Устройство для компенсации помех

(22) Заявлено 23.04.75 (21) 2127261/24 51) М.Кл. б 05 В 5/01 м заявкиприсоединен Государственный комитет Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий(53) УДК 88 45) Дата опубликования описания 21.10,7 2) Авторы изобретения(71) Заявител 4) УСТРОДСТВ КОМПЕНСА ПОМЕХ са исполнительных устроиств и велочины перегрузкии.В авторском свидетельстве402855 описано устройство для компенсации помех, со; держащее усилитель с ограничением, суммирующий интегратор и реле с двумя замыкающими и размыкающими контактами, обмотка которого соединена с входом усилителя с ог.раничением, первый замыкающий контакт О включен, между выходом усилителя с опраничением и первым входом суммирующего интегратора, второй замыкающиЙ контакт включен между входом усилителя с ограничением и вторым входом суммирующего пцтегра тора, первиЙ размыкаОщЙ контакт Вялючец между выходом суммируогцего интегратора и его третьим входом, а второй размыкающий контакт включен между входом усилителя с ограничением и вьзходом счммирую.щего интегратора,3,Компенсируощий сигнал пзменяется позакону затухающей экспоненты (разряд интегратора) и имеет вид,Известномех 12, содернием, так иустройства,вляет расширограничениемлинейная зонРасширениестемах автомными летателувеличению=Вв1 т=РС Изобретение относится к области .систем автоматического управления и может быть использовано в си(стемах управления летательными аппаратами, содержащих,релейные привода и,подверженных воздействию гармонических отомех.Известно устройство для компенсации помех, содержащее элемент с опраничением, ин тегратор, операционный усилитель 111.Недостаток устройства заключается в том, что элементы его вносят нежелательный интегрирующий эффект при работе системы в линейном .режиме (без ограничения) и не обеспечивают высокой точности компенсации влияния ограничения, так как сформированный компенсирующий сипиал не защиоит от величины ограниченной части управляющего сигнала. устройство для ком 1 пенсации пожащее как элементы с опраниченх модели. Применение этогоавтоматичеоких системах позвоить линейную зону элементов с . Однако во многих системах а задана постоянной величинной. линейной зоны, цапример, в сиатического управления беопилот. ьными аппаратами приводит к расхода энергии, габаритов и вепостоянная времени разряда конденсатора С в цепи обратной связи сумракирующего интепратора;3д - )величина,за(ря)да интеграторав момент о 1 окончания ог)раничен)ия, т. е. величина ограни)ченной проинтетрированной части управляющего сигнала.Значение й в момент )1 можно оп)ределить с )помощью выралсен(ияее,й =1 Д(о 1) - В 1 гг(а 1)ее 1 о(В - А) (2 Ыо - д) + /зсоэсо 1 о, пде Ыо - момент нач)ала ограничения гармоничеокой помехи з)пог;д(а 1) = А + з)по 1 - у)правляющий сигнал, состоящий из постоянного (медленно изменяющегося) (полезного ситнала А и гармон)ичеокой помехи з)пав;В - уровень огран)ичения.Для обеспечения заданной точности (компенсации необходимо, чтобы величина компенсирующего сигнала 1, была пропорциональна величине огра(ниченной части апра)вляющего си)гнала. Это усло(в)ие обеспечения заданной точности компенсации имеет ви(д ее 1СО ее 1, - еее(1)где Я - площадь ограниченной части юмпенсирующе)го сигнала п(ри суммировании его с управляющим сигналом )на входе усил)ителя с ограничением.Величину 5 )можно найги в общем виде п)о)сле линеаризации функциями 1 (в) + + д(в 1) = В )в окрестностях точ)ки оА5= (2)2 ф - тсова 1) )Из выражений (1) и (2) следует, что точ)ность компенсации за)висит от велич)ины постоянной )обремени т (разряда интегратора. Зависимость постоянной, времени т от (величины 1 Э заряда интепратора )в момент о окончания ограничения имеет ванд2 созЫ, + 0 -). )е 4 соьЫ - 12 совЫ) -(- Ю 4 е ояко)Однако )величина т постоя)на и не зависит от заряда б интегратора в момент с)1. Поэтому недостаток устройства по а(вт. ов. 402855 состоит в том, что,постоянная )времени т разряда су)м(мирующего интегратора не зав)исит от велич)ины Й его заряда )в момент ж окончания огран)иче(ния, что снижает точность юмпенсации влияния одностороннего ограничения алехи на динамические свойства систе)мы автоматического упра)влен(ия летательным ап(па(ратом.Цель изобретения - )повышение тощност)ы ком)пенсации влияния одностороннего ограничения помехи на динамичеокие )свойства системы автоматического у(п(ра(влеиия летательным ап)панкратом. Это достигается в предлагае(мом у(стройстве для ком)пенса(ции (помех тем, что оно содержит развязы(вающий блок, и реле с разными уров)нями сра)батывания и и параллельно соединенных (блоков обратной )связи сумм)ярующего интегратора, (при этом входы и реле)подклю)чены к выходу развязывающего блока, вход кото(рого посоединен к не)по(двикно(му размы)кающему конта)кту )релейного элемента, )в)ключенно(му в цепь между входом усилителя с ограничением )и выходом (сум)мирующего интегратора, Причем каждый )блок обратной связи суммирующего интегратора состоит из )по(следовательно соединенных 6 и-го резистора, замыкающего контакта и-гореле и размыкающих контактов (и - 1) -го реле. Такое )конструктивное решен)ие обеспечи)вает изменение;постоянной времен(и,разря)да интег)ратора в зависимости от )величины 20 его разряда, что )повышает точность ком(пенсации влияния одностороннего о)граничения (помехи на динамоку системы.