Самонастраивающееся устройство
240 8I6
Союз Советских
Социалистических
Республик
И АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 10.Х.1967 (№ 1189512/18-24) Кл 21с, 46/50
62Ь, 15, 01 с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 01.1 V.1969. Бюллетень ¹ 13
Дата опубликования описания 29Л 111.1969
;11ПК G 05f
В 64с
УД К 621.396.662.4-503..51 (088.8) Комитет по делам кзооретений и открытий лри Совете Министров
СССР
Авторы изобретения А. М. Батков, В. И. Кухтенко, Б. И. Прокопов и В. Е. Митюрина
Заявитель
САМОНАСТРАИВАЮЩЕЕСЯ УСТРОЙСТВО
ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ АМПЛИТУДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
НЕЛИНЕЙНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ С БЛОКОМ
РЕГУЛИРУЕМОГО КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ
20 т () =1() + .осоз (М+т(о) +n (t), 25
Изобретени е относигся к технической кибер нетике и может быть )применено IB самонастраивающихся системах со стабилизацией ам плитудно-частотных характеристик систем автоматического регулирования, если, последние содержа т в себе нелинейный элемент, имеющий линейную характеристи ку с огра)ничением.
Известны самона)страивающиеся устройсгва для стабилизации амплитудных характеристик нелгонейяой системы управления с блоком регулируемого коэффициента усиления, содержащие подсоединенный к .объекту регулирования через сумматор ам плитуд ный,.детектор с фильтром и цепь коррекции, из включенных последователь но инверсного фильтра., функциональнсго преобразователя и линей ной модели ocH03HQI o ко)игура системы, подсоединен ного через IBTopoH )вход сумматора к амплитудному детектору.
Недостагком известных устройств является невысокая помехозащище н ность.
Предложенное устройство отличается от извесгных тем, что в нем в цепь коррекции включены последовательно. соединенные второй блок регулируемого коэффициента усиления, кор ректирующий фильтр и;нелинейный элемент типа «ли)нейная во на с,насыщением», подсоеди нен ный к инверсному фильтру, причем управляющие зажимы обоих блоков регулируемого коэффициента усиления и функционального преобразо)вателя объединены и подключены к,выходу фильтра амплитудного детектора.
Это повышает помехоустойчивость работы нели)ней)ной системы при воздействии на яее шумовых мешающих,воздейсгвий.
На фиг. 1 показана общая схема предлагаемого контура устройства само настройки; на фиг. 2 — характеристика нелинейных элементов.
Са)мо)насграивающийся контур с .нелинейной моделью (см. фпг. 1) содержит элементы сравнения 1 — 8, производящие операцию вычитания поступающих на них сигналов, например суммирующий усилитель постояяного тока.
Входной сигнал равен где f(t) — управляющая команда, я вляющаяся медленно меняющейся фуякцией времени,, — ам плитуда пробного ciãíàëà (cèãяала насгройки), соо — угловая частота сигнала настрой)ки, 24081о — начальная фаза,сипнала настройки, fI (t) — возхгущение, действующее на вход
ocHoIBHoI ко нтура, Контур содержит также регуляторы 4, 5 коэффициента усиления основного ко нтура, на пример электромеха ническое или электрон,ное множительное устройство; корректирующие фильтры б, 7, имеющие передаточную функцию WI (S), наприхгер пассивную или активную цепь систем IIoicTQHH1ного тока, (где $ — комплексный аргумент); нелинейные элементы 8, 9, имеющие линейные характеристики с ограничением (см. фиг. 2), .например усилитель IIocTQIIIHIHQI тока с диодным ограничением (зона линей ности элемента равна а, а коэффициент усиления линейного участка характеристики равен
m=tgv); объект регулирования 10, имеющий передаточную функцию pWp(S), например, механическую, электрическую, электромеханическую систему и т. п. (где Ap — коэффициент усиления объекта, являющийся функцией времени, а Wp(S) — передаточная функция неизменяемой части объекта регулирова ния).
