Корректирующее устройство

(9) 80 11С 05 В 11/01 ИСАНИЕ И ТЕН вена;ены Т - период информации актовои ч3 ил,тоты см их систем,т управляюоаналоговоготупенчатого,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Топчеев Ю.И. Нелинейные корректирующие устройства в системах автоматического управления, М.: Машиностроение, 1971, с. 210-214,Авторское свидетельство СССРУ 533907, кл. С 05 В 5/01, 1.975,(57) Изобретение относится к устройствам автоматики и вычислительнойтехники и может быть .использованопри проектировании приборов автоматики и цифроаналоговых следящих систем, на вход которых поступает управляющий сигнал с выхода цифроаналогового преобразователя в виде ступенчатого напряжения при постояннойчастоте смены цифровой информации,например в цифроаналоговых следящихсистемах, замкнутых по углу, управляющих постоянной скоростью вращения нагрузки. Цель изобретения - повышение точности устройства. Для дос-.тижения указанной цели в корректирующее устройство, содержащее инерционное звено, вход которого связанс входом ступенчатого сигнала устройИзобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при проектировании приборов автоматики ства, вход тактовой частоты и дифференциальный усилитель, введены дополнительно сумматор, первый вход которого соединен с выходом инерционного звена, второй вход - с выходом дифференциального усилителя, а выход сумматора - с выходом устройства; первый и второй управляемые ключи, управляющие входы которых через управляющее устройство соединены с выходом тактовой частоты; первый и второй элементы памяти. Причем переключающий контакт первого ключа соединен с входом ступенчатого сигнала, нормально-замкнутый контакт его через первый элемент памяти соединен с , с 2Я нормально-разомкнутым контактом второго ключа, а нормально-разомкнутый контакт первого ключа через второй элемент памяти соединен с нормально- СВ замкнутым контактом второго ключа, переключающий контакт которого соединен с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с входом ступенчатого сигна-ла устройства. При этом коэффициент усиления дифференциального усилителя 11.Р равен К = ----- где- пос- ,В1 - е0 Ътоянная времени инерционного з Ж и цифроаналоговых след на вход которых поступ щий сигнал с выхода ци преобразователя в виде,1640669изменяющегося по линейному закону напряжения при постоянной частоте смены информации, например в цифроаналоговых следящих системах, замкну тых по углу, управляющих постоянной скоростью вращения нагрузки.Цель изобретения - повышение точности устройства.На фиг.1 представлена структурная 10 схема предлагаемого корректирующего устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющиеработу устройства; на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема устройства, 15Устройство содержит инерционное звено 1, сумматор 2, первый управляемый ключ 3, первый 4 и второй 5 элементы памяти, второй управляемый ключ б, дифференциальный усилитель 7 20 и формирователь 8 управляющих импульсов, вход 9 ступенчатого сигнала, вход 10 тактовой частоты, выход 11 устройства.Вход 9 ступенчатого сигнала устройства через инерционное звено 1 соединен с первым входом сумматора 2, второй вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя 7, а выход соединен с выходом 11 устрой ства. Вход 9 ступенчатого сигнала одновременно соединен со вторым входом дифференциального усилителя 7 и с переключающим контактом первого ключа 3, размыкающий контакт которого черезпервый элемент 4 памяти соединен с, замыкающим контактом второго ключа б, а замыкающий контакт первого ключа 3 через второй элемент 5 па.мяти подключен к размыкающему контак ту второго ключа 6, переключающий контакт которого соединен с первым входом дифференциального усилителя 7, при этом управляющие входы обоих ключей через формирователь 8 соеди иены с входом 10 тактовой частоты устройства.Принцип работы предлагаемого корректирующего устройства заключается в фильтрации с помощью инерционного 50 звена помехи в линейно изменяющемся ступенчатом сигнале, который представляется алгебраической суммой двух сигналов: полезного сигнала и сигнала помехи, и последующей полной компенсации запаздывания полезного сигнала путем подсуммирования к сглаженному сигналу на выходе инерционного звена компенсирующего сигнала,пропорционального величине приращения ступеньки за такт.Устройство работает следующим об- разом.