Устройство для автоматической настройки колебательного контура

 

4I5 779

Союз Советски1в

Социалистимеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 10.01.72 (21) 1738281/26-9 с присоединением заявки ¹â€” (32) Приоритет—

Опубликовано 15.02.74. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 21.10.74. (51) М.Кл. Н 03h 7/10

Н 03j 3, 02

Гасударственный комитет

Соввта Министров СССР по делам ивооретений и открытий (53) УДК 621.396.668 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Шилов, M. Б. Феферман и Н. В. Шекунова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ

КОЛЕБАТЕЛЪНОГО КОНТУРА

Изобретение относится к приемо-передающим устройствам и может быть использовано в системах автоматического регулирования и управления.

Известно устройство для автоматической настройки колебательного контура, содержащее амплитудный и фазовый датчики, выходы которых через пороговые каскады и последовательно соединенные ключевой усилитель мощности, интегрирующий фильтр и управляющий элемент подсоединены к входу контура, причем, входы амплитудного и фазового датчиков соединены с выходом контура.

Известное устройство,не может использоваться для автоматической настройки колебательного контура, работающего в режимах

«передача» и «прием», так как в последнем режиме нет управляющего сигнала датчика.

Целью изобретения является повышение быстродействия и обеспечение двухпозиционного регулирования как в режиме активных сипналов («передача»), так и в режиме памяти («прием»).

Это достигается тем, что между входом ключевого усилителя мощности и выходами пороговых каскадов включен блок переключения режима работы со схемой управления, а между вторым входом блока переключения режима и выходами пороговых каскадов включены последовательно соединенные счетчик импульсов и запоминающее устройство, причем второй выход запоминающего устройства подключен к схеме управления, а ее выход дополнительHQ соединен со вторым входом интегрирующего фильтра.

Блок-схема устройства представлена ня фиг. 1; на фиг. 2 а представлена зависимость напряжения амплитудного датчика 1 от частоты настройки контура; »а фиг. 2 б — напря1ð жения фазового датчика 2 от частоты настройки контура; на фиг. За и фиг. Зб — зависимость напряжения на выходе пороговых каскадов 8 и 4 соответственно от сигналов на их входа х.

Устройство для автоматической настройки колебательного контура содержит амплитудный датчик 1, фазовый датчик 2, выходы которых через пороговые каскады 8 и 4 соответственно и последовательно соединенные ключевой усилитель мощности 5, интегрирующий фильтр 6 и управляющий элемент 7 подсоединены к входу контура 8, блок 9 переключения режима работы со схемой управления 10, счетчик импульсов 11 и запоминающее устрой25 ство 12. Входы амплитудного 1 и фазового 2 датчиков соединены с выходом контура 8.

Блок 9 переключения режима работы со схсмой управления 10 включен между входом ключевого усилителя мощности 5 и выходами вр пороговых каскадов 8 и 4. Между, вторым вхо415779

3 дом блока 9 переключения режима и выходами пороговых каскадов 8 и 4 включены последовательно соединенные счетчик импульсов 11 и запоминающее устройство 12, причем второй выход запоминающего устройства 12 подключен .к схеме управления 10, а выход этой схемы дополнительно соединен со вторым входом интегрирующего фильтра 6.

Устройство работает следующим образом

В режиме «передача», когда на выходе амплитудного 1 и фазового 2 датчиков есть активный сигнал,,производится настройка контура 8 системой двухпозиционного регулирования, включающей элементы 1 — 7 блок-схемы.

Возникшие в системе .импульсные колебания запоминаются устройством 12 и через блок 9 переключения режима работы, ключевой усилитель мощности 5, интегрирующий фильтр 6 подаются на управляющий элемент 7. Для отсечки возможного процесса установления импульсного режима служит счетчик импульсов 11, осуществляющий запрет на прохождение первых тактов колебаний. Перевод системы из режима слежения в режим памяти осуществляется запоминающим устройством 12 через схему управления 10, которая, воздействуя на блок 9 переключения режима работы, соединяет выход запоминающего у стройства со входом ключевого усилителя мощности 5. Одновременно сигнал с выхода схемы управления 10 поступает на интегрирующий фильтр 6, увеличивая его постоянную времени. Так как система настройки автоколебательная, то регулируемый параметр обьекта имеет небольшую переменную составляющую и в тех случаях, когда это недопустимо, переменная составляющая может быть снижсна до приемлемых величин увеличением фильтрации интегрирующего фильтра 6 при лереходе в ие>ким памяти.

