Экстремальный регулятор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 970318(22) Заявлено 02.04,81(21) 3267747/18-24с присоединением заявки Мо(511 М. Кп. з 0 05 В 13/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(0888) Опубликовано 30.1082. Бюллетень Но 40 Дата опубликования описания 3010,82 В.Н. Карпов, В.М. Липатов, Н.Я. Половинчук) и Р.Р. Санадзе(54) ЭКСТРЕМАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано в самонастраивающихся радиотехнических и радиоиэмерительных системах, в частности, для цастройки полосового фильтра с электронной перестройкой по частоте.Известен экстремальный регулятор 1, содержащий последовательно соединенные усилитель с амплитудным детектором, дифференциатор, ключ и блок формирования управляющего напряжения, выход которого соединен с входом объекта регулирования, второй вход ключа соединен с выходом генератора импульсов, а выход объекта регулирования соединен с входом усилителя с амплитудным детектором.Недостатком данного регулятора является сравнительно низкая надежность настройки на экстремум вследствие наличия обязательной ошибки наст" ройки, равной 0,5-1,5 шага настройки. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является экстремальный регулятор 21, содержащий последовательно соединенные усилитель с амплитудным детектором, дифференциатор, первый ключ и блок Формирования уйравляющего напряже-. ния, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй входкоторого через второй ключ соединенс выходом эадатчика постоянного напряжения, а выход соединен с входомобъекта регулирования, выход которого соединен с входом усилителя самплитудным детектором, а выход дифференциатора соединен с вторым входом второго ключа. Данный экстремаль.ный регулятор по сравнению с указанным выше обладает большой надежностью, так как обеспечивает болеевысокую точность настройки на экст" 15 ремум, которая допускает ошибку настройки не более 0,5 шага настройки. Недостатком известного регуляторая является невозможность изменения первоначальной настройки, т.е невозможность автоподстройки, Для иэ" менения параметров настройки необходимо каждый раз приводить регулятор в исходное положение и проводить новую настройку, что для реальных объектов часто бывает неприемлемым. Поэтому надежность настройки на экстремум при регулировании объекта с изменяющимися параметрами для таких регуляторов является невысокой.Цель изобретения - повышение надежности регулятора.Поставленная цель достигается тем, что в регулятор, содержащий блок формирования управляющего напряжения и первый ключ, последовательно соеди ,ненные усилитель с амплитудным детектором и дифференциатор, последовательно соединенные генератор импульсов и второй ключ, причем выход объекта регулирования соединен с 10 входом усилителя с амплитудным детектором, выход блока формирования управляющего напряжения .соединен с входом объекта регулирования, допол" нительно включены первый и второй вентили, первый и второй делители частоты, блок задержки и третий ключ, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока формирования управляющего напряжения, выход дифференциатора соединен через первый вентиль с первым входом третьего ключа и с входом первого делителя частоты, а через второй вентиль с первым входом первого ключа, вто рой вход которого соединен с выходом первого делителя частоты, а выход первого ключа соединен с вторым входом второго ключа и через блок задержки - с третьим входом первого 30 ключа, второй вход третьего ключа соединен с выходом второго ключа, третий вход которого через второй делитель частоты соединен с выходом генератора импульсов. 35.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема экстремального регулятора; на фиг, 2 - кривая зависимости напряжения на выходе усилителя с амплитудным детектором 40 О от напряжения ОВ на управляювьащем входе объекта регулирования.1Регулятор содержит объект 1 регу,лирования, усилитель 2 с амплитудным детектором, дифференциатор 3 45 блок 4 формирования управляющего напряжения, первый и второй вентили 5 и б, первый и второй делители 7 и 8 частоты, первый, второй и третий ключи 9, 10 и 11, блок 12 задержки, генератор 13 импульсов. Напряжение на выходе блока 4 Формирования управляющего напряжения ступенчато возрастает при подаче импульсов на его первый вход и ступенчато уменьшается при подаче импульсов на его второй вход. Первый вентиль 5 пропускает отрицательные импульсы с выхода дифференциатора, а второй вентиль б положительные. Первый делитель 7 частоты имеет коэффициент деления два, 60 а коэффициент деления второго делителя 8 частоты выбирается из условия К = Т Е, гдеТ -требуемая периодичность режима автоподстройкиу й - частота импульсов генератора 13 импульсов, Блок 12 задержки осуществляет задержку прохождения импульса на время, равное длительности импульса с выхода дифференциатора 3. В качестве объекта 1 регулирования возьмем полосовой фильтр с электронной перестройкой по частоте.