Устройство для автоматической регулировки параметров радиоэлектронной аппаратуры

(19 504 СО 04 САНИЕ ИЗОБРЕТ с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Климов А.К., Лопухин В.А., Шеханов Ю.Д. Регулировка электронной аппаратуры в микроэлектронном исполнении. - Л.: Энергоатомиздат, 1983, с.38-40. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ ПАРАМЕТРОВ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ(57) Изобретение относится к устройствам, предназначенным для автоматизации настроечно-регулировочных работрадиоэлектронной аппаратурой, а именно к самонастраивающимся системам, автОматически, с использованием модели, выбирающим режим для достижения заданного критерия, предназначенным для настройки электрических цепей радиотехнических устройств по амплитудно-частотной характеристике. Целью,изобретения является повышение быстродействия и расширение функциональныхвозможностей. Устройство для автоматической регулировки параметров радиоэлектронной аппаратуры содержит генератор 1 качающейся частоты, к выходукоторого подключены образцовое радиоэлектронное устройство 2 и регулируемое радиоэлектронное устройство 3,первый 4 и второй 5 амплитудные детекторы, дифференциальный усилитель 6,парафазный усилитель 7, двухтактныйдетектор 8, блок 9 исполнительныхустройств, блок 10 определения знакапроизводной, аналого-цифровой преобразователь 11, цифровой вычислительный блок 12, генератор 13 импульсов,счетчик 14 импульсов, элемент 15 сравнения, блок 16 делителей частоты.Цель изобретения достигается за счетвведения блоков 10-16. 1 ил.1302239 2ются генератор 1 качающейся частоты, амплитудный детектор 5 и исполнительт ные устройства блока 9. При этом перед подключением рабочих органов исполнительных устройств блока 9 к соответствующим настроечным элементам регулируемого устройства 3 последние устанавливаются в исходное положение и, таким образом, их параметры при)Ю нимают известные начальные значения Изобретение относится к областиавтоматизации контрольно-испытательных и настроечно-регулировочных рабос радиоэлектронной аппаратурой (РЭА)а именно к самонастраивающимся системам, автоматически с использованиеммодели выбирающим режимом для достижения заданного критерия, предназначенным для настройки электрическихцепей радиотехнических устройств поамплитудно-частотной характеристике,и может быть использовано при автоматизации технологических процессовпроизводства РЭА, в частности в составе гибких производственных модулей,для настройки параметров различныхрадиоэлектронных объектов: усилителейнизкой частоты, усилителей высокойи промежуточной частоты радиовещательных и телевизионных приемников, элект ронных вольтметров переменного тока,блоков передающих устройств, связнойаппаратуры, аппаратуры радиорелейныхлиний связи и др,Цель . изобретения - повышениебыстродействия и расширение функциональных возможностей устройства.На чертеже представлена функциональная схема устройства,Устройство содержит генератор 1качающейся частоты, образцовое радиоэлектронное устройство 2, регулируемое радиоэлектронное устройство 3,первый 4 и второй 5 амплитудные детекторы, дифференциальный усилитель 356, парафазный усилитель 7, двухтактный детектор 8, блок 9 исполнительных устройств, блок 10 определениязнака производной, аналого-цифровойпреобразователь 11, цифровой вычислительный блок 12, генератор 13 импульсов, счетчик 14 импульсов, элемент15 сравнения, блок 16 делителей частоты.45Устройство работает следующим образом.Генератор 1 качающейся частотыперекрывает весь диапазон частотнойхарактеристики и)и) Зрегулируемого50устройства 3. Период качания частотыгенератора в диапазоне сдо 1 равен Т,Выход генератора 1 подключен квходу образцового устройства 2,амплитудно-частотная характеристика55(АЧХ) которого является эталономдля настройки регулируемого устройства 3. Перед началом настройки крегулируемому устройству 3 подключаЦПо "Цв 4 =Н где К - число настроечных элементов,0 - вектор начальных значенийих параметров.После включения генератора 1 выхбдные напряжения регулируемого 3 и образцового 2 устройств через соответствующие амплитудные детекторы 4 и 5 поступают на дифференциальный усилитель б,предназначенный для выделения разности продетектированных выходных сигналов устройств 2 и 3. Обозначим выход блока 6 как а 7(й) разность напряжений повторяющих формы эталонной АЧХ и АЧХ регулируемого устройства 3. Напряжение с выхода дифференциального усилителя 6 через парафазный усилитель 7 поступает на вход двухтактного детектора 8, имеющего квадратичную характеристику преобразования сигналов, На выходе детектора 8 формируется напряжение, которое представляется в виде функцииТа = - СчЫа,1 1(1)о- определяет критерий качества ре"Гулировки.Выходное напряжение детектора 8 через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11, преобразование в цифровой сигнал, поступает в цифровой вычислительный блок 12.