. гулируемого коэффициента усиления и функционального преобразователя объединены и подключены к,выходу фильтра амплитудного детектора.Это повышает помехоустойчивость работы нелинейной системы при воздействии на яее шумовых мешающих,воздейсгвий.На фиг. 1 показана общая схема предлагаемого контура устройства самонастройки; на фиг, 2 - характеристика нелинейных элементов.Самонасграивающийся контур с нелинейной моделью (см, фпг. 1) содержит элементы сравнения 1 - .т, производящие операцию вычитания поступающих на них сигналов, например суммирующий усилитель постоявного тока.Входной сигнал равенфо - начальная фаза,синнала настройки,п(г) - возмущение, действующее на входосновного контура,Контур содержит также регуляторы 4, 5 коэффициента усиления основного контура, например электромеханическое или электронное множительное устройство;корректирующие фильтры б, 7, имеющие лередаточную функцию Ю", (5), наприхгер пассивную или активную цепь систем постоянного тока, (где 5 - комплексный аргумент);нелинейные элементы 8, 9, имеющие линейные характеристики с ограничением (см. фиг. 2), например усилитель постояиного тока с диодным ограничениехг (зона линейности элемента равна а, а коэффициент усиления линейного участка характеристики равени =1 да); объект регулирования 10, имеющий передаточную функцию КО 1 РО(5), например, механическую, электрическую, электромеханическую систему и т. п. (где Ко - коэффициент усиления объекта, являющийся функцией времени, а Р,(5) - передаточная функция неизменяемой части объекта регулирования),Блоки 1, 4, б, 8, 10 составляют основанную систему автоматического регулирования,Предложенное устройство включает также звено 11, имеющее передаточную функцию 1/У,(5), обратную передаточной функции корректирующего фильтра, например пассивную или активную цепи систем постоянного тока;функционалыный преобразователь 12, выполняющий операцию, обратную операции регуляторов коэффициента усиления 4, 5, например электромеханический уиножитель в сочетании с усилителем постояиного тока; линейный эталон 18 У, (5) основной системы автоматического регулирования, например пассивную или активную цепь систем постоянного тока; амплитудный детектор 14, например электронное множителыное устройство и сглаживающий фильтр 15 с передаточной функцией Р(5), например пассивную или активную цепь систем постоянного тока.Раббота кснтура самонастройки (см. фин. 1) в линейной зоне нелинейного элемента 4 аналогична работе контура самонастройки, в котором модель основной системы липейна, и заключается в следующем.Сравниваются синусоидальные составляющие сигналов К, (1) и Х, образуя сигналУ=Х,- Х(У),С,помощью амплитудного детектора 14 образуется сигнал ошибки г(1), который, пройдя 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сглаживающий фильтр 15, управляет коэфцгициентом усиления Кь Влияние шума приводит к тому, что регулируемый коэффициент колеблется вокруг требуемого значения.При действии входных сигналов и шумов, выводящих координату Ь на ограничение, синусоидалыная составляющая сигнала Х(1) равна, нулю, в то время как синусоидалыная составляющая координаты Х, (1) и сигнал на входе амплитудного детектора д(1) не равны нулю. Это приводит к тому, что, хотя в основном контуре было установлено требуемое значение регулируемово коэффициента усиления Кь коптур самонастройки (так как г(Е) фО) стремится установить максимально возможное значение коэффициента. Такое максимальное значение коэффициента К может привести после уменьшения управляющих сигналов и шумов к,неустойчивости, а в ряде случаев и к полной утрате работоспособности основного контура.Замена линейного эталона основного контура нелинейным (как в предлагаемом контуре самонастройки) позволяет избежать не. желательного увеличения коэффициента уси. лежания до максимального значения. Это происходит потому, что при,действии управляющих сигналов и шумов сигналы У и С, выходят на ограничение одноврехгенно, Поэтому в настроенном состоянии координата У=Х, - Х и г(1) приблизительно равны нулю, и контур самонастройки находится в равновесии,Предмет изобретенияСамонастраивающееся устройство для стабилизации амплитудных характеристик нелинейной системы управления с блоком регулируемого коэффициента усиления, содержащее подсоединенный к объекту регулирования через сумматор амплитудный детектор с филь. тром и цепь коррекции из включенных после. довательно инверсного фильтра, функционального преобразователя и линейной модели основного контура системы, подсоединенного через второй вход сумматора к амплитудному детектору, отгичающееея тем, что, с целью повышения помехоустойчивости работы нелинейной системы при воздействии на нее шумовых мешающих воздействий, в нем в цепь коррекции включены последовательно соединенные второй блок регулируемого коэффициента усиления, корректирующий фильтр и нелинейный элемент типа линейная зона с насыщением, подсоединенный к инверсному фильтру, причем управляющие зажимы обоих блоков регулируемого коэффициента усиления и функционалыното преобразователя объеди,- нены и подключены к выходу фильтра амплитудного детектора.Составитель И. Н. ШуваловаРедактор Л. Л. Утехина Техред Л. Я. Левина Корректор О. И, ПоповаЗаказ 1866/16 Тираж 480 Подписное Ц,1 ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4Типография, пр. Сапунова, 2