Устройство коррекции

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сотов СоввтскмиСоцмапмстмчвскииРвсттубпик в 980106(51)М. Кл, 6 06 Ь 7/18 Ъеударсткниый комитет СССВ ро делам изобретений и открытий .(72) Автор изобретения А. А. Шульгин Опытно-конструкторское бюро тонкого биологического машиностроения(54) УСТРОЙСТВО КОРРЕКЦИИ Изобретение относится к устройствам коррекцаи систем автоматического регулирования, работающих на переменном токе и направлено на улучшение быстродействия, помехозашишенности и качества пе 5 реходных процессов в системах.Известны устройства коррекцйи, представляющие собой дифференцирующие устройства переменного тока 1и 2. оНедостатком устройств является возможность получения сигнала производной входной величины, только при ее нарастании, а при спаде входной величины сигнал производной или вообще отсутствует 1, или вместо .него формируется скачкообразный сигнал, начало которого определяется равенством порогового напряжения емкостного делителя и напряжения входной величины 1 2. Такие устройства не поз- го воляют получить высокого качества переходных процессов в широком диапазоне изменения входных воздействий, так как отсутствие сигнала производной при спаде входного сигнала равносильно исключению корректирующего звена из структурысистемы автоматического регулирования.формирование скачкеобразного сигналавместо сигнала производной позволяет получить желаемое качество переходных процессов только для определенного входноговоздействия, так как требует повторяемости траектории движения системы при отработке рассогласований, т.е. повторяемости значений координат системы (рассогласования, скорости, ускорения и т.д.) вмомент начала формирования скачкообразного сигнала. Цель изобретения - повышение точности устройства путем улучшения качества переходных процессов в широком диапазоне входных воздействий путем формирования корректирующего сигнала, содержащего пропорциональную и дифференциальную составляющие от сигчала на входе корректирующего устройства как при его нарастании, так и при его спаде.06 3 .9801Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее трансформатор, выход первичной обмотки которого подключен к первым входам двух выпрямителей, два конденсатора, подключенные одними выводами к входам соответствующих ключей, а другими к общей шине, введен инвертор, выходы выпрямителей подключены к управляющим входам .соответствующих ключей, причем один непосред О ственно, а другой через инвертор, выходы ключей соединены с выходом первичной обмотки трансформатора.При этом в качестве трансформатора использован синусно-косинусный вращаю щийся трансформатор, в котором входы статорных обмоток соединены между.собой, выход одной из них является выходом первичной обмотки трансформатора, а выход другой подключен к общей шине. 10На чертеже приведена схема устройства коррекции.Схема содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, выпрямители 2 и 3, инвертор 4, ключи 5 25 и 6, конденсаторы 7 и 8, вход 9 статорных обмоток, выход 10 первичной обмотки трансформатора.Устройство работает следующим обра- зом. ЭОПри подаче сигнала на вход 9 статовных обмоток СКИТ 1 от положительной. полуволны переменного входного напряжения срабатывает ключ 6 и конденсатор 8 заряжается до уровня амплитуды входного 35 сигнала. В это время заперт ключ 5 и заряда конденсатора 7 не происходит.В момент прихода отрицательной полу- волны запирается ключ 6, а благодаря наличию инвертора 4 в управляющей цепи . 40 срабатывает ключ 5 и происходит заряд конденсатора 7. Напряжение на конденсаторах растет по эксцоненциальному закону, а ток в статорной и напряжение в роторной обмотках уменьшаются по экспо ненциальному закону, т.е. осуществляется дифференцирование сигнала при его нарастании.При снижении амплитуды входного сиг- . нала напряжение на заряженных конденса торах начинает превышать уровень амплитуды входного сигнала. Конденсаторы 7 и 8 начинают разряжаться через ключи 5 и 6, статорную обмотку СКИТ 1 и источник сигнала, 55Разряд конденсаторов 7 и 8 происходит аналогично заряду, за счет поочередного срабатывания ключей 6 и 5 в соответствии с полярностью полуволн входного нап. ряжения, Напряжение на конденсаторах снижается также по экспоненциальному закону, ток в обмотке СКВТ 1 меняет направление, а величина его определяется скоростью снижения амплитуды входного сигнала, т.е. происходит дифференцирование. При этом смена напряжения тока в статорной обмотке СКВТ 1 приводит к смене фазы выходного напряжео ния в поточной обмотке СКВТ 1 на 180 что соответствует смене знака производ-. ной.Таким образом устройство обеспечивает дифференцирование входного сигнала и при его спаде.Кроме напряжения производной входного сигнала в роторнь 1 х обмотках СКВТ 1 формируется напряжение, пропорциональное входному сигналу, определяющееся током, протекающим через квадратную обмотку статора СКВТ 1.В общем случае сигнал на выходе устройства коррекции может быть записан в след ющем виде: У)=) бед. сОМ, ВЬХ Д ЬХ где 0- значение амплитуды огибаюЬхщей входного напряжения, как функция времени;ОЬ (6 ) - значение амплитуды огибаю-ЬИХщей выходного напряжения, как функция времени;с( - угол поворота ротора СКВТ1 относительно статора.Таким образом устройство коррекции позволяет изменять соотношение рропорциональнОй и дифференциальной составляющей сигнала коррекции путем изменения угла поворота ротора СКВТ относительно статора, т.е. появляется возможность перестраивать передаточную функцию устройства без схемных изменений, перенастройки и дополнительных аппаратурных затрат.Технико-кономический эффект заключается в том, что использование предлагаемого технического решения позволяет улучшить качественные характеристики переходных процессов в системах автоматического регулирования, упростить схему устройства и снизить в 2-3 раза затраты на его изготовление..Формула изобретения1. Устройство коррекции, содержаще трансформатор, выход первичной обмотки которого подключен к первым входам двух выпрямителей, два конденсатора, подклю5 980106 бченные одними выводами к входам соот- вращающийся трансформатор, в котором ветствуюших ключей, а другими к общей входы статорных обмоток соединены.межшине, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, ду собой, выход одной из них является с целью повышения точности устройства, выходом первичной обмотки трансформатор в него введен инвертор, выходы выпрями- з ра, а выход другой подключен к сбщей телей подключены к управляющим входам шине.соответствующих ключей, причем один не- Источники информации,посредственно, а другой через инвертор, принятые во внимание при экспертизе выходы ключей соединены с выходом пер. Авторское свидетельство СССР вичной обмотки трансформатора. 10 М 169571, кл. 8 06 Ц 7/18, 1963.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю. Авторское свидетельство СССР щ е е с я тем, что в качестве трансфор- М 465634, кл. О 06 6.7/18, 1977 матора использован синусно-косинусный (прототип)