Устройство для управления исполнительным органом

Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 15.02.77. Бюллетень6Дата опубликования описания 24.03,77 51) М. Кл.2 б 05 И 11/О Государствеииый комитет Совета Министров СССР по делам изабретеиийи открытий ДК 62-50(088.8)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ОРГАНОМИзобретение относится к радиоэлектронике и может найти применение в различных системах автоматической подстройки частоты, фазы, свип-генераторах и т, д.В известных устройствах управления исполнительными органами для линеаризации характеристики управления между управляющим элементом и источником сигнала вводится нелинейный усилитель, характеристика управления которого сопрягается с нелинейной характеристикой управляющего элемента. В таких устройствах невозможно получить высокую линейность характеристики управления, так как необходим очень точный подбор - сопряжение характеристик нелинейного усилителя с каждым управляющим элементом 11.Известно устройство для управления исполнительным органом, содержащее вычитатель, к первому и второму входам которого подключены соответственно амплитудный детектор и источник эталонного напряжения, выход вычитателя через интегрирующий усилитель соединен с первым входом первого усилителя, выход которого через последовательно соединенные управляющий элемент, исполнительный орган и демодулятор подключен ко входу полосового фильтра, выход источника сигнала соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен ко второму входу первогоусилителя. В этом устроистве для повышения линеиности характеристики управления на вход управ.ляющего элемента одновременно с управляющим сигналом подается периодический сигнал5 малой амплитуды, вызывающий малые приращения регулируемого параметра исполнительного органа, пропорционально крутизне егохарактеристики управления. С помощью демо.дулятора, полосового фильтра и амплитудно 1 О го детектора из выходного сигнала исполнительного органа извлекается информация о величине текущего значения крутизны характеристики управления в виде амплитуды сигнала, которая в вычитателе сравнивается с эта.15 лонным сигналом. Сигнал рассогласования через интегрирующий усилитель поступает навход регулирования усиления усилителя,включенного между источником сигнала и управляющим элементом. Однако линейность2 О характеристики управления такого устройстванедостаточна 2,С целью повышения точности устройства, внего дополнительно введены второй усилительи аттенюатор, выход которого подключен ко25 второму входу сумматора, а выход полосовогофильтра через второй усилитель подключен ковходам аттенюатора и амплитудного детектора,На чертеже показана структурная схема30 предлагаемого устройства.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Устройство состоит из источника сигнала 1, подключенного ко входу сумматора 2, и последовательно соединенных первого усилителя 3, подключенного вторым входом к выходу сумматора 2, управляющего элемента 4, исполнительного органа 5, демодулятора б, полосового фильтра 7, второго усилителя 8, аттенюатора 9, подключенного выходом ко второму входу сумматора 2, а также последовательно включенных амплитудного детектора 10, вычитателя 11, второй вход которого соединен с источником эталонного напряжения 12 и интегрирующего усилителя 13, соединенного с первым входом первого усилителя 3; при этом вход амплитудного детектора 10 соединен с выходом второго усилителя.Устройство работает следующим образом.Под воздействием напряжения, поступающего от источника сигнала 1, через цепь, состоящую из последовательно соединенных сумматора 2 и первого усилителя 3, на управляющий элемент 4, изменяется регулируемый параметр, например, частота исполнительного органа 5.В результате самовозбуждения по цепи, состоящей из последовательно включенных элементов и узлов 2 -9, возникают малые колебания на частоте настройки полосового фильтра 7 о, с амплитудой, определяемой крутизной характеристики управления исполнительного органа 5 и коэффициентом усиления первого усилителя 3. Эти малые колебания одновременно с управляющим сигналом источника сигнала 1 через сумматор 2 и первый усилитель 3 поступают на вход управляющего элемента 4, вызывая приращения его выходного параметра и соответствующее им приращение регулируемого параметра исполнительного органа 5. Эти изменения пропорциональны крутизне характеристики управления исполнительного органа.При этом на выходе демодулятора б (частотного детектора) образуется сигнал, в спектре которого наряду с напряжением частоты модуляции оамплитуда которого пропорциональна крутизне характеристики управления исполнительного органа, присутствует напряжение частоты источника сигнала 1. Полосовой фильтр 7, подключенный к выходу демодулятора, позволяет выделить сигнал частоты акоторый усиливается вторым усилителем 8 и поступает через аттенюатор 9 на вход сумматора 2, а через амплитудный детектор 10 - на вход вычитателя 11. В вычитателе 11 осуществляется сравнение с эталонным сигналом,пропорциональным эталонной крутизне. Сигнал рассогласования через интегрирующий усилитель 13 поступает на первый вход (регулировки усиления) первого усилителя 3. Если напряжение на выходе амплитудного детектора 10 больше эталонного - происходит уменьшение коэффициента усиления первого усилителя 3, что приводит к уменьшению величины управляющего напряжения, подводимого с выхода источника сигнала 1 ко входу управляющего элемента 4 через первый усилитель 3 и соответственно уменьшает крутизну характеристики управления исполнительного органа 5 и линеаризует характеристику управления.Если же напряжение на выходе амплитудного детектора 10 меньше эталонного - коэффициент усиления первого усилителя 3 увеличивается, что соответствует увеличению крутизны характеристики управления и линеаризации характеристики управления. Из-за того, что малый сигнал всегда образуется на частоте пропускания полосового фильтра 7 благодаря внутренней цепи самовозбуждения, повышается стабильность амплитуды малого сигнала, что приводит к увеличению линейности характеристики управления. Формула изобретения Устройство для управления исполнительным органом, содержащее вычитатель, к первому и второму входам которого подключены соответственно амплитудный детектор и источник эталонного напряжения, выход вычитателя через интегрирующий усилитель соединен с первым входом первого усилителя, выход которого через последовательно соединенные управляющий элемент, исполнительный орган и демодулятор подключен ко входу полосового фильтра, выход источника сигнала соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен ко второму входу первого усилителя, о тл и ч а ющ ее ся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит второй усилитель и аттенюатор, выход которого подключен ко второму входу сумматора, а выход полосового фильтра через второй усилитель подключен ко входам аттенюатора и амплитудного детектора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент ФРГ Мо 1171029, кл. 21 а 4 8/01, 29.02.68.2, Патент США Хз 3237135, кл. 334 в , 22,02.66 (прототип) .546851 Составитель А. ЛещевРедактор Н. Каменская Техред Н, Аук Корректоры: А. Степанова и Т. Добровольская аказ 247 5 Тир митета С ний и отк Раушская одпцсное Типография, пр. Сапунова, 2 Изд,206 НИИПИ Государственного по делам изобре 113035, Москва, Ж