Способ формирования стабилизированного по амплитуде колебания в замкнутой колебательной системе

Номер патента: 959049

Авторы: Алексеев, Прокофьев

ZIP архив

Текст

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 и 959049 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(б 1) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 26,05.80 (21) 2933960/18-24 11 М. Кп. с присоединением заявки Йо С 05 Е 1/00 С 06 0 7/26(23) Приоритет д Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 15,09,82,Бюллетень Мо 34 Дата опубликования описания 15,09.82(088.8) А.С.Алексеев и Е.В. Прокофьев р 1 ггр(ДД 1 Д 1, е, цй у"Й ГФ- ф и Научно-исследовательский институт мех никуДОицщукого государственного университета им. Н.И.Лобаче(71) Заявитель,(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ПО АМПЛИТУДЕ КОЛЕБАНИЯ В ЗАМКНУТОЙ КОЛЕБАТЕЛЬНОИ СИСТЕМЕИзобретение относится к систе-, мам стабилизации параметров электрических устройств, в частности, к технике генерирования электрических колебаний низкой частоты, а именно к математическому моделированию с по-, мощью АВМсистем автоматическогоуправления, а также акустической радио-технической, геофизической и другой аппаратуры.Периодические колебания, генерируемые схемой, построенной на решающих усилителях и моделирующей уравнения гармонического осциллятора, нестабильны по амплитуде изза наличия нестабильного во времени, по температуре и по знаку незначительного по величине паразитного затухания, что приводит к постепенному уменьшению или увеличению амплитуды колебаний.Известны способы Формирования стабилизированного по амплитуде колебания, связанные с компенсацией паразитного затухания, один из которых основанный на импульсном регулированииглубины положительной обратной свяЬи, позволяющий поддерживать амплитуду генерируемых колебаний на заданном уровне, определяемом напряжением установки 1 ). 30 Однако в широком диапазоне изменения генерируемых частот этот способ не обеспечивает эффективной компенсации затухания. Затухание в модели при изменении частрты.может быть как положительным, так и отрицательным. При отрицательном затухании контур положительной обратной связи может только повредить регулированию амплитуды.Этот недостаток ограничивает сферу применения способа.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ формированИя стабилизированного по амплитуде колебания, основанный на машинном решении уравнений гармонического осциллятора (моделировании замкнутой колебательной системы), сравнении амплитуды колебаний с заданным значением и выработке по результатам сравнения регулирующего воздействия, эаводимого в замкнутый контур. Укаэанное регулирующее воздействие представляет собой сигнал дополнительной обратной связи, знак которой определяется знаком отклонения амплитуды от заданного значения, а коэффициент обратной связи устанавливается пропорционально относительному отклонению амплитуды. Способобеспечивает компенсацию изменяющегося затухания в колебательном контуре в широком диапазоне изменения частоты (2 .Недостаток этого способа заключается в.невысоком быстродействии 5 , процесса обработки отклонений, поскольку в цепи, формирующей величину коэффициента дополнительной обратной связи, имеются неизбежные задержки, связанные с необходимостьЮ 10 сглаживания сигнала отклонения амплитуды, а также с тем, что он воздействует на контур опосредствованно. Поведение колебательной системы . при отсутствии регулирующего воздействия описывается уравнениями о ХУ , (1) ,а на интервале времени, соответствующем заданной окрестности нулевого значения производной, когда вырабатывается и заводится в контур регулирующее воздействие,45 50(2) где Х и У - фазовые координаты;А - заданная амплитуда:щ - угловая частота:2 Ь - эквивалентное паразитлое затухание;м - постоянный положительный 60коэффициент, имеющий размерность затухания.Анализ решения системы уравнений (2) показывает, что при ж м 2 Ь, не- зависимо от знака параэитного зату Цель изобретения - повыаение быстродействия процесса стабилизации амплитуды.Цель достигается тем, что согласно способу формирования стабилизированного по амплитуде колебанияв замкнутой колебательной системе, включающему выработку сигнала отклонения текущего значения амплитуды от заданного, формирование регулирующего воздействия и введение его в замкнутую колебательную систему, в каждом периоде колебания формируют импульс в заданной окрестности нулевого значения производной стабилизируемого колебания, сигнала отклонения текущего значения амплитуды 30 .