Нелинейное устройство

 

1 о

ОПИСАЙИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

0и0 542974

Союз Советских

Социалистических

Ресоублин

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.11.74 (21) 2074983!24 (51) . I1. Кл."- 6 05В 5/01 с присоединением заявки N

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

Оп;бликовано 15.01.77, Бюллетень М 2 (53) УДК 621.3(088.8) Дата опубликования описания 15.02.77 (72) Автор изобретения

Б. А. Митрофанов (71) Заявитель (54) НЕЛИНЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО

ГосудаРственный комитат (23) приоритет

Изобретение относится к устройствам нелинейной коррекции для следящих систем.

Известна нелинейная корректирующая цепь, состоящая из двух пассивных дифференцирующих RC-цепочек, включенных через диоды в прямой тракт усиления сигнала ошибки следящей системы (1), Включение пассивной RC-цепочки последовательно в тракт основного сигнала приводит к ослабленшо последнего, и для восстановления его уровня коэффициент усиления усилителя следящей системы должен быть соответственно увеличен. Кроме того, из-за влияния сопротивления усилителя на постоянную времени дифференцирующей цепи известное устройство может быть применено только в усилителях с большим входным сопротивлением. Известно также устройство нелинейной коррекции, действие которого основано на аперподическом разряде конденсатора, предварительно заряженного от якорной цепи исполнительного двигателя и подключаемого к одному пз входов усилителя следящей системы прп помощи реле, обмотка которого получает питание от дополнительного усилителя сигнала ошибки (2). Использование в этом устройстве.заряда конденсатора от силовой цепи исполнительного двигателя не позволяет применять его в следящих системах с исполнительным двигателем неэлектрического типа, а наличие дополнительного усилителя усложняет его схему. Наиболее близким к изобретению техническим решением является нелинейное устройство, содержащее трансформатор, два параллельно-встречно включенных в цепь первичной обмотки трансформатора стабилитрона, первый и второй двухполупсрподные выпрямители, входы которых подключены соответственно к первой п третьей вторич10 ным обмоткам трансформатора, а выходы соответственно к первым и вторым конденсаторам и разрядным резисторам, положительные выводы первого и второго выпрямителей через последовательно соединенные соответ15 ственно первьш и второй переменньш резистор и заппра|ощпй диод подсоединены к первым обкладкам соответственно первого второго накопительных конденсаторов, отрпцательныс выводы первого Il второго выпрямителей свя20 заны с одним из выводов соответствующих выходных соединенных последовательно резисторов, общая точка соединения которых подключена к общей точке соединения втоpbIx обкладок накопите IbHblx конденсаторов и

25 средней точке второй вторичной обмотки (3).

Так как выход нелинейного элемента однополярный и воздейс,IIIIe»a вход усилителя осуществляется параметрпчсскп, то применение нелинейного элемента предъявляет повышен30 ные требования к усилителю следящей спсте

542974

65 мы в части его температурной стабильности.

Зависимость напряжения на накопительном конденсаторе от величины рассогласования ухудшает динамические характеристики нелинеиного элемента при малых начальных рассогласованиях.

Целью изобретения является улучшение динамических характеристик. Ы описываемом устройстве это достигается тем, что в него введены два ключа, два диода и два ограничительных стабилитрона, при этом крайние выводы второи вторичной оомотки трансформатора через ключи подключены к анодам диодов, катоды диодов и ограничительных стабилитронов связаны со вторыми обкладками накопительных конденсаторов, аноды ограничительных стабилитронов подключены к общей точке накопительных конденсаторов.

На чертеже представлена схема описываемого устройства.

