Сравнивающее устройство для следящих систем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН И 9) 05 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ьство СССР00, 1975.тво СССР/00, 1985,ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 402/24-242.868,87, Бюл,Клименко0(088,8)рское свидетекл, С 05 В 1кое свидетелькл. С 05 В(54) СРАВНИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛЕДЯЩИХ СИСТЕМ(57) Изобретение может быть использовано в следящих системах для выделения сигнала рассогласования с безынерционным подавлением пульсацийЦель изобретения состоит в упрощенииконструкции устройства. Устройство содержит фазовращатели с и-фазными выходами и и блоков перемножения с подключенным к их выходам сумматором.Входы блоков перемножения соединеныс одноименными выходами фазовращателей. Фазовый сдвиг между выходнымисигналами каждого фазовращателя равен3/п рад, а количество фаз и равнодвум или больше двух. 2 ил.(2) тп=1,2 и Изобретение относится к автоматике и может найти применение в системах автоматического управления производственными процессами.Известны следящие системы, в состав сравнивающих устройств которыхвходят задающий и измерительный фа -зовращатели с подключенным к их выходам Фазовым детектором. Выходной сигнал фазового детектора является одновременно и выходным сигналом сравнивающего устройства. В качестве фазовращателей используются, как правило,вращающиеся трансформаторы - сельсины и синусно-косинусные вращающиесятрансформаторы (СКВТ), Одной из областей применения указанных сравнивающих устройств являются автомати -зированные технологические комплексыв которых работа отдельных следящихсистем синхронизируется с работой других следящих систем.Целью изобретения является упрощение конструкции устройства за счетиспользования в качестве Фазовращателей вращающихся трансформаторов с од-.нофазным или двухфазным выходом, атакже сокращения количества используемых перемножителей сигналов.,На фиг. 1 изображена блок-схемасравнивающего устройства, на фиг,2электрическая схема варианта сравнивающего устройства.Сравнивающее устройство (фиг,1)содержит источник 1 питания, задан) щий 2 и измерительный 3 фазовращатели, сумматор 4, перемножители 5 аналоговых сигналов и два входа 6 и 7.Выход 8 сумматора 4 является выходомсравнивающего устройства. Задающий 2и измерительный 3 фазовращатели запитываются от источника 1 питания сигналами переменного тока синусоидальной формы, могут быть выполнены в виде сельсинов 9 и 10, связанных с фазорасщепителями 11 и 12 Входы каждого перемножителя 5 сигналов соединены с одноименными выходами фазовращателей 2 и 3, число которых и может быть произвольным, но конечным и превышающим единицу (1 ( и - И("). Выходы перемножителей сигналов подключены к выходам сумматора 4, выполненных на операционном усилителе 13.Задающий Фазовращатель 2 осуществляет преобразование поступающей по входу 8 сравниваемой величиныв Фазу выходных сигналов переменнсго тока, Для сигнала, снимаемого с щ-говыхода фазовращателя 2, справедливовыражение= Ая 1 и(2 ийс ++в ,11 ) т 2и- амплитуда выходных сигналов,рабочая частота источникапитания,г - время,- фаза сигнала на первом вы 2ходе,"и - количество фаз на выходефазовращателя.Аналогичным образом измерительныйфазовращатель 3 осуществляет преобразование поступающей по входу 7 дру гой сравниваемой величиныв фазо 5вый сдвиг выходньг сигналов(Ы тп Б = Вяи(21(с + Ч + -- -3 )Гти где В - амплитуда выходных сигналов,Ч. - фаза сигнала на первом выходе.Назначением сравнивающего устройства (Фиг. 1) является преобразование разности поступающих по входам 6и 7 величин, определяемых выражениемЧ= (Г -Ч2 3(3)в сигнал постоянного тока на выходе35 8 сумматора 4,Устройство работает следующим образом,Выходной сигнал всего устройстваявляется суммой выходных сигналов пеа 0 ремножителей 5т =1В свою очередь снимаемые с выходов перемножителей 5 сигналы равныпроизведениям сигналов (1) и (2),снимаемых с одноименных выходов фазовращателей 2 и 3(я) (2) ( ь)ц = Б Б ; щ=1,2. ,и (5)Выражение (4) для выходного сигна 50 ла с учетом выражений (1), (2), (3)и (5), а также тригонометрическогосоотношения яид. яти (5 = -соя(с - 3)552 (,соБМ(з) может быть преобразовано к виду Цяых= С + Эз 13 где С - полезная составляющая выходного сигнала, определяемая выражениемпС = -АВ созеР - пульсирующая составляющая выходного сигнала, определяемая выражениемАВР = - " соз(4 Я Гс +у + у +2 йт:1+2 )иПри и ) 2 составляющая Р тождественно равна нулю, что можно доказать,представив ее в виде суммы векторов.Если и = 2, вектор Р равен суммедвух векторов, равных по модулю, нообратных по знаку, следовательно, модуль суммарного вектора равен нулю.При и ) 2 вектор Р являет собой замкнутый правильный п-угольник, (т.е.имеющий п равных сторон и столько жеравных углов), поэтому его модультакже равен нулю,Отсюда следует; чтопБ =-АВсозУалых .1т,е, устройство осуществляет преобразование сравниваемых величин в постоянный ток с безынерционным подавлением пульсаций при любом конечноми, превьппающем единицу,Практическая реализация сравнивающего устройства наиболее простапри и = 2 (фиг, 2),На фиг. 2 изображена электрическаясхема варианта устройства, в которомфазовращатели 2 и 3 вьполненьг в видесельсинов 9 и 10 с подключенными ких выходам фазорасщепителями 11 и 12.Источник 1 питания - трехфаэная элект.рическая сеть, а сумматор 4 выполненна операционном усилителе 13.Фазорасщепители 11 и 12 осуществляют преобразование выходного сигналасельсина в два сигнала одинаковойамплитуды, сдвинутых между собой по 28791Дфазе на - рад. Они выполнены по обще 2известной схеме в виде фаэосдвигаю щеи ЕС-цепочки, подключенной к обмотке трансформатора с отводом от средМней точки. Фазовый сдвиг в 4 рад.обеспечивается при следующих параметрах фазосдвигающей цепочки: ЮЕКС- 1.Наличие КС-цепочки в фазорасщепителях не оказывает существенного влияния на динамическуюо точность сравнивающего устройства. Постоянная времени КС-цепочки равна Т = КС = 1/241и при рабочей частоте Е = 50 Гц составляет 0,00328 с, т.е. исчисляетсятысячными долями секунды. Инерцион ность приводных двигателей следящихсистем с датчиками на сельсинах обычно измеряется десятыми долями илицелыми секундами, в сравнении с чеминерционностью фазорасщепителей мож но пренебречь.Формула изобретенияСравнивающее устройство для следя" З 0 щих систем, содержащее задающий и измерительный фазовращатели с и-фазными выходами, подключенные к общемуисточнику питания, сумматор и и перемножителей сигналов, входы каждогоиз которых соединены с одноименными 35выходами задающего и измерительногофазовращателей, а выходы подключенык входам сумматора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упро щения конструкции устройства фазовращатели содержат сельсин с Однофаэным выходом и,фазорасщепительзходного сигнала на и выходных сигналов с фазовым сдвигом между ними, 45 равными - (и2) рад, причем входЛифазорасщепителя подключен к выходусельсина.1328791 Составитель П.КудрявцТехред М.Хоцанич 0 рректор И.Мус еда вач Заказ 3488/50 б 3комитета СССР Тираж ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж