Устройство непрерывного экстремального регулирования

 

О П И С А Н И Е 34336!

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Goes Советоиих

Социалистических

Ресгсублии

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 07.Х11.1970 (№ 1498377/26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 22.V1.1972. Бюллетень № 20

N. Кл. Н 03j 1/06

Комитет по делам изобретениЯ и открытиЯ лри Совете Министров

СССР

УДК 621.3.077(088.8) Дата опубликования описания 10. у П1.1972

Автор изобретения с с

В. Ф, Токарев с

Заявитель (с с 1

УСТРОЙСТВО НЕПРЕРЪ|ВНОГО ЭКСТРЕМАЛЬНОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к электротехнической и радиотехнической промышленностям.

Известно устройство непрерывного экстремального регулирования, содержащее объект управления, схему выделения огибающей управляемой величины, усилитель частоты поискового воздействия, синхронный детектор, интегрирующее звено, управитель и генератор поиска.

Цель изобретения — обеспечение автоподстройки на рабочую точку, соогветствующую максимуму производной (крутизны) характеристики управления.

Цель достигается тем, что между выходом схемы выделения огпоающей управляемой величины и усилителем частоты поиска включен полосовой фильтр, а к выходу усилителя подключены последовательно амплитудный детектор и усилитель частоты дополнительного поискового воздействия, соединенный с одним из входов синхронного детектора, ко второму входу которого подключен генератор дополнительного поискового воздействия, также присоединенный к объекту управления.

На фиг. 1 изображена функциональная блок-схема устройства; на фиг. 2 показаны графики, поясняющие работу системы на примере частотного дискриминатора.

Система непрерывного экстремального регулирования содержит объект 1 управления, к выходу которого последовательно друг за другом подключены схема 2 выделения огибающей управляемой величины, полосовой фильтр

8 на частоту Q(, усилитель 4 частоты Рь амплитудный детектор 5 и усилитель б частоты

9>. Выход усилителя б соединен с первым входом синхронного (фазового) детектора 7, второй вход которого соединен с дополнительным генератором 8 поиска Qg. К выходу син1О хронного детектора 7 последовательно подключены интегрирующее звено 9 и управитель 10, выход которого подсоединен ко входу объекта 1 управления, причем ко входу объекта 1 присоединены также основной гене15 ратор 11 поиска Р(и дополнительный генератор 8 поиска 02.

Поясним работу системы на примере частотного дискриминатора, выполненного на

20 расстроенном колебательном контуре (резонаторе СВЧ), с автоподстройкой в рабочую точку, лежащую на линейном участке характеристики дискриминатора вблизи максимума ее крутизны.

25 Резонансная характеристика колебательного контура, показанная на фиг. 2, а в виде зависимости амплитуды напряжения с1„, снимаемого с колебательного контура, от расстройки cor — о(((G)r — частота колебаний генерато30 ра сигналов, а в(< — резонансная частота кон343361

30

50 тура) и является экстремальной характеристикой управления.

При работе на склоне резонансной характеристики колебательного контура (точки В, С, Д, Е на фиг. 2,а) поисковые (модуляционные) воздействия генераторов 8 и 11 на резонансную частоту контура в, или равным образом на частоту ж„ приводит к амплитудной модуляции напряжения U(t). На фиг. 2, а текущее значение амплитуды У„нормирОВано к максимальному значению У„„„и по всем осям ординат фиг. 2 откладывается обобщенная расстройка (cur сок) 2QQ„, (Q — добротность колебательного контура).

Влияние расстройки а — ж на амплитуду огибающей UQ,(t) с частотой основного поискового воздействия Q, выделяемой схемой

2, выполненной в виде линейного амплитудного детектора колебаний U(t) показывает кривая на фиг. 2,б.

В предлагаемой системе непрерывного экстремального регулирования наличие дополнительного пробного воздействия (с частотой

Q ((Q ) на частоту в„или, в общем случае— на расстройку м — о при работе на нелинейных участках характеристики управления (фиг. 2, а, вблизи точек А, Д, Е) приводит к амплитудной модуляции гармоники огибающей UQ (t) частотой Q2.

При избирательном усилении, осуществляемом с помощью полосового фильтра 8 и усилителя 4, и линейном детектировании основной гармоники огибающей U4, (t) частотой

Q< на нагрузке амплитудного детектора 5 выделяется гармоника U, (t) с частотой Q>, которая усиливается усилителем б и подается на синхронный детектор 7. Зависимость амплитуды Uu, от расстройки в — ь показана на фиг. 2,в.

Полосовый фильтр 3 не пропускает на вход усилителя 4 гармоники огибающей с частотами mQ и 2Q mQ2, (где т=1 — 3), но передает без ослабления гармоники с частотами

Q<+Q . Избирательное усиление гармоник с частотами Q Q2 может быть обеспечено и применением в усилителе 4 частотно-зависимых обратных связей. максимум амплитуды Uz, и минимум амплитуды U, соответствуют работе в точках В и С характеристики (фиг. 2, а), лежащих примерно, в середине ее линейных участков, чем и объясняется минимальная глубина амплитудной модуляции гармоники Uo., (t) частотои Qg В этих точках.

На фиг. 2, г показано изменение фазы Л р, гармоники по отношению к фазе опорных колебаний с частотой Q> от расстройки ю — ю-:.

Поворот фазы гармоники U, (t) на л при переходе через максимумы амплитуды U<, (фиг. 2, б) преобразуется синхронным (фазовым) детектором 7, работающим на частоте

02, в изменение знака управляющего воздействия на выходе управителя 10 таким образом, что стационарный режим в системе экстремального управления устанавливается вблизи одного из максимумов амплитуды U „соответствующих рабочим точкам В и С характеристики управления на фиг. 2, а.

Устойчивый стационарный режим в точке Л при а — в< — — О, очевидно, невозможен.

Интегрирующее звено 9 обеспечивает астатизм первого порядка по отношению к положению и смещениям экстремальной точки характеристики объекта управления.

Предмет изобретения

Устройство непрерывного экстремального регулирования, содержащее объект управления, схему выделения огибающей управляемой величины, усилитель частоты поискового воздействия, синхронный детектор, интегрирующее звено, управитель и генератор поиска, отличающееся тем, что, с целью обеспечения автоподстройки на рабочую точку, соответствующую максимуму производной (крутизны) характеристики управления, между выходом схемы выделения огибающей управляемой величины и усилителем частоты поиска включен полосовой фильтр, а к выходу усилителя подключены последовательно амплитудный детектор и усилитель частоты дополнительного поискового воздействия, соединенный с одним из входов синхронного детектора, ко второму входу которого подключен генератор дополнительного поискового воздействия, присоединенный также к объекту управления.