Нелинейное корректирующее устройство

(54) (57 УСТРОЙС но сое ределе посл едо пиковый блок, п ОСУДАРСТБЕНКЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙ н двторскомм саиДГт(71) Минский радиотехнический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 411430, кл. С 05 В 5/01, 1974.2. Авторское свидетельство СССРУ 435499, кл. ч 05 В 5/О 1, 1975.3. Авторское свидетельство СССРУ 840790, кл.05 В 5/01, .1981 .(прототип),НЕЛИНЕЙНОЕ КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ ВО, содержащее последовательненные усилитель, блок опя модуля, блок умножения и ательно соединенные первый детектор, маспггабирующнй рвый сумматор и сигнум-реле,выход которого подключен к второмувходу блока умножения, причем второйвход первого сумматора соединен свходами усилителя, нуль-органа, первым входом первого пикового детектора и входом устройства, о т л и ц аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в неговведены последовательно соединенныевторой сумматор, второй пиковый детектор, компаратор, Формировательимпульсов и элемент ИЛИ, причем первый вход второго сумматора подключенк входу устройства, а второй вход -к выходу первого пикового детектора,второй вход второго компаратора подключен к выходу второго сумматора,второй вход элемента ИЛИ подключенк выходу нуль-органа, а выход элемента ИЛИ - к вторым входам первогои второго пиковых детекторов, выходблока умножения является выходомустройства.Изобретение относится к янтома"ическому регулцронянию и предназначено дця улу щения динамических харзк 12;27 Вмодуля. Нри рдбсте такого карГектиРувщега устройства я системе автоматического управления наблюдаетсятерцс тик систем автоматического рсГПирона 1 я .Известно целицейцае корректирующее устройство, состоящее из двух лицейньгх фильтров, двух блоков определения модуля, сумматора, блока умножения и блока сигкатуры Ц .Недостаткам этого устройства является отсутствие воэможности регулировки н широких пределах вносимого фазового опережения.15Известно также корректирующее устроцство с релейной характеристикой., состоящее иэ запоминающего элемента, линейного безынерционного блока, элемс цтя сряваления релейнаг а элемента2 б блока умцожегия, блока определекия модуля, фильтра и куль-органаНсдостаток даннОГГ устрОЙствязаключается в зависимости вносимогоим фазового опережения, от частоты входного сигнала при использавя,ии н качествс фильтра физически реализуемого дифференцирующего устройства,Наиболее близким па техническойсущности к предлагаемому янляетсянелинейное корректирующее устройства состоящее иэ усилителя, блокаапрдсления модуля, блока умножения,пикового детектора, масштабирувщегоблока сумматора, сигнум-реле инуль-оргяця,Ф .5ВКОднОЙ сиГцал поступает ня входы усилителя, пикового детектора ицул ь-Ор Гакавыходной сигнал усили -теля, усиленный в К раз, преабрззу -ется блоком определения мадупя в од ОцоцспярцьЙ и падается на первьгйвход блока умножения, Пиковый детектор запоминает экстремальное значение изменяющегося входного сигналаустройства и хранит его до паступлеция сигнала на сброс из нуль-аргякя.Мдсштябирующий блок в Гп раз ггп 5изменяет, величину выходного сигнала пикового детектора.Сумматор сравнивает текущее зца Очение входного сигнала устройства иэцячецие сигнала с выходя масштабирующего блока. Сигнум-реле, реализующее знаковую функцию выходного сигнала сумматора, подключено к второму входу. блока умножения. В блоке умножения происходит присвоение знакаЦЫХОДЦОМУ СИГНДЛУ бЛакй определения ул уч Ое цид 111 ямич ес ких характеристиксис темыуме цг шс цие перере Гусн 1 рОвдия и длительности перехадцОГО ров Несся) с увеличением каэффиц 1 етя передачи масштабирувщега блока Отнуля да некоторого критического зцзчекия 31 .Недостаток известного устройства заключается в появлении статической ошибки н системе автоматического управления при выборе коэффициента передачи масштабирующего блока ныне некоторого критического значения,Цель изобретения - повышение точности работы корректирующего устройства.