от заданного формируют стробированием указанным импульсом разности заданного значения и стабилиэиру. емого колебания, а образованный таким образом импульсный сигнал ис" 35 пользуют в качестве регулирующего воздействия.хания, переменная У асимптотически стремится к величинеУ ж А= АПредельный цикл, устанавливающийся на фазовой плоскости Х и У при наличии описанной стабилизации амплитуды, приближается к правильному эллипсу тем ближе, чем меньше по абсолютной величине паразитное затухание.При моделировании на АВМ колебательная система реализуется с помощью двух интеграторов и инвертора. В этом случае фавовые координаты Х н У являются выходными напряжениями инте- . граторов,На чертеже представлено устройст". во реализующее предлагаемый способ.Устройство содержит интеграторы1 и 2, инвертор 3, сумматор 4, мас,штабирующие блоки 5-7, ключ 8, элементы сравнения 9 и 10, триггер 11.. Устройство работает следующим образом.Из-за наличия.паразитного затухания, котове воспроизводится введением Масштабирующего блока 7, колебания, генерируемые в контуре 1-2-3-5, являются сходящимися или расходящимися.При отклонении амплитуды от заданного значения напряжение У -А, А -У, стробируемое сигналом с выхода триггера 11, отличается от нуля. Оно заводится через масштабирующий блок б в колебательный контур и корректирует в нужную сторону процесс изменения амплитуды, так что в резуль.тате устанавливается стабильная амплитуда колебания независимо от случайных изменений затухания. Интервал времени, в течение которого вырабатывается регулирующее воздействие, определяется напряжением срабатывания Л и -Л элементов сравнения 9 и 10Чтобы стробирующий импульс соответствовал переходу производной Х через нуль, напряжения срабатывания элементов сравнения 9. и 10 должны быть достаточно малыми. Таким образом, любое отклонение амплитуды порождает в каждом периоде колебания немедленную реакциюсистемы стабилизации в виде импульсного регулирующего воздействия, приближающего амплитуду к заданному значению.Для реализации способа достаточно несложной специализированной приставки к типовому оборудованию АВМ, что в сочетании с повышением быстродействия процесса стабилизации амплитуды обеспечивает технико-экономический эффект от использования изобретения.959049 формула изобретения оставитель Г. Осипов дЛ;Пекарь Корректор О. Билак Реда 914Подписноетвенного комитета СССРретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/5 а филиал ППП "Патентф, г. Ужгород,ектная, 4 Способ формирования стабилизированного по амплитуде колебания в эам" кнутой колебательной системе, включающий выработку сигнала отклонения 5 текущего значения амплитуды от заданного, формирование регулирующего воздействия и введение его в замкнутую колебательную систему, о т л и - ч а ю щ.,и й с я тем, что, с целью 10 повыаения быстродействия процесса стабилизации амплитуды, в каждом периоде колебания формируют импульс в заданной окрестности нулевого значения производной стабилизируемого 35 колебания, сигнал отклонения текущего значения амплитуды от заданного ор А. Гулько Техре7015/64 ТираВНИИПИ Государпо делам изоб113035, Москва,формируют стробированием укаэаннымимпульсом разности заданного значения и стабилизируемого колебания,а образованный таким образом, импульсный сигнал используют в качестверегулирующего воздействия. Источники информации,лринятые во внимание при экспертизе1. Бродский В.Н. и др, Транзисторный генератор низкочастотных гармонических колебаний. - "Аналоговаяи аналого-цйфровая вычислительная .техника", Сб. статей, вып. 6, М.,"Советское радиоф, 1973,2, Авторское свидетельство СССРР 642724, кл. С 06 С 7/26, 1976

Смотреть

Заявка

2933960, 26.05.1980

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕХАНИКИ ГОРЬКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМ. Н. И. ЛОБАЧЕВСКОГО

АЛЕКСЕЕВ АРТЕМИЙ СЕРГЕЕВИЧ, ПРОКОФЬЕВ ЕВГЕНИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G05F 1/00

Метки: амплитуде, замкнутой, колебания, колебательной, системе, стабилизированного, формирования

Опубликовано: 15.09.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-959049-sposob-formirovaniya-stabilizirovannogo-po-amplitude-kolebaniya-v-zamknutojj-kolebatelnojj-sisteme.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ формирования стабилизированного по амплитуде колебания в замкнутой колебательной системе</a>

Похожие патенты