От источника ступенчатого сигнала на вход 10 тактовой частоты устройства поступают импульсы тактовой частоты, на вход 9 ступенчатого сигнала - линейно изменяющийся ступенчатый сигнал, смена уровня ступеньки которого происходит в момент появления кратковрЕменного импульса тактовой частоты на входе 1 О. Этот уровень ступеньки держится на входе 9 в течение такта.Ступенчатый сигнал с входа 9 одновременно поступает на вход инерционного звена 1, на первый вход дифФеренциального усилителя 7 и на переключающий контакт первого ключа 3. На выходе инерционного звена образуется сглаженный сигнал, имеющий запаздывание, помеха в котором будет подавлена (Фиг.2 а), Коэффициент подавления помехи и запаздывание,вносимое инерционным звеном в полезный сигнал, определяются постоянной времени инерционного звена Ь; и периодом .тактовой частоты Т. Величина запаздывания П здп полезного сигнала по амплитуде пропорциональна приращению ступеньки за такт и определяется соотношением Т1-егде Бп - величина, на которую запаздывает по амплитудесигнал на выходе инерционного звена;ЙБ - величина приращения ступенчатого сигнала эа такт;Л6 - постоянная времени инерционного звена;Т - период тактовой частоты.Сигнал компенсации, равный повеличине Б дд, вырабатывается следующим образом,В течение предыдущего такта формирователь 8, на вход которого свхода 10 устройства поступают тактовые импульсы, выдавал на управляющие входы ключей 3 и 6 сигнал, установивший последние в состояния.,обратные изображенному на фиг.1. При этомэлемент 5 памяти запомнил уровеньступенчатого сигнала, существовав0669 5 164 ший на входе 9 в течение предыдущего такта. В текущий такт формирователь 8 вырабатывает другой уровень выходного сигнала, который устанавливает ключи 3 и 6 в положения, изображенные на фиг . Текущий ступенчатый сигнал с входа 9 устройства через размыкающий контакт ключа 3 поступает на вход элемента 4 памяти и запоминается на его выходе. Сигнал с выхода элемента 5 памяти, имеющий уровень ступеньки, существовавший в течение предыдущего такта, через размыкающий контакт ключа 6 поступает на второй вход дифференциального усилителя 7, а на первый вход его поступает текущее значение ступеньки. Дифференциальный усилитель 7 путем вычитания из текущего значения ступеньки ее предыдущего значения вырабатывает сигнал приращения ступеньки за такт и усиливает этот сигнал в К = ----- разр в-еТ образуя на своем выходе сигнал компенсации, равный по величине сигналу Падя, на, которую уменьшена амплитуда полезного сигнала на выходе инерционного звена 1.Компенсирующий сигнал с выхода дифференциального усилителя 7 поступает на второй вход сумматора 2,где суммируется с выходным сигналом инерционного звена 1, поступившим на первый вход сумматора. Суммарный сигнал с выхода сумматора 2 поступает на выход 11 устройства, Таким образом, выходной сигнал устройства (фиг.2 в) является линейным, повторяет полезную составляющую ступенчатого сигнала на входе и не имеет запаздывания. Помеха, обусловленная ступенчатостьювходного сигнала, в нем подавлена до допустимой величины. Формула изобретения Корректирующее устройство, одер"жащее инерционное звено, вхс которого связан с входом ступенчатогосигнала устройства, и дифференциальный усилитель, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью повышенияточности устройства, в него введенысумматор, первый вход которого соединен с выходом инерционного звена,второй вход с выходом дифференциаль ного усилителя, а выход сумматораявляется выходом устройства, формирователь управляющих импульсов, первыйи второй управляемые ключи, управляющие входы которых через формирова тель управляющих импульсов соединеныс входом тактовой частоты устройства, первый и второй элементы памяти,причем переключающий контакт первогоключа соединен с входом ступенчатого 30 сигнала устройства, размыкающий контакт его через первый элемент памятисоединен с замыкающим контактом второго ключа, а замыкающий контакт первого ключа через второй элемент памяти соединен с размыкающим контактомвторого ключа, переключающий контакткоторого соединен с первым входомдифференциального усилителя, второйвход которого соединен с входом сту пенчатого сигнала устройства.1640669 Составитель В. ПилишкинРедактор Г.Наджарян Техред С,Мигунова Корр Л.Бескид изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагар Заказ 1264 Тираж 483 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5