Устройство для компенсации гистерезиса

 

Изобретение относится к корректирующим устройствам систем автоматического управления. Целью изобретения является повышение точности компенсации гистерезиса с переменной шириной петли гистерезиса. Устройство функционирует так, что при смене знака скорости входного воздействия вырабатывается корректирующее воздействие, пропорциональное ширине петли гистерезиса , а величина входного воздействия запоминается. При появлении выходного сигнала на выходе нелинейности корректирующее воздействие запоминается, а входное воздействие поступает на вход нелинейности. 1 ил.

ае Oи

1 А1 (51)5 G 05 В 5/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

N ILSTOPCktOMV C V .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПЮ И306Р1":ТЕНИЯМ И 0ТНРЫТИЯЦ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4496533/24 (22) 20. 10 ° 88 (46) 23.04.91 barn. Р 15 (75) В.А. Кузнецов и Л.Е, Вровкович (53) 62.50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 767698, кл. G 05 В 5/О1, 1976, Зайцев Г.Ф. и др. Компенсация естественных нелинейностей автоматических систем. - M.: Энергоиздат, 1982, с ° 24, рис. 2.5.а. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ГИСТЕРЕЗИСА (57) Изобретение относится к коррекИзобретение относится к корректирующим устройствам систем автоматического управления.

Целью изобретения является повышение точности компенсации гистерезиса с переменной шириной петли гистереэиса.

На чертеже представлена структур-, ная схема устройства.

Устройство для компенсации гисте резиса содержит фиксатор 1 нулевого порядка, сумматор 2, первый дифференциатор 3, первый компаратор 4, интегратор 5, вход 6 элемента с компенси- . руемым гистерезисом (компенсационная нелинейность), второй дифференциатор

7, блок 8 деления, второй компаратор

9 и источник 10 опорного напряжения .

Устройство подключено к элементу 1 1 с компенсируемым гистереэисом, Устройство работает следукицим об» разом.

2 тирующим устройствам систем автоматического управления. Целью изобретения является повышение точности компенсации гистерезиса с переменной шириной петли гистереэиса. Устройство функци" онирует так, что при смене знака скорости входного воздействия вырабатывается корректирующее воздействие, пропорциональное ширине петли гистереэиса а величина входного воздействия запоминается. При появлении выходного сигнала на выходе нелинейности корректируницее воздействие запоминается, а входное воздействие поступает на вход нелинейности. 1 ил.

На выходе блока 8 формируется сиг нал у пропорциональньй произ Водной

dy/dx (где х и у — соответственно входное воздействие и выходная величина) в результате деления производной dy/dt на dx/dt. При: нахождении на горизонтальной полке петли (в

ecLJIbHoM c e) 0H3 H dy/dx=

О. При переходе на наклонный участок производная станет равной dy/dx=kt„ где k — коэффициент усиления компенсируемой нелинейности.

На практике такой резкой границы нет. При этом условие нахождения на горизонтальной полке может быть записано в виде где Š— некоторая заданная величина.

;Этой величине пропорционально напря1644081 жение на выходе источника опорного напряжения.

При dy/dx (c Я на выходе компаратора 9 — нулевой уровень. При этом фиксатор 1 нулевого порядка находится в режиме хранения величины х, при которой был осуществлен выход на горизонтальную полку, т.е. величины х(С) в момент, когда произошло выполнение условия (ду/dx f 6 Я, а интегратор 5 интегрирует сигнал, пропорциональный знаку скорости изменения входного сигнала с выхода компаратора 4.

На выходе интегратора 5 формирует- 15 ся корректирующее воздействие вида

x(t) =k f sign (- — ) dt ..

Ц dt

Корректирующее воздействие 3 x(t) суммируется с основным воздействием х в сумматоре 2. Результат сложения подается на вход 6 элемента 11.

Следовательно, корректирующее воздействие IW x обеспечивает быстрое прохождение горизонтальной полки до момента, пока не будет выполняться условие )dv/dõ() f. При этом-компаратор 9 формирует единичный сигнал, В результате этого интегратор 5 перехо- ЗО дит в режим хранения, а на его выходе фиксируется достигнутое к этому моменту воздействие $ х. Одновременно включается фиксатор 1 и его выходное напряжение становится равным входному,35 т.е. x(t). Поэтому на вход 6 элемента 11 подается сигнал x(t)+ gx4, обеспечивающий движение по боковой стороне петли гистерезиса.

Таким образом, для прохождения ro- 4О ризонтальной полки (независимо от ее длины) используется сигнал gx(t), при ° этом x(t) фиксируется на неизменном уровне в фиксаторе нулевого порядка, а для движения по боковым сторонам 45 используется сигнал x(t) при неизменg x(t) на выходе ном уровне сигнала интегратора 5.

Устройство |озволяет скомпенсировать нелинейность типа гистерезиса независимо от ширины его петли и при производных начальиях условиях, т.е. при использовании в частных циклах.

Ф о р м у л а- и з о б р е т е н и я

Устройство для компенсации гистерезиса, содержащее сумматор, выход ко° торого соединен с входом элемента с компенсируемым гистерезисом, а также первый компаратор и первый дифференциатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности компенсации гистерезиса с переменной шириной петли, в устройство введены фиксатор нулевого порядка, интегратор, второй дифференциатор, блок деления, второй компаратор и источник опорного напряжения, причем вход первого дифференциатора, являющийся входом устройства, соединен с информационным входом фиксатора нулевого порядка, а выход — с входом первого компаратора и первым входом блока деления, второй вход которого соединен с выходом второго днфференциатора, а выход — с первым входом второго компаратора, второй вход которого соеди нен с выходом источника опорного напряжения, а выход — с входом управления режимом хранения интегратора и с управляющим входом фиксатора нулевого порядка, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, информационный вход которого соединен с выходом первого компаратора, вход второго дифференциатора соединен с выходом элемента с компенсируемым гистерезисом.

1644081

Составитель С.. Исаков

Танкред M,Дццык Корректор Т, Малец

Редактор О, Юрковецкая

Заказ 1239 Тиран 467 Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКЦТ СССР

113035, Иосква, 3-35, Рауиская наб., д. 4/S

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101