417804

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 08,И 1.1972 ( 1820358/18-24) Ч Кч б 06 о 7/48 с присоединением заявкиГосударственный камитет Совета Министров СССР по дела изобретений и открытийПриоритет Опубликовано 28.11.1974, Воллетепь Ле 8Дата опубликования оппсяпя 9.И 1,1974 УДК 681.333(088.8) Авторыизобретения И. В. Епифанцева, Н. Г. Жестков, Б. П, Жуков и С. Б. Энтии Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТНОИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИИ В АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХИзобретение может быть использовано при исследовании на электронных аналоговых вычислительных машинах (ЭАВМ) нелинейных импульсных систем автоматического управле ния с частотной модуляцией, предназначенных для управления объектами, обладающими значительной инерционностьо (например, промышленное и судовое оборудование: турбины, турбогенераторы, турбонасосы, тепло- обменные аппараты и т, п.).В настоящее время для моделирования ня ЭАВМ частотно-импульсной модуляции приеняют устроиства, в которых изменение частоты модулированного сигнала при постоянных амплитуде и длительности импульсов и, следовательно, постоянной площади импульсов достигается изменение частот управляющих импульсов, получаемых с генератора путем подачи входного аналогового сигнала на дополнительный вход интегрирующего элемента этого генератора.Постоянная длительность импульсов модулированного сигнала обеспечивается путем воздействия пя модулятор двух сигналов: зпакопеременпого с постоянной амплитудой и меняющегося пропорционально входному аналоговому.Однако схемы таких устройств довольно сл 02 кны для настройки, тяк кяк содержат большое коли сство диодных элементов, и имеют нелинейную и не проходятцую через начало координат характеристику зависимости входного модулированного сигнала от амплитуды аналогового, а знакопеременность 5 этой характеристики обеспечивается лишь путем значительного увеличения количества используемых в схемах элементов. Регулирование чувствительности схемы к входному аналоговому сигналу также пе предусмотрено.10 Цель изобретения - получение линейнойзпакопеременной характеристики зависимости модулированного сигнала от амплитуды входного аналогового, проходящей через начало коердинат и имеющей регулируемую зону не чувствительности, при одновременном уменьшении количества элементов в схеме. Цель достигается тем, что предлагаемоеустройство содержит два блока сравнения, 20 блок перемножения и функциональный преобразователь, выход которого подключен к входу блока воспроизвеения релейной характеристики, а входы -- соответственно к источпику, входного сигнала и и выходу иптеграто ра, к одному из входов которого подключенерез .Оптакты выходных реле бл 0 Ов сравнения исто-шик постоянного напряжения, а и другому выход блока воспроизведения релейной характеристики, соединенный также с 30 первым входом блока псрсмпоженп, второйВход кото;)ОГО сВязан с источником Входиого сигнала.Схема устройства изооряжена на чертеже.Первый вход интегратора 1 заземлен через и.з. контакт выходного реле блока 2 сравцеНИя И ц. П. КОцтсЗК; ВЫХодцого РЕЛЕ бЛОКЯ 3 сравцеии.Н, р. контакт реле блока 2 срявнеиия и и. ). контакт реле блок 3 сравненГя соедиисиы с источником постоянного идпркепи.На один из управляющих входов блоков 2 и 3 сравиепия подается входной аналоговый сигнал. 1-1)а второи управляющий ьход блока 2 сравнеиия через потеиццо);стр 4 подастся нд. пря)кеиие с ис 0 иПкя пост 051 ППОГО иаир)1 жс. нтя, а на второй управляющий вход блока 3 сравпеиия через потецциометр 5 подается с источника постояппое цапряжецие противополо)кцого знака.Е второму входу интегратора 1 подключен выход блока б воспроизведения релейной характеристики, выполненного иа сумматорах 7 и 8.Выход интегратора 1 соединен с лниейиым потенциометром функциоцдльиого преобразователя 9, на вход которого подается входной аналоговый сигнал.Выход функциоцальиого преобразователя 9 соединен с одним из входов сумматора 8 с диодным ограпичителем 10 в цепи обратпой связи. 1 другому входу сумматора 8 подключен источник постоянного напряжения. Третий вход сумматора 8 соединен с выходом с ум м а тора 7.Выход сумматора 8 соединен с первым входом сумматора 7, второй вход которого подключец к источцику постояипого напряжения. Выход сумматора 8 соединен с первым Входом сумматора 7, второй, вход которого подключен к источнику постоянного напряжения. Выход сумматора 7 подклочен к первому входу блока 11 перемножения, на второй вход которого подается входной ацдлоговый сигцал.