Устройство для управления исполнительным органом

(51) М Кч г 6 05 В 11/О судерстееииьй комите 1 Сове Министров лект изовре и открытий 088,8) Г 53) У ния описания 24.03.7 Дата опублико 72) Авторы изобретен С. А. Даниэлян, Ю, М, Супер и М. И. Цодико 1 3 аявител(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 линеаризацип характеристики управления между управляющим элементом и источником управляющего сигнала вводится нелинейный усилитель, характеристика управления которого сопрягается с нелинейной характеристикой управляющего элемента. В таких устройствах невозможно получить достаточно высокую линейность характеристики управления, так как требуется точный подбор - сопряжение характеристик нелинейного усилителя с каждым управляющим элементом 1.Известно устройство для управления исполнительным органом, содержащее усилитель, к первому и второму входам которого подключены соответственно интегрирующий усилитель и сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами генератора сигнала и источника сигнала, выход усилителя через первый управляющий элемент подключен к первому входу исполнительного органа, выход которого через демодулятор соединен со входом полосового фильтра 21. В этом устройстве, с целью повышения линейности характеристики управления, на вход управляющего элемента одновременно с управляющим сигналом подается периодический сигнал малой амплитуды, вызывающий малые приращения регулируемого параметра испол нительного органа, пропорциональные крутизне его характеристики управления, С помощью демодулятора полосового фильтра и амплитудного детектора из выходного сигнала исполнительного органа извлекается пнформа ция о величине крутизны характеристикиуправления в виде амплитуды сигнала, которая в вычптателе сравнивается с эталонным сигналом. Сигнал рассогласования через интегрирующий усилитель поступает на вход ре гулировкп усиления усилителя, включенногомежду источником управляющего сигнала и управляющим элементом. Однако линейность и стабильность характеристики управления оказывается недостаточной для целого ряда 0 применений.С целью повышения точности устройства, внего дополнительно установлены фазовращатель, второй управляющий элемент, пнвертирующий усилитель и синхронный детектор, вы ход которого соединен со входом интегрирующего усилителя, выход полосового фильтра через фазовращатель подключен к первому входу синхронного детектора, а выход генератора сигнала соединен со вторым входом спн хронного детектора и через последовательно10 15 20 30 35 40 45 50 55 соединенные инвертирующий усилитель и второй управляющий элемент - со вторым входом исполнительного органа.На чертеже показана структурная схемапредлагаемого устройства.Устройство состоит из источника сигнала 1 и генератора малого сигнала 2, подключенных ко входам сумматора 3, вход которого через последовательно включенные усилитель 4 и первый управляющий элемент 5 соединен с первым входом исполнительного органа 6, второй вход которого соединен с выходом генератора малого сигнала через второй управляющий элемент 7 и инвертирующий усилитель 8, а выход - через последовательно соединенные демодулятор 9, полосовой фильтр 10, фазовращатель 11, синхронный детектор 12 и интегрирующий усилитель 13 - со входом регулировки усиления усилителя 4, При этом второй вход синхронного детектора 12 соединен с выходом генератора малого сигнала 2.Устройство работает следующим образом.Под воздействием напряжения, поступающего от источника сигнала 1 через цепь, состоящую из последовательно соединенных сумматора 3 и усилителя 4, на первый управляющий элемент 5, изменяется регулируемый параметр, например частота исполнительного органа б. Одновременно с напряжением от источника сигнала 1 на вход первого управляющего элемента 5 от генератора малого сигнала 2 поступает периодический сигнал частоты а, малой амплитуды, который вызывает малые приращения выходного параметра первого управляющего элемента 5 и соответствующие им малые колебания регулируемого параметра исполнительного органа б, Цепь, состоящая из инвертирующего усилителя 8 и второго управляющего элемента 7, создает противофазные колебания выходного параметра исполнительного органа 6 с эталонной амплитудой, пропорциональной эталонной крутизне характеристики управления. Разность амплитуд малых колебаний, создаваемых управляющими элементами 5 и 7 на частоте генератора малого сигнала 2, определяет амплитуду и фазу результирующего колебания выходного параметра исполнительного органа б. В амплитуде и фазе результирующего колебания и заложена информация о разности текущего значения крутизны характеристики исполнительного органа и ее номинального значения.С помощью демодулятора 9 и полосового фильтра 10, настроенного на частоту ювыделяется сигнал частоты ао, амплитуда и фаза которого пропорциональны разности крутизны характеристики управления и ее номинального значения, С выхода полосового фильтра сигнал через фазовращатель 11, необходимый для компенсации фазового сдвига сигнала, вносимого полосовым фильтром, подается на синхронный детектор 12, на второй вход которого поступает периодический сигнал генератора малого сигнала 2. Выходной сигнал синхронного детектора 12, пропорциональный разности текущей крутизны управления исполнительного органа и ее эталонного значения, через интегрирующий усилитель поступает на вход регулировки усиления усилителя 4 и, изменяя его в сторону увеличения или уменьшения, доводит крутизну характеристики управления до эталонного значения.Применение синхронного детектора сигнала ошибки позволяет повысить линейность и стабильность характеристики управления, так как исключается схема вычитания и источник эталонного сигнала, являющиеся элементами, вносящими дополнительную ошибку. Формула изобретения Устройство для управления исполнительным органом, содержащее усилитель, к первому и второму входам которого подключены соответственно интегрирующий усилитель и сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами генератора сигнала и источника сигнала, выход усилителя через первый управляющий элемент подключен к первому входу исполнительного органа, выход которого через демодулятор соединен со входом полосового фильтра, о тл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит фазовращатель, второй управляющий элемент, инвертирующий усилитель и синхронный детектор, выход которого соединен со входом интегрирующего усилителя, выход полосового фильтра через фазовращатель подключен к первому входу синхронного детектора, а выход генератора сигнала соединен со вторым входом синхронного детектора и через последовательно соединенные инвертирующнй усилитель и второй управляющий элемент - со вторым входом исполнительного органа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Патент ФРГ1171029, кл, 21 а 4 8/01, 29.02.68.2. Патент США3237135, кл. 334 в , 22,02.66 (прототип) .546852 Редактор Н. Каменская Заказ 247/6 Изд. М 206 Тираж 1069 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5