Цифровой вычислительный блок 12 устройства работает следующим образом. Для рассматриваемого класса радиоэлектронных объектов зависимость выходного напряжения двухтактного детектора 8 (критерия регулировки) от значений параметров настроечных элементов описывается следующим стохастическим уравнением: Я; =Е Р; ; (0) +.= Ф Ч(ц;)+4.,:1 (2) где 3 - индекс измерения (цикла регулировки),и = аЬзГдП (П - Б, 1 1 (13) 1=1,2К. После сброса счетчика 14 импульсов блок 12 выдает цифровые сигналы, рав ные вычисленным значениям коэффициентов деления, направлений движения рабочих органов и шагу движения соответственно на блоки 16,9 и 15. После этого блоком 12 вырабатывается сигнал 10 запуска генератора 13 импульсов и блок 12 переходит в режим ожидания прерывания от элемента 15 сравнения. Движение рабочих органов исполнительных устройств блока 9 осуществляется 15 так же, как и при локальной настройке, в направлении, установленном на вторых входах блока 9 пропорционально коэффициентам деления делителей частоты блока 9, Однако при глобаль ном поиске цикл регулировки прекращается по переходу регулируемого устройства 3 в состояние, соответствующее значениям П параметров настроечных элементов. Об этом сигнализирует элемент 15 сравнения, вырабатывающий сигнал прерывания по сравнению заданного на 2-м входе значения со значением регистра данных счетчика 14 импульсов, подключенным 30 к его первому входу, поступающий на 2-й вход генератора 13 импульсов и 4-й вход блока 12. После прерывания по входу 4 от элемента сравнения начинается очередной цикл регулировки, 35 вычислительный блок 12 осуществляет считывание с АЦП и т.д.Таким образом обеспечивается поиск во всех зонах локальных экстремумов и настройка регулируемого устройства 40 3 завершается по достижении требуемого качества (меры близости АЧХ регулируемого устройства и эталонной АЧХ)45Введение в структуру устройства приведенных выше блоков и связей дает возможность сократить время настройки за счет использования дискретного фильтра Калмана-Бьюси для определения статистически оптимальных оценок неизвестных параметров стохастической модели регулируемого устройства, позволяющего повысить точности определения частных производных, а 55 также за счет исключения необходимости в пробных шагах и применения градиентного метода наискорейшего спуска с переменным шагом для организации процесса автоматического поиска экстремума критерия качества регулировки.Режим глобальной настройки расширяетвозможности системы при регулировкесложной РЭА, поскольку для нее критерий качества, как правило, имеет несколько локальных экстремумов, а требуемую точность настройки обеспечи-,вает только один из них,Особое преимущество предлагаемоеустройство имеет при создании гибкихтехнологических модулей производстваРЭА, поскольку по сравнению с известными устройство позволяет уменьшитьсебестоимость контрольно-регулировочных операций, увеличить коэффициентиспользования измерительной аппаратуры, в том числе средств вычислительной техники, и уменьшить требования к квалификации операторов-регулировщиков.Формула изобретенияУстройство для автоматической регулировки параметров радиоэлектронной аппаратуры, содержащее генератор качающейся частоты, выход которого соединен с первым выходом устройства и через последовательно соединенные образцовое радиоэлектронное устройство и первый амплитудный детектор с первым входом дифференциального усилителя, вход устройства через второй амплитудный детектор соединен с вторым входом дифференциального усилителя, выход которого через парафазный усилитель подключен к входу двухтактного детектора, и блок исполнительных устройств, соединенный выходами с вторыми выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия и расширения функциональных возможностей, в него введены блок определения знака производной, подключенный входом к выходу двухтактного детектора и входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом цифрового вычислительного устройства, подключенного вторым входом к выходу блока определения знака производной, а третьим входом - к выходу счетчика импульсов и первому входу элемента сравнения, выход которого соединен с четвертым входом цифрового вычислительного устройства и первым входом генератора импульсов, второй вход которого подключен к вы1302239 1 О Составитель В. БашкировРедактор Н. Тупица ТехредЛ.Сердюкова Корректор М.Пожо Заказ 1215/46 Тираж 864 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ходу блока определения знака производной, а третий вход - к первому выходу цифрового вычислительного устройства, выход генератора импульсов соединен с входом счетчика импульсов и первыми 5 . входами блока делителей частоты, вторые входы которого подключены к вторым выходам цифрового вычислительногоустройства, а выходы - к первым входамблока исполнительных устройств, соединенного вторыми входами с третьимивыходами цифрового вычислительногоустройства, четвертый и пятый выходыкоторого подключены к вторым входамсоответственно элемента сравнения исчетчика импульсов.