Блоки. 1, 4, б, 8, 10 составляют основанную систему автоматического регулирования.
Предложенное устройство iBключает также зве но 11, имеющее передаточную функцию
1/WI (S), обра|тную передаточной функции корректирующего фильтра, например пассивную или активную цепи систем постоя нного тока; функциональный преобразователь 12, выпол няющий операцию, обратную операции регуляторов коэффициента усиления 4, 5, iHaпример электромеханический уиножитель в сочетании с усилителем постоя и ного тока; линейный эталон 18 W, (S) основной системы а втомати ческогo регулирования, на пример пассивную или активную цепь систем постоян ного тока; амплитудный детектор 14, например электрoHiHQB множительное устройство и сглаживающий фильтр 15 с передато чной функцией P($), например пассивную или активную цепь систем IIocTQHiHHQI тока.
Ра|бота кснтура самонастройки (см. фиг. 1)
iB линейной зоне нелинейного элемента 4 аналогич на работе контура само настройки, в котором модель основной системы ли|пейна, и заключается в следующем.
Сравниваются синусоидальные составляющие сигналов К, (t) и X(t), образуя сигнал
У=Х, ()— X(i), С,помощью амплитудного детектора 14 образуется си пиал ошибки z(t) который, пройдя
55 сглаживающий фильтр 15, управляет коэффициентом усиления Кь Влияние шума IIpmBoдит к тому, что регулируемый коэффициент колеблется вокруг требу.емого значения.
При действии входных сигналов и шумов, выводящих координату Ь на ограничение, синусоидальная составляющая сигнала Х(/) равна, нулю, в то время как синусоидальная составляющая координаты Х, (t) и сигнал на входе амплитудного детектора g(t) не равны нулю. Это приводит к тому, что, хотя в основном контуре было установлено требуемое значение регулируемово коэффициента усиления
Кь ко птур само настройки (так как z(t) фО) стремится установить максимально возможное з на чение коэффициента. Такое максимальное значение коэффициента К1 может привести после уменьшения управляющих сигналов и шумо|в к,неустойчивости, а в ряде случаев и IK полной утрате работоспособности
ocIHoBlHoão ко,итера.
Замена линей ного эталона основного контура нелинейным (как в предлагаемом контуре самонастройки) позволяет избежать .нежелательного увеличения коэффициента усиле ния до максимального значения. Это происходит потому, что при,действии управляющих сигналов и шумов си|гналы U и U, выходят на ограничение одновременно. Поэтому в настроенном состоянии координата У=Х, — Х и z(t) приблизительно равны нулю, и контур самонастройки находится в равновесии.
Предмет изобретения
Самонастраивающееся устройство для стабилизации амплитудных характеристик нелинейной системы управления с блоком регулируемого коэффициента усиления, содержащее подсоединенный к объекту регулирования через сумматор амплитудный детектор с фильтром и цепь коррекции из включенных последо вательно и нверсного фи|льтра, фу нкци онального прео бразо вателя и линей ной модели основного контура системы, подсоединен ного через второй вход сумматора к амплитудному детектору, от гичающееея тем, что, с целью повышения помехоустойчивости ра|боты,нелинейной системы при воздействии на нее шумовых мешающих воздействий, в нем в цепь коррекции включены последовательно соединенные второй бло к регулируемого коэффициента усиления, корректирующий фильтр и нелинейный элемент типа «линейная зона с насыщением», подсоединенный к инверсному фильтру, причем управляющие зажимы обоих блоко в регулируемого коэффициента усиления и функционального преобразователя объеди,íBiHû и подключены к выходу фильтра ампли.тудного детектора.
Составитель И. H. Шуваловы
Редактор Л. Л. Утехина Техред Л. Я. Левина Корректор О. И. Попова
Заказ 1866(16 Тираж 480 Подписное
Ц. -1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
