Нелинейное корректирующее устройство

 

Изобретение предназначено для улучшения динамических характеристик систем автоматического управления. Наибольший эффект применения устройства может дать в системах, требующих обеспечения апериодического переходного процесса, в частности в приводах промышленных роботов. Цель изобретения достигается за счет повышения линейности его эквивалентной фазовой характеристики. Для этого в устройство введены блок определения модуля, формирователь , управляемый ключ и сумматор. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s ь 05 В 5/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4752799/24 (22) 23.10,89 (46) 30.11.91. Бюл. М 44 (71) Минский радиотехнический институт (72) В,M.Êîâàëåíêî, Д.В.Милай и Н.И,Ольшевский (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 435499, кл. G 05 В 5/01, 1975.

Авторское свидетельство СССР и 840709, кл. 6 05 В 5/01, 1981 (прототип), (54) НЕЛИНЕЙНОЕ КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к автоматическому регулированию и предназначено для улучшения динамических характеристик си-. стем автоматического управления, Наибольший эффект устройство может дать s системах управления, требующих обеспечения апериодического переходного процесса при условии линейности фаэовой характеристики, в частности, в приводах роботов.

Цель изобретения — повышение точности устройства, Цель- достигается за счет повышения линейности эквивалентной фазовой характеристики устройства и простоты его настройки.

Теоретически при гармонических входных сигналах эквивалентный коэффициент передачи корректирующего устройства, соответствующий его гармонической линеализации, не зависит от частоты и амплитуды

„„5U„„1695260 А1 (57) Изобретение предназначено для улучшения динамических характеристик систем автоматического управления, Наибольший эффект применения устройства может дать в системах. требующих обеспечения апериодического переходного процесса, в частности в приводах промышленных роботов.

Цель изобретения достигается за счет повышения линейности его эквивалентной фазовой характеристики, Для этого в устройство введены блок определения модуля, формирователь, управляемый ключ и сумматор.

2 ил. входного сигнала, При этом эквивалентная фазовая характерИстика за счет настройки может изменяться в пределах 0 — 60О.

На фиг, 1 изображена блок-схема нелинейного корректирующего устройства, на которой обозначены усилитель 1, блок 2 определения модуля, первый и второй алгебраические сумматоры 3 и 4, масштабирующий блок

5, двуполярный пиковый детектор 6, формирователь 7, нуль-орган 8, управляемый ключ

9; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов устройства, обозначающие входной сигнал устройства на входе усилителя 1 — А; на выходе пикового детектора 6 — Б; на выходе сумматора 3 — В; на выходе формирователя

7 — Г; на выходе масштабирующего блока

5 — Д; выходной сигнал устройства на выходе второго сумматора 4 — Е.

Устройство работает следую.цим образом.

1695260

Входной гармонический сигнал (фиг.

2А) поступает на входы усилителя 1, двуполярного пикового детектора 6, вычитающий вход первого сумматора 3 и на вход нуль-органа 8. Выходной сигнал усилителя 1, уси- 5 ленный в К раз, поступает на суммирующий вход второго сумматора 4, на вычитающий вход которого через управляемый ключ 9 поступает сигнал (фиг, 2Д) с выхода масштабирующего блока 5, Последний в m раз 10 (О < m <1) изменяет величину выходного сигнала (фиг, 2Б) двуполярного пикового детектора 6, представляющую собой амплитудное значение входного сигнала эа текущий знакопостоянный интервал, 15

Работой ключа 9 управляет формирователь 7 в соответствии с абсолютной величи. ной разности амплитудного и текущего значений входного сигнала устройства (вы- 20 ход блока определения модуля 2), При нарастании сигнала на входе устройства (участок (О, t>g его текущее и амплитудное значения (выход двуполярного пикового детектора 6) совпадают по величине, что соответствует 25 равным сигналам на входах первого сумматора 3 и нулевой величине на его выходе (фиг, 2В), Управляемый ключ 9 разомкнут.

При последующем уменьшении входного сигнала (участок (т, tz3 значение разно- 30 сти на выходе сумматора (фиг, 2В) будет отлично от нуля, что влечет за собой замыкание ключа 9, вызванное высоким уровнем сигнала на выходе формирователя 7 (фиг.

2Г), и на вычитающий вход O oðîãо суммато- 35 ра 4 будет подаваться сигнал с выхода масштабирующега блока 5 (фиг. 2Д). Выходной сигнал устройства уменьшается на величину m.

При дальнейшем снижении величины 40 входного сигнала до нулевого значения, нуль-орган 8сбрасываетдвуполярный пиковый детектор 6, и далее процесс повторяется, Если входной гармонический сигнал 45 принять х = А sir) а) и провести гармоническую линеализацию предлагаемого устройства, то, полагая величину К =1, получают следующие выражения для эквивалентного комплексного коэффициента передачи 50

М экв = Ме

i оз

M = g(m) + ц" (m) (1) p.= arctg g (m)/g(m)

g(m) =1 — — m (2)

g (m)=—

1 Rm (3) где Рlэкя эквивалентный комплексный коэффициент передачи нелинейнага корректирующего устройства;

M — эквивалентная амплитудная характеристика;

p — эквивалентная фазовая характеристика, g (m), g(m) — коэффициенты гарманичеI ской линеализации устройства;

m — коэффициент передачи масштабирующего блока 5.

Анализ (1), (2) и (3) показывает, что эквивалентные амплитудная и фазовая характеристики не зависят ни от частоты, ни от амплитуды входного сигнала. Мен"",ÿ коэффициент передачи m масштабирующего блока 5 в пределах О < m» 1, можно менять эквивалентную фазовую характеристику в пределах 0 .:- p » 60 соответственно.

Формула изобретения

Нелинейное корректирующее устройство, содержащее усилитель, вход которого является входом устройства и соединен с входом нуль-органа, с информационным входом двуполярного пикового детектора и вычитающим входом первого алгебраического сумматора, выход нуль-органа соединен со сбросовым входом двуполярного пикового детектора. выход которого соединен с входом масштабирующего блока и суммирующим входом первого алгебраического устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, B него введены последовательно соединенные блок определения модуля и формирователь, а также управляемый ключ и второй алгебраический сумматор, причем управляющий вход управляемага кл,)ача соединен с выходам формирователя, информационный вход — с выходом масштабирующего блока, выход — с вычитающим входом второго алгебраического сумматора, суммирующий вход которого соединен с выходам усилителя, выход является выходом устройства, а вход блока определения модуля соединен с выходом первого алгебраического сумматора.

1695260

4Паг. Z

Составитель Н.Нефедова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор И.Касарда

Заказ 4161 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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