Схема описываемого устройства приведенана фиг.,1.Устройство содержит усилитель 1 с ограничением, суммирующий интегратор 2, релейный элемент 3, резистор 4 в цел)и обрати)ой связи суммирующего интегратора, замыкающие 5, б )и размьькающие 7, 8 контакты релейного элемента, развя)зывавщий бло(к (усилитель) 9.Эпюры сигналов, )поясняющие ра(боту уст(ройства, предста(влены на фиг. 2, пде п)риняты следующие обозначения: д - управляющий З 6 оигнал, , - ком(пенс(ирующ)ий сигнал, 5 -(площадь огра(ниченной части сигнала, А - полезный сигнал, В - уровень ограничения, й - величина заряда интегратора, т - постоянная,времени разряда интегратора.40 Величина сопротивления рез(истора 4 выбирается ка(к можно больше, что)бы током разряда конденсатора 10 через рез)истор 4 можно (было (пренебречь.,Уровень,сра(батывания дополнительных ре; ле и величины со)противлений резисторов 8дополнительных обратных,овязях сумии(рующего интегратора (имеют за)висимеости соот)ветствующего видап(рп -( и - 2 ((Р 2 С 1) Р)Р 2)(3.)1 ц- ейп еУстрой(лво ра(ботает следующ)ьм образом, Полезный сигнал А и гармоническая (помеха э)па 1 подаются на,вход усилителя 1 с о(г.56 раничением и на релейный элемент 3, порогчувствительности )которого соответст(вует уровню ограничения В.(В момент времени во (фиг. 2), цр)и кото.ром происходит ограничевие амплиегуды га)р моии(ческой помехи, срабаты)вает релейныйэлемент, замыкающий контакт 6 которого подключает цепь у(пра(вляющего (сигнала к входу суммирукыце)го интегратора 2, а замыкающий конта)кт 5 )подклк)чает вход усилите ля 1 с ограничен(ием к дру)гому входу сумми565279 10 5рующего интегратора. При этом, размыкающий,контакт 7 разыгрывает цепь обратной связи суммирующего интегратора, а размыкающий контакт 8 отключает вход уоилителя с ограничением от выхода суммирующего интегратора, Суммирующий интегратор интегрирует разностный сигнал,В момент времени в 1 ь ,при котором не происходит опраничения, релейный элемент 3 отключается и размьькающий контакт 8 подключает выход суммирующего интегратора 2 к входу усилителя 1 с ограничехием и через развязывающий усилитель 9 к входам реле Р 1, Р Р Р, Размыкающий контакт 7 подключает параллельно суммирующему интегратору резистор 4. Одпако сопротивление резистора 4 выбрано таким, что ток разряда конденсатора 10, проходящий через резистор 4, пренебрежимо иал, Замьькающие контакты 5 и 6 релейного элемента 3 при его отауокании отключают входные цепи суммирующего интегратора 2 от входа и выхода усилителя с ограничением, В этот же момент срабатывают те из реле Р, Р,Рлэ УФо вень орабатывания которых ниже напряжения на выходе суммирующего интегратора, Контакты этих реле подключают одины из резисторов Р, Р, , Р 1 с максимальным сопротивлением параллельно суммирующему интегратору. Последний разряжается ао апериодическому закону, постоянная времени разряда которого изменяется в соответствии с величиной 1 Э заряда суммирующего интегратора, что обеопечи 1 вает заданную точность компенсации.Таким образом,на вход усилителя 1 с ограничением поступает компенсирующий сигяалпропорциональный заряду суммирующего интегратора 2, который компенсирует 1 влияние одностороннего ограничения ломехи на,дина мичеокие овойства аистемы. 6Технико-экономическая эффекпивность предложенного устройства состоит в том, что при внщрении его в системы автоматичеакого управления с ограничением, подверженные воздействию помех, улучшаются их динами чесучие свойства за счет повышения точности компенсации влияния ограничения амплитуды помехи. фор мул а изобр етения 1. Устройство для компенсации помех поавт. св,402855, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности компенсации,оно содержит развязывающий блок, и реле сразными уровнями срабатывания и п параллельно соединенных блоков обратной связисуммирующего интегратора, при этом входыа реле подключены к выходу развязывающегокавход которого подсоединен к неподбловижному,р азмыка ющему .контакту релейногоэлемента, включенному в,цепь между входомусил 1 ителя с ограничением и выходом суммирующего интегратора.2. Устройство по и. 1, отличающеесятем, что каждый блок обратной связи суммирующего интегратора состоит из последовательно соединенных и-го резистора, замыкающего контакта п-го реле и размыкающих конзо тактов (п - 1)-ых реле.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Тэлер Дж. и Пестель М. Анализ и расз 5 чет нелинейных систем автоматичеакого управления, Энергия, 1964, с, 361 - 366.2. Авторское свидетельство СССР344407, кл. 6 05 В 5/01, 16.09.70.3. Авторское свидетельство СССР 40402855, кл, 6 05 В 5/01, 29,04.72 (прототип) .565279 Редак чик 10 каз 62 оставитель В. ГубановТехред В. Рыбакова Изд.585 Тираж ПИ Государственного комитета Совета по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж.35, Раушская наМОТ, Загорский филиа орректор О. Тюрина Подписноеов СССР Министрий ., д. 4/5