Поставленная цель достигается тем, что н нелинейное корректирующее устроиство, содержащее последовательна соединенные усилительблок определения модуля, блок умнов жения и последовательно соединенные первый пиковый детектор,. масштабирухций блок, первый сумматор и сигцум-реле, выход которога подключен к второму входу блока умножения, при - ч ем второй вход перв Ог о с умма тсср а соедицс ц с входами усилителя, цульоргана, первым дходом первого пикового детектора и входом устройства, ВВЕДЕНЫ ПОСЛРДОВЯ ТЕЛЬНО С ОСДИНЕ ННЫЕ второйуммятар, второй пиковый детектор компаратор, формирователь импульсан и элемент ИЛИ, причем первый вход второго сумматора подключен к входу устройства, а второй вход к выходу первого пикового детектора, нтарай вход второго колпяратора подключец к выходу второго сумматора второй вход злемектз. ИЛИ ПОЪклвчен к выходу Н 5 ль в орга, а выход злемец. тд ИЛИ - к вторым входам первого и второго пиковых детекторов, выход блока умножения является ныходамустройства.Нз фиг. 1 изображена блок-схемапредлагаемого корректирующего устройства, на фиг, 2 - диаграмма, паяг -няющая его работу,Нелинейное корректирующее устройство содержит усилитель 1, блок 2определения модуля, блок 3 умножения,первый пиковый детектор 4, масштдбирувщи 14 блок 5, первый сумматор 6,сигнум-реле 7, куль-орган 8, второйсумматор 9, второй пиковый детектор 10, компаратор 11, Формирователь 12 импульсов, элемент ИЛИ 13. Выход блока умножения является вьмодом устрой 5Второй сумматор 9 сравнивает сигналы на выходе первого пикового детектора 4 и входе устройства. Выход-. ной сигнал второго сумматора 9 подается на информационный вход второго О пикового детектора 10, Входной и выходной сигналы второгопикового детектора 10 сравниваются компаратором 11. При равенстве этих сигналов выходной сигнал компаратора 11 имеет 15 нулевое значение. При убывании по модулю входного сигнала второго пикового детектора 10 на вьмоде компаратора 11 образуется перепад напряжения, По фронту перепада формиро вателем 12 формируется имггульс сброса, поступающий через элемент ИЛИ 13 на вторые входы обоих пиковых детекторов.Рассмотрим работу корректирующе го устройства на фазовой плоскости (фиг. 2) на примере системы второго порядка с передаточной ФункциейТак как корректирующее устройство изменяет только знак обратной связи, характеристические уравнения для положительной (ПОС) и отрицательной (ООС) обратных связей в системе за 35 пишутся в видеР-г +-- (ПОС) ф (2)1Т ТФ402, Ь) = 9 + - 5 + -(ООС), (3)ХоДля первого случая характерно наличие двух фазовьм траекторий в виде45 прямых, проходящих через начало координат с угловыми коэффициентами, рав. ными корням характеристического урав.нения (2)ъ О, ф, С О.Во втором случае при 4 К Т ) 1 фао 50 зовые траектории имеют вид скручиМающихся спиралей,В исходном состоянии в системе включена отрицательная обратная связь Первый усилитель 1 усиливает входной сигнал корректирующего устройства.Блок 2 определения модуля преобразу. ет выходной сигнал усилителяк од нополярпому . В блоке 3 пр нгхоцв гприсвоение знака вьходнс му снгналчблока 2 определения модуля. Началь -ные условия заданы на фазовой плоскости точкой Н . Движение проходит пофазовой траектории Й о . Пиковый детектор 4 запоминает экстр гиальное значение входного сигнала Х корректирующего устройства Х . В первом сумматоре 6 осуществляется сравнение текущего значения входногосигнала устройства с его запомненным экстремальным значением, преобразованным масштабирующим блоком 5. Если коэффициент передачи масштабирующего блока5 больше критического, точка а 1 достижения равенства Х " и Х принадлеожит прямой с угловым коэффициентом/С 4/ с 1,/, В точке а 1 происходитвключение ПОС и движение происходитпо участку гиперболы до точкиВсе это время вьмодной сигнал второго 9 сумматора возрастает по модулюи входные сигналы компаратора 11равны. В точке в 1 вьмодной сигналвторого сумматора 9 достигает экстремума и начинает убывать по модулю.В этот момент на выходе компаратсра1 появляется перепад напряжений из,которого формирователь 12 формируетимпульс сброса пиковых детекторов 4и 10 После сброса пиковые детекторы4 и О запоминают текущие значениявходного сигнала устройства и выходного сигнала второго 9 сумматора соответственно. В системе включаетсяООС и движение из точки в в точкуа происходит по участку спиралевидной фазовой траектории, В точке а,вновь включается ПОС и процесс повторяется до тех пор, пока входнойсигнал корректирующего устройстване станет равным нулю,Нуль-орган 8 осуществляет сброс внуль пикового детектора при достиже-.нии входным сигналом устройства нулевого значения.Использование новых элементоввторого сумматора, второго пиковогодетектора, компаратора, формирователя импульсов и элемента ИЛИ выгодноотличает предлагаемое корректирующееустройство от известного, так какувеличивается точность работы устрой.ства, устраняется возможность появления статической ошибки в системеи обеспечивается переходный процесс,без перерегулирования.