Система автоматического регулирования

Союз СоветскихСоциапистическикРеспублик ВТОРСКОМУ ВИДЕ ТЕЛЬС ву И 673 80317/1863) Допол 22)Заявле с присоели тельно(2 иен заявк сударст катет(23) Приоритет -СС С 3 фаа делам нэвбретек открытий ано 2 19 (53 публ те 628. 8) Да ликова сани 2) Авторы изобретен С,жа АМ К и В.Г.поп енинского.Г.-.Й; ля и поли ческии инст 1) Заявитель а СИСТЕМА АВТОМАТ СКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ Изобретение относится к классу высокоточных быстродействующих следящих. систем и может быть применено для управления объектами, для которых требуется максимально уменьшить влияние периодических помех переменной частоты на регулирующую величину.Известна следящая система, состоящая из вычислительного устройства, отрабатывающего элемента, усилителя, исполнительного двигателя, в которой для компенсации периодических помех с частотой питающего напряжения используется отрицательная обратная связь по помехе, содержащая в качестве основных элементов синхронный детектор и модулятор 11.Недостатком этой системы является то, что в ней подавляется только квадратурная помеха постоянной частоты, равной частоте питающего напряжения.По основному авт.св, У 467322 известна система автоматичесокго упАНИЕ Ц равления, содержащая последовател -но соединенные измеритель рассогласования, корректирующий элемент, исполнительный механизм и датчик обратной связи, выход которого соединенс одним из входов измерителя рассогласования и входом первого линейного фильтра, выход которого черезпоследовательно соединенные первыйблок умножения, второй линейныйФильтр и второй блок умножения подключен к первому входу сумматора,а через последовательно соединенные третий блок умножения, третийлинейный Фильтр и четвертый блокумножения - к второму входу,сумматора, выход которого черезчетвертый линейный фильтр соединен с вторым входом исполнительного механизма, вторые входы блоков умножения подключенык соответствующим выходам первого источника гармонических сигналов 21,2 4На чертеже приведена блок-схемасистемы.Система включает измеритель 1рассогласования, корректирующий элемент 2, исполнительный механизм 3 ввиде исполнительного элемента, датчик обратной связи 4, первый 5,второй 6, третий 7 и четвертый 8линейные фильтры, первый сумматор 9первый 10, второй 11, третий 12 ичетвертый 13 блоки умножения, первыйисточник 14 гармонических сигналов,второй сумматор 15, фазовый детектор 16, третий сумматор 17, пятый линейный фильтр 18, интегратор 19,второй источник 20 гармонических сигналов, сийусный А и косинусный Ввыходы источника 14,Система работает следующим образом.При действии в системе периадичес"кой помехи переменной частоты на суммирующий вход исполнительного элемента 3 поступает сигнал с выходакорректирующего элемента 2, представляющий собой сумму полезной низкочастотной составляющей и периодической помехи 3 93023Однако эта система не обеспечивает подавления периодической помехина выходе системы в случае переменности частоты помехи, препятствует прохождению полезного сигнала 5на частоте помехи и формирует дополнительную помеху на этой же частоте,мощность которой пропорциональна мощности полезного сигнала в полосе частот пропускания компенсирующего фильтра, это снижает эффективность подавления периодических помех постоянной частоты на выходесистемы.Цель изобретения - повышение помехрзащищенности системы,Поставленная цель достигается тем,что в системе установлены второй источник гармонического сигнала и последовательно соединенные второй сумматор, фазовый детектор, третий сумматор, пятый линейный фильтр и интегратор, выход которого соединен с входом первого источника гармоническихсигналов, косинусный выход которогосоединен с вторым входом фазового детектора и первым входом второго источника гармонических сигналов, а синусный выход - с вторым входом вто- )(й(р)х)ЯВ (р) Хрв(р)-)(йХВВВ(р)Хм(р)1рого источ ни ка гармонических сигналов, выход которого соединен с вто- где Ф(р) - передаточная функция коррым входом третьего сумматора, вы- ректирующего элемента;ход первого линейного фильтра соеди- ( - коэффициент передачинен с первыми входами первого и тре- датчика обратной связи;35тьего блоков умножения через второи Х Ь)- изображение по ЛапласучИсумматор, второи вход которого под- сигнала периодической поключен к выходу измерителя рассогласоА на вычитающий входисполнительВведение второго сумматора позво- ного элемента 3 подается сигнал сч4 Яляет исключить влияние полезнои низко. выхода линейного фильтра 7 предчтчастотнои составляющеи на качество ставляющий собой оценку сигнала пеподавления сигнала периодической по- риодической помехимехи, а введение фазового детектора,второго источника гармонических сигХ -ф(Р) Ии (Р)45налов, третьего сумматора, пятого где )( (р)- изображение по Лампласулинейного фильтра и интегратора позвосигнала оценки периодичесляет осуществлять настройку первого кой помехи.