Устройство имитирует работу частотно-импульсного модулятора, преобразующего пдпряжение аналогового сигнала в частоту импульсов с постоянной площадью, Всякий раз в тот момент времени, когда нарастающее напряжение па выходе функционального преобразователя 9 достигает уровпя срабатывапия блока б воспроизведеция релейной характеристики, определяемого величиной постояиного напряжеция на втором входе суъматоря 8, на выходе этого блока (на сумматоре 7) возникает импульс прямоугольной формы.Вследствие этого олдгоддря идлнчи)о отр 1- ЦсС 1 ЬНОй О)РЯ)НОЙ СВЯЗИ С СУ).;1;1 ТРс В)орой Вхо: иитерд1;1 1 н Входе сГО и; тряжение .) начинает убывать и, слсдовдгельцо, начинает убывать напри)кеиие ид Выходе функционального преобразователя 9,В тот момент Вре.ени, коГда цяпря)кеиис иа выходе функционального преобразователя достигает уровня отпускания схемы воспроиз 5 )О 15 го 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Всдсиип релейной характеристик, определи емого величиной коэффициента обратной связи с выхода сумматора 7 на третий Вход сумматора 8, импульс исчезает, а напряжение Ь Спова начинает нарастать, т. е. процесс повторяется.При постояииом зиачеиии амплитуды вход- НОГО ДНЯЛОГОВОГО СИГИЛЯ СКОРОСТЬ ЦЯРСгс)- П 1) и убывания цдпряжеипя нд выходе функПоидльиого ирсобрзовтели 9 остается постоянной, так как постояииой остается ско- РОСТЬ ПЯРаСТЯИИЯ И уОЫВЯИИЯ ИДПРЯЖЕИИЯ Ь), 3 Вися)цяя толНО От д)1 п, Нтуд 11 пос) ОЛИНОГО идиря)ксни;), иступяопего на Вход иитсгрд- тОРД 1 С ИСТО;И 1 Кс П)СОЯПНОХ) НаИРЯЖЕИИЯ, и ) Я)Пли)уды 5)Пульса 12, возникающего иа входе су)Г)торя 7, которая тк)ке посто- яица.Следовательно, длительцост ь пауз и импульсов, определяющая частоту импульсного сигнала У, остается постоянной при постояпиом значении амплитуды входпого аналогового сигияля, и плои 1 ад 1, импульсов тдк)кс постоянна.При переменио)1 значении ям 1)литуды входцого диалогового сигцала умножение Ь) иа модуль входного аналогового сигнала па функциональном преобразователе 9 позволяет пропорционально изменению амплитуды входного аналогового сигнала измсцчть скорость нарастания и у)быва 55 я цапряжеция на выходе функционального преобразователя, Это приводит к изменению частоты импульсного сигнала У за счет изменения длительности как паузы, так и импульсов при постоянной амплитуде импульсов.При этом частота мецяется прямо пропорционально изменепию амплитуды входного ЯИЯЛОГОВОГО СИГНЯЛс 1, Я ПЛОНДД ИХПУЛЬСОВ обратцо пропорциоиальпо,Умножение импульсного сигнала У, нд входной аналоговый сигнал иа блоке перс- ,)По)кения измецяст амплитуду и зпак импуль- СПОГО СИГПЯЛЯ с 2 Пр 51 О Пропорциоцс 1 ЛЫ 0 ИЗ. мсиснию мплитуды и знака Входного аналогового сигиля, что позволяет получать ид Выходе блод псрсмио)ксция модулпровдииыи сигнал с постояиио 1 площадью импульса.Таким образом, наличие фуикциопального преобразователя и блока персмцожения обеспечивает получс 1 П 1 е лицейпой зпакоперемеиой и проходящей через начало координат характеристики зависимости частоты модулировацпого сигнала от амплитуды аналогового.Ьлоки сравнсция 2 и 3 с потецциометрами 4 и 5 слу)кат для воспроизведения регулируемой и)иь еч)вствительности по входному сиг)лг. В т)т )0)лсит Времени, когда амплитуда ).О) ИОГГ) И с 1, ОГОВОГ) СИГИЛЯ ИрСВЫЕИ ЯЕТ 3 И ЯСИНС ЗсД:ИНОГО Ия ОДНО) ИЗ ПОСИЦИОМЕТРОВ иостояниого напряжения, соответствующего величине зоны нечувствительности, срабатыВает соответствующий блок сравнения.При этом при положительном значении входного аналогового сигнала замыкается624 Подписно нистров СССРногра: ни, нр. Санунова, 2 и. р,Оп.якт выходого рел блока 2 сравнения, а при отрицательном - ц. з. ко ак; выходного рел блока 3 сравнения, чер з которые к ;входу интегратора 1 подклО- чен . . т.:.:1, . Остоянного цапря)кения. С этого .,О) спт; и;: 1 ается цпегрировацце, и ця ВЫс 1,Л, Гря Ора 1 ПяраетяЕт Пяцря)КЕцце 1, . С П К: П 1:.СЯ П)ОЦССС ЧИСТО П)-ИМПУЛ- СПО 1,1 ЯП ГХО;ПОГО ЯПЯЛОО 1ГО СПГ- пяля.Б том случае, когд 1 амплитуда япс.оговОГО спгпяля рявя пуло или мецппс ;данногоС:)ВСТВИТЕЛ)1 ОСГП, 1)ХО: ПП) С- г "рг,: Впсгсп з)зсм,"си.1.)м чсрс: КК 1 )" С ) "ОКгэ СЦ;1 ВПСПП ) )1 д, пВап 1 с.Гпл О) " с 1 ВусП)е)ст изобретенияУстройство для модслировация частотпоимпульсной модуляпи в авто. ятческих спс темах, содержягцсе интегратор, блок воспронзведени; релейной характеристики и источ.ники постоянного напряжения, отлич,аюш,ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит два блока сравнения, блок перемножения и функциональный преобразователь, выход которого подключен к входу блока воспроизведения релейной храктеристики, а вхо ды - соответственно к источнику входногосигнала и к выходу интегратора, к одному из входов которого подключен через контакты Выходных реле блоков сравнения источник н)стояцпого напряжения, я к другому вьход 15 блока воспроизведения релейной характерцспки, соспсппьЙ тяже с це)Вь Входом б,ока церсмпожсппя, второй вход которого связан с источником входного сигнала.