Цифровое псевдолинейное корректирующее устройство

 

ЦИФРОВОЕ ПСЕВДОЛИНЕЙНОЕ КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее последовательно соединенные задатчик входного сигнала, первый фильтр, блок выделения модуля, множительное устройство , выход которого является выходом устройства, а также второй фильтр, вход которого соединен с входом первого фильтра, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно введены элемент ИЛИ, а также последовательно -включенные преобразователь кода, экстраполятор и триггер , выход которого соединен с вторым входом множительного звена, а второй вход через элемент ИЛИ - с вторым выходом второго фильтра. (Л о 00 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

M A8TOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3710609/24-24 (22) 11.03.84 (46) 07.11.85. Бюл. № 41 (72) В. Д. Лебедев (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 411430, кл. G 05 В 5/01, 1971.

Основы проектирования следящих, систем/Под ред. Н. А. Лакоты, М.: Машиностроение, 1978, с. 303, рис. Ч11.20. (54) (57) ЦИФРОВОЕ ПСЕВДОЛИНЕЙНОЕ КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее последовательно соединенные

„„SU„„1190360 A дц4 G05 В 5/01 задатчик входного сигнала, первый фильтр, блок выделения модуля, множительное устройство, выход которого является выходом устройства, а также второй фильтр, вход которого соединен с входом первого фильтра, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно введены элемент

ИЛИ, а также последовательно включенные преобразователь кода, экстраполятор и триггер, выход которого соединен с вторым входом множительного звена, а второй вход через элемент ИЛИ вЂ” с вторым выходом второго фильтра.

1190360

Изобретение относится к устройствам автоматики и может быть использовано в цифровых системах автоматического управления,. в частности в цифровых следящих системах.

Целью изобретения является повышение точности работы цифровых систем управления.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства.

Схема содержит первый 1 и второй 2 фильтры, блок 3 выделения модуля, триггер 4, множительное звено 5, преобразователь 6 кода, экстраполятор 7, элемент ИЛИ 8, задатчик 9 входного сигнала, на фиг. 2 представлен вариант технической реализации второго 2 фильтра, где регистр 10 памяти, первый сумматор 11, второй сумматор 12, элемент 13 усиления, элемент разности сигнала x(n) 14.

На фиг. 3 показана структурная схема варианта технической реализации блока 3 выделения модуля сигнала хь которая содержит элементы ИЛИ 15, элементы 2И-ИЛИ 16, сумматор 17.

На фиг. 4 показана техническая реализация преобразователя 6 кода, содержащая элемент ИЛИ 18.

На фиг. 5 — структурная схема экстраполятора 7, содержащая регистр 19 памяти, элемент 20 И, сумматор 21, преобразователь 22 код †часто, реверсивный счетчик 23.

На фиг. 6 приведен пример включения псевдолинейного корректирующего устройства 24 в цифровую следящую систему, где преобразователь 25 код — напряжение, усилитель 26 мощности, исполнительный двигатель 27, объект 28 управления, преобразователь 29 вал — код, сумматор 30.

На фиг. 7 показаны переходные процессы по координате О ьх(/) в случае применения предлагаемого устройства 31 и в случае применения известного устройства 32.

Устройство работает следующим образом.

Цифровой сигнал x(n) с выхода задатчика входного сигнала, который в системе автоматического управления обычно является ошибкой системы, поступает на входы первого 1 и второго 2 фильтров, определенным образом изменяющих этот сигнал по амплитуде и по фазе, причем обычно выходной сигнал первого 1 фильтра отстает, а выходной сигнал второго фильтра 2 опережает по фазе входной сигнал x(n). Выходной сигнал второго фильтра 2 с помощью преобразователя 6 кода преобразуется в

50 сигнал меньшей .разрядности и поступает на вход экстраполятора 7, который формирует на своем выходе сигнал, изменяющийся в течение интервала дискретности по линейному закону, обеспечивая тем самым более точную работу триггера 4. Выходной сигнал первого фильтра 1 поступает через блок 3 выделения модуля на вход множительного устройства 5, осуществляющего умножение модуля выходного сигнала первого фильтра 1 на знак экстраполированного сигнала у с выхода экстраполятора 7.

Второй фильтр 2, имеющий положительную фазовую характеристику, имеет передаточную функцию вида D(Z) =1+4. -Z ), т. е. имеется второй выход, с которого поступает сигнал первой разности от входного сигнала устройства vx(п) = х(п) — х(п-1), который поступает на вход элемента ИЛИ 8.

Если Vx=0, то выходной сигнал элемента

ИЛИ 8 запрещает запись знакового разряда сигнала уэ на триггере 4, оставляя в нем предыдущее состояние, и тем самым препятствуя нежелательному изменению знака, вызванному эффектом квантования по уровню.

Таким образом, введение в цифровое псевдолинейное корректирующее устройство экстраполятора 7 преобразователя 6 кода и элемента 8 ИЛИ позволяет скомпенсировать вредный эффект квантования входного сигнала по времени и по уровню и обеспечить тем самым улучшение качественных показателей цифровой системы.

Рассмотрим переходные процессы в цифровой следящей системе, функциональная схема которой приведена на фиг. 6.

В режиме отработки ступенчатых сигналов 8>x (t)=a 1(t) знак сигнала на выходе второго фильтра 2 ПЛКУ 24 вначале совпадает со знаком ошибки x(t), что способствует быстрой отработке рассогласования.

Но в определенный момент, определяемый видом передаточной функции второго фильтра 2,знак управляющего сигнала на выходе

ПЛКУ 24 изменяется, что обеспечивает эффективное торможение системы и, следовательно, малое значение величины максимального перерегулирования и времени переходного процесса. Однако в системе с известным ПЛКУ 24 работа устройства существенно зависит от эффекта квантования сигналов по времени и по уровню, Наличие квантования может привести к запаздыванию. момента начала торможения и черезмерно большим значениям величины перерегулирования и времени переходного процесса (фи г. 7 кри в а я 2) .

1190360 юг. 2

1190360 фиг. 5

Составитель Г. Нефедова

Редактор Н. Пушненкова Техред И. Верес Корректор М. Самборская

3а каз 6982/51 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4