источника гармонических сигналов на В результате вычитания этих сигчастоту периодической помехи и тем . налов подавляется сигнал периодичессамым повысить эффективность подавле- кой помехи на выходе системы, т.е,50ния периодических помех на выходе выходной сигнал Хь (р) зависитсистемы как переменной, так и посто- только от задающего воздействияянной частоты, При этом наличие вто- ХВ(р)-К)4,Ь 1)Р)3рого источника гармонических сигна( ) 1 ттт (Р)1 Х (Р) ттлов и третьего сумматора обеспечива 8 ЫХ (г 3(Р)1.Хя(Р) 1(Рхет подавление второй гармоники по- "-ф Ь)ф (Р)СХВ(РНЫХ Ф 1мехи, образующейся при фазовом де- где %(р)- передаточная функция исполтектировании. нительного элемента 3.составляющих периодической помехиподвергаются модуляции в блоках 11и 13 умножения с частотой помехи.После этого на выходе сумматора 9имеется отфильтрованный сигнал помехи - , который посредством ли -нейного фильтра 7 преобразуется таким образом, чтобы полученная на еговыходе оценка сигнала помехи Х 7поступив на вычитающий вход исполнительного элемента 3, скомпенсироваладействующую в системе периодическую помеху, С этой целью передаточная Функция фильтра 7 выбираетсяравной 15й (Р 1- 14 а (Р) +а (Р)(Следует отметить, что % и %(Р)можно реализовать в диапазоне частотполосы и пропускания системы.20При действии в системе периодической помехи переменной частоты наличие расстройки по частоте междусигналом помехи и выходным сигналомисточника 14 гармонических сигналов, равной 5 Гц, приводит к тому,что компенсирующий фильтр подавляетпериодическую помеху на выходе системы всего в 3-5 раз. И в результатекомпенсации полезной составляющей в 30сумматоре 15 нз вход компенсйрующегофильтра и контура фазовой синхронизации поступает ослабленной на 20-301сигнал периодической помехи. В предлагаемом устройстве по мере настрой- З 5ки источника 14 гармонических сиг, налов на частоту помехи уменьшаетсяослабление периодической помехи всумматоре 15 и увеличивается коэффициент подавления периодической помехи 40на выходе системы, и при настройкеисточника гармонических сигналов начастоту помехи он достигает 50. Этозначение коэффициента подавленияподдерживается неизменным в предлагаемом устройстве во всем диапазонерабочих частот системы, в то времякак известная система обеспечиваеттакое подавление только на фиксированной частоте,Преимущество изобретения перед известной системой который подавляет периодические помехи, действующие на систему на фиксированной частоте или в очень узком диапазоне частот ( десятые доли герца), заключается1 в том, что она обеспечивает подавление периодических помех в широком диапазоне частот (десятки кило- герц), при этом применение источника гармонических сигналов двойной частоты помехи позволяет снизить нижнюю частоту полосы подавления до десятых долей герца,Формула изобретенияСистема автоматического регулирования по авт.св. У 467322, о т л и-.ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения помехазащищенности системы, в ней установлены второй источникгармонического сигнала и последовательно соединенные второй сумматор, Фазовый детектор, третий сумматор, пятыйлинейный фильтр и интегратор, выходкоторого соединен с входом первогоисточника гармонических сигналов,косинусный выход которого соединенс вторым входом фазового детектораи первым входом второго источникагармонических сигналов, а косинусныйвыход - с вторым входом второго источника гармонических сигналов,выход которого соединен с вторымвходом третьего сумматора, выходпервого линейного фильтра соединенс первыми входами первого и третьегоблоков умножения через второй сумматор, второй вход которого подключенк выходу измерителя рассогласования.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Азов А.К, и цр. Усилителиследящих систем переменного тока,Л., "Энергия", 1972, с. 6.2. Авторское свидетельство СССРИ 467322, кл. 6 05 В 11/О 1, 19.02,74930232 Составитель Г.НефедовЛазаренко Техред М,Рейвес ректор О. Бил Редакт каз илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,/61 Тираж 908 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, Москва, Ж нного кений и35, Раув Подписнотета СССРрытийая наб., д