Рассмотрим подробнее работу устройства, предполагая, например, что управляющим элементом 7 является ферровариометр.

При включении питания напряжение на выходе амплитудного датчика 1 равно нулю или меньше напряжения выключе ния порого вого каскада 8, поэтому пороговый каскад 8 включен (см. фиг. 3a). Напряжение с его выхода через блок 9 переключения режима работы и ключевой усилитель мощности 5 подаегся на обмотку подмагничивания ферровариометра, в которой начинает нарастать ток и в соответствии с этикам уменьшается индуктивность контура 8. При приближении контура к резонансу на выходе амплитудного датчика 1 растет напряжение (см. фиг. 2а) и при достижении им уровня выключения U„„,, порогового каскада 8 последний выключается (см. фиг. 2а и За). Так осуществляется грубая .настрой ка,.

К этому моменту появляется напряжение иа выходе фазового датчика 2, имеющего характеристику, представленную на фиг. 2б, и начинается точная настройка. Уровни напряжений включения пороговь1х каскадов выби5

1О

З0

50 раются такими, что. к моменту выключения порогового каскада 8,пороговый каскад 4 оказывается включенным, и ток в обмотке под. магничивания .ферровариометра продолжает нарастать. Когда система несколько перейдет положение резонанса и напряжение на фазовом датчике 2 станет равным — U,„„ пороговый каскад 4 выключится и ток спадет.

По достижеции уровня + U,„„ на выходе фазового датчика 2 пороговыи каскад снова включится, ток начнет нарастать и так далее.

Система начнет колебаться около нуля фазового датчика, соответствующего настройке в резонанс колебательного контура 8. Таким образом, на выходе порогового каскада 4 и ключевого усилителя мощности 5 устанавливается,периодическая последовательность импульсо в, постоянная составляющая которых соответствует требуемому значению сигнала иа .входе управляющего элемента 7.

Одновременно с началом переходного процесса в кольце регулирования импульсы поступают на счетчик импульсов 11, который отсчитывает, какое-то количесTBO тактов импульсов, например шестнадцать, и последний, семнадцатый, импульс пропускает на вход запоминающего устройства 12, которое запоминает длительность импульса и длительность паузы. Запомнив параметры импульсной последовательности, запоминающее устройство воспроиз водит ее на своем выходе и выдает сигнал на схему управления 10, которая другим своим входом подключена к выходам пороговых каскадов 8 и 4 и подготавливается сигналами .на этих .выходах. Сигнал с запоминающего устройсива 12 через схему управления 10 переключает блок 9 и переводит систему в автоном ный режим памяти.

При работе колебательного контура 8 в режиме «прием» система работает без сигналов с датчиков 1 и 2 ввиду малой проходящей мощности. Но контур настроен на заданную частоту, так как система регулирования работает автономно от запоминающего устройства.

Причем точность воспроизведения параметров колебаний .запоминающим устройством 12 может быть получена весьма высокой и ограничивается лишь достигнутым в настоящее время быстродействием дискретных элементов. Время перестройки системы определяется инерционностью управляющего элемента 7 и может быть со кращено при необходимости путем уменьшения его постоянной времени.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической настройки колебательного, контура, содержащее амплитудный и фазовый датчики, выходы которых через пороговые каскады и последовательно соединенные ключевой усилитель мощности, интегрирующий фильтр и управляющий элемент подсоединены к входу контура, при этом входы указанных датчиков соединены с выходом контура, отличающееся тем, что, с целью

415779

Ьг. 2а гц7 ц3 4 03кл ЦЬ (ла

Составитель Г. Челей

Техред Т. Ускова

Корректор Л. Орлова

1 едактор Л. Кострюкова

Заказ № 3733 Изд. ¹ 1291 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., 4/5

Загорская типография

5 повышения быстродействия и обеспечения двухпозиционного регулирования,как в режиме BKTH BHblx сигналов («передача»), так и B режиме памяти («прием»), между входом ключевого усилителя мощности и выходами пороговых каскадов включен блок переключения режима работы со схемой управления, а между вторым входом блока переключения

6 режима и выходами пороговых каскадов включены последовательно соединенные счетчик импульсов и запоминающее устройство, причем второй выход запоминающего устройства подключен:к схеме управления, а ее выход дополнительно соединен со вторым входом интегрирующего фильтра.