Нелинейное корректирующее устройство

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

251653 -С

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 05.Х.1967 (№ 1188970/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 10.1Х.1969. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 25.II.1970

Кл. 21с, 46/50

МПК G 051

УДК 621.372.55,078 (088.8) Комитет по делом изобретениЯ N открытиЯ при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

В. С. Мандыбура

Заявитель

НЕЛИНЕЙНОЕ КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Предлагаемое нелинейное корректирующее устройство относится к области систем автоматического управления и может быть использовано в следящих системах, системах стабилизации и программного управления.

Известные нелинейные корректирующие устройства содержат конденсаторы, резисторы, диодные вентили и усилители. Недостатком известных устройств является их сложность.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем выход первого суммирующего устройства, один из входов которого служит входом системы управления, соединен через первый усилитель с одним из входов второго суммирующего устройства, а через последовательно соединенные второй усилитель и контакты двух релейных элементов-со вторым входом второго суммирующего устройства, выход которого соединен с входом исполнительного устройства системы управления.

Такое соединение элементов позволяет увеличить помехоустойчивость системы управления и упростить нелинейное корректирующее устройство, в котором эта цель достигается выносом линейного дифференциатора из основного канала системы управления в параллельную цепь и организацией его при помоши блока сигнатуры скорости сигнала ошибки, который совместно с блоком сигнатуры самой ошибки системы управления составляет основу нелинейного корректирующего устройства — его цепи переключения.

5 На чертеже дана структурная система автоматического управления, на которой пунктиром обозначено предлагаемое нелинейное корректирующее устройство, где 1 — усилитель;

2 — трехпозиционный поляризованный релей10 ный элемент; 3 — контактная группа релейного элемента 2; 4 — дифференциатор; 5 — трехпозиционный поляризованный р елейный элемент; б — контактная группа релейного элемента 5; 7 — усилитель; 8 — усилитель; 9 — ис15 полнительное устройство (прпвод) с передаточной функцией W< (р); 11 — объект управления с передаточной функцией; 12 — единичная обратная связь; 13 — суммирующее устройство.

20 Нелинейное корректирующее устройство имеет входом ошибку системы управления х, а выходной его сигнал у подается на привод

10 с передаточной функцией Я „(р), который оказывает регулирующее воздействие 6 на

25 объект управления 11 с передаточной функцией я7,(р). Регулируемая величина Л сравнивается через единичную отрицательную главную обратную связь 12 с управляющим воздействием У на суммирующем устройстве

50 системы управления 13, в результате чего и

251653 получается ошибка системы управления х.

Нелинейное корректирующее устройство состоит нз двух цепей:

1) в которой находится усилитель 8 с коэффициентом усиления К и

2) в которой находится усилитель 7 с коэффициентом усиления Кь

Цепь с коэффициентом К постоянно включена в основной контур системы управления.

Цепь же с коэффициентом К, подключается параллельно цепи с К во время работы устройства. Сигнал ошибки подается одновременно на два блока:

1) сигнатуры сигнала ошибки, состоящей из усилителя 1 с коэффициентом усиления К, 3-позиционного поляризованного релейного элемента 2 и его контактной группы 8 и

2) сигнатуры скорости сигнала ошибки, состоящей из дифференциатора4 с передаточной функцией Ю (р) =тР (где т — постоянная времени дифференцирования, P — оператор Лапласа), 3-позиционного поляризованного релейного элемента 5, идентичного 2, и его контактной группы б, также идентичной 3.

Зона нечувствительности 3-позиционных поляризованных релейных элементов 2 и 5 регулируется электрическим путем за счет соответствующего выбора коэффициентов К и т.

Если сигнал ошибки х и сигнал скорости ошибки х=рх, информирующий о последующем изменении сигнала ошибки, имеют одинаковые знаки (подвижные контакты групп

8 и б замкнуты влево или вправо), На выходе нелинейного корректирующего устройства должен быть максимальный сигнал соответствующего знака для быстрейшего возвращения к номинальному значению регулируемой величины Х. Действительно, при этом на выходе суммирующего устройств а у = (К, + К>) х, так как цепь усилителя К замкнута.

Если же сигнал ошибки и сигнал скорости ошибки имеют разные знаки (подвижные контакты групп 8 и б замкнуты в разные стороны), значит нужно ожидать изменения знака ошибки. Поэтому на выходе нелинейного корректирующего устройства должен быть уже не максимальный сигнал, а некоторое промежуточное значение. Действительно, при этом у=К х. Таким образом, нелинейное корректирующее устройство осуществляет алгоритм

10 (К +К,)х при х х)0 ! Кх при х. х (0. который, как известно, является нелинейным эквивалентом линейного форсирующего звена. Очевидно, что высокочастотная помеха теперь проходит по основному каналу системы без подчеркивания, что опасности, с точки зрения устойчивости, нет. С помехой ?Ke, попадающей в цепи блоков сигнатуры ошибки и ее скорости, можно бороться при помощи зон нечувствительности 3-позиционных поляризованных релейных элементов 2, 5 за счет соответствующего подбора коэффициентов К и т усилителя f и дифференциатора 4 соответственно.

Предмет изобретения

Нелинейное корректирующее устройство для системы автоматического управления, содержащее два суммирующих устройства, два усилителя, блоки сигнатуры сигнала ошибки и сигнала скорости изменения ошибки с трехпозиционными релейными элементами, отличсиющееся тем, что, с целью увеличения помехоустойчивости и упрощения устройства, в нем выход первого суммирующего устройства соединен через первый усилитель с одним из входов второго суммирующего устройства, а через последовательно соединенные второй

40 усилитель и контакты двух релейных элементов — со вторым входом второго суммирующего устройства, выход которого соединен с входом исполнительного устройства системы управления.

251653

Составитель А. Лащев

Редактор К. С. Опенченко Техред Т. П. Курилко Корректор Р. И. Крючкова

Заказ 29/10 Тираж 480 Подписнос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2