Экстремальный регулятор работает следующим образом.В исходном положении второй ключ 10 замкнут, первый ключ 9 разомкнут,третий ключ 11 соединяет свой второйвход с первым выходом. Напряжение на выходе блока 4 формирования управляющего напряжения равно нулю. Привключении генератора 13 импульсов импульсы с его выхода через второй ключ 10 и третий ключ 11 поступают на первый вход блока 4 формирования управляющего напряжения, Напряжение на управляющем входе объекта 1 регулирования ступенчато возрастает доточки с(фиг. 2). При этом напряжениена выходе усилителя 2 с амплитуднымдетектором увеличивается до величины,соответствующей точке с экстремальной характеристики, а на выходе дифференциатора 3 на каждом шаге настройки возникают положительные импульсы. На следующем шаге (точки й и й ) с выхода дифференциатора 3 снимается отрицательный импульс, который через вентиль 5 подается на первый.вход третьего ключа 11, который переключает свой второй вход с первого на второй выход. На следующих двух шагах настройка возвращается в точкис(с) и Ь(Ь), На выходе дифференциатора 3 возникает сначала положительный, а затем отрицательный импульс, который переключает третий ключ 11 в исходное положение и замыкает первый ключ 9, поступая на его второй вход через первый делитель 7частоты. На следующем шаге настройка переходит в точку с(с) . Положительный импульс с выхода дифференциатора 3 через вентиль б и первыйключ 9 подается на второй вход второго ключа 10 и через блок 12 эадерж ки - на третий вход первого ключа 9. Второй ключ 10 размыкается, а через время задержки выключается первый ключ 9. Настройка останавливается в точке с (с ) .Через время Т на третий вход второго ключа 10 поступает импульс с выхода второго делителя 8 частоты. Второй ключ 10 замыкается, и начинается цикл автоподстройки. Работа регулятора во время цикла автоподстройки не отличается от работы при первоначальной настройке, только управляющее напряжение на входе объекта регулирования изменяется уже не с нуля, а со значения, установленного после предшествующего цикла настройки или автоподстройки, Если пеФормула изобретения Экстремальный Регулятор, содержащий блок формирования управляющего напряжения и первый ключ, последовательно соединенные усилитель с амплитудным детектором и дифференци 30 35 ред началом цикла автоподстройки ра- бочей точке соответствует точка с на экстремальной характеристике, то цикл автоподстройки закончится за 4 шага, при этом рабочая точка будет последовательно занимать положения Й , с , Ъ , с . Если. начальной точкой будет точка а, то цикл автоподстройки закончится на 6 шагов (Ъ,Таким образом предлагаемый регу лятор обеспечивает экстремальную настройку и периодическую автоподстройку объекта регулирования с медленно меняющимся положением экстремума относительно управляющего сиг нала(для полосового фильтра такой режим возможен при изменяющейся частоте пропускаемого полезного сигнала);компенсирует(с заданной периодичностью) отклонение от экстремальной настройки за счет изменения внешних условий (отклонение питающего напряжения, изменение параметров регулятора за счет изменения температурного режима и т.д.); обеспечивает точность настройки и автоподстройки не хуже 0,5 шага настройки. атор, последовательно соединенные ге"нератор импульсов и второй ключ,причем выход объекта регулированиясоединен с входом усилителя с амплитудным детектором, выход блока формирования управляющего напряжениясоединен с входом объекта регулирования, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения надежности,он содержит первый и второй вентили,первый и второй делители частоты,блок задержки и третий ключ, первыйи второй выходы которого соединенысоответственно с первым и вторым вхо.дами блока формирования напряжения,выход дифференциатора соединен черезпервый вентиль с первым входом третьего ключа и с входом первого делителячастоты,а через второй вентиль - спервым входом первого ключа, второйвход которого соединен с выходомпервого делителя частоты, а выходпервого ключа соединен с вторым входом второго ключа и через блок задержки - с третьим. входом первогоключа, второй вход третьего ключасоединен с выходом второго ключа,третий вход которого через второйделитель частоты соединен с выходомгенератора импульссв.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 631871, кл, 6 05 В 13/02, 1977.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2902207/18-24,кл. С 05 В 13/02,1980 (прототип),970318 г.г СоставительТехред Ж.Мат Редакт е Тираж 914 .ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, 3-35, Раущская наб., д. 4/5 аказ 8387/57 Проектна иал ППП Патентф, г. ужгород нтова Корректор Г. Огар