Оно содержит запирающие диоды 1 и 2, трансформатор 3, двухполупериодные выпрямители 4 и 5, конденсаторы 6 и 7, разрядные резисторы 8 и 9, накопительные конденсаторы 0 и ll, диоды 12 и 13, переменные резисторы

14 и 15, ключи 16 и 17, выходные резисторы

i8 и 19, ограничительные стабилитроны 20 и

2l, стабилитроны 22 и 23, первую вторичную обмотку трансформатора 24, вторую вторичную обмотку трансформатора 25, третью вторичную обмотку трансформатора 26 и может быть использовано как параллельное корректирующее устройство (подключается параллельно цепи ошибки следяющей системы) .

При наличии в момент включения следящей системы начального рассогласования на первичной, а следовательно, и на вторичной обмотках трансформатора 3 появляется переменное напряжение, величина и фаза которого зависят соответственно от величины и знака рассогласования. Опорные напряжения ключей (фазочувствп тельных выпрями гелей)

16 и 17 включены в противофазе одно относительно другого, Допустим, рассогласование имеет такой знак, что полярность напряжения на обмотке трансформатора 3 в один из полупериодов — положительна (плюс на выводе обмоткп, помеченном на чертеже точкой), а транзисторы фазочувств ггельного выпрямителя

16 открыты опорным напряжением. 11ри этом накопительный конденсатор 10 заряжается до напряжения стабилвзацип ограничительного стабилитрона 20. Г1о мере движения к положению согласования напряжения на выпрямителе 4 становится равным н затем меньше напряжения на ограничительном стабилитроне 20. Запирающий диод 1 прп этом открывается, и накопительный конденсатор 10 разряжается через запирающий диод 1, переменный резистор 14, разрядный резистор 8 и резистор 18. На выходе устройства нелинейной обратной связи появляется напряжение с полярностью, указанной на чертеже в скобках.

При противоположном знаке рассогласования схема работает аналогично, но заряжается накопительный конденсатор 11, который при подходе системы к согласованному положению разряжается и на выходе устройства появляется сигнал с полярностью, указанной на чертеже без скобок. Накопительный конденсатор 10 при этом знаке рассогласования не заряжается, так как в полупериоде, когда напряжение на обмотке, к которой он подключен, — положительно, транзисторы фазочувствительного выпрямителя 16 заперты опорным напряжением.

Гаким образом, полярность напряжения на выходе устройства определяется знаком рассогласования, и оно может суммироваться с сигналами других обратных связеи на входе усилителя следящей системы. (игнал с выхода устройства нелинейной обратной связи, поступая на вход усилителя, уменьшает его входное напряжение и, следовательно, скорость привода, что позволяет получать процесс согласования без перерегулирования.

1lеременные резисторы 14 и 15 предназначены для подстройки постоянных времени разряда накопительных конденсаторов и получения оптимального процесса согласования.

Введение в устройство нелинейной обратной связи двух ключей и двух диодов позволяет суммировать его выходной сигнал с сигналами других обратных связей, что делает применение данного устройства некритичным к температурной стабильности усилителя следящей системы, а устранение зависимости напряжения на накопительных конденсаторах от величины начального рассогласования введением двух стабилитронов улучшает динамические характеристики следящей системы для отработки малых начальных рассогласований. Все это существенно расширяет область применения описываемого устройства.

Формула изобретения

Нелинейное устройство, содержащее трансформатор, два параллельно-встречно включенных в цепь первичной обмотки трансформатора стабилитрона, первый и второй двухполупериодные выпрямители, входы которых подключены соответственно к первой и третьей вторичным обмоткам трансформатора, а выходы — соответственно к первым и вторым конденсаторам и разрядным резисторам, положительные выводы первого и второго выпрямителей через последовательно соединенные соответственно первый и второй переменный резистор и запирающий диод подсоединены к первым обкладкам соответственно первого и второго накопительных конденсаторов, отрицательные выводы первого и второго выпрямителей связаны с одним из выводов соответствующих выходнгях соединенных последовательно резисторов, точка соединения которых подключена к точке соединения вто542974! ! ! !

Вход

Составитель Г. Романченко

Техред E. Петрова

)корректор Е. Хмелева

Редактор Л. Тюрина

Заказ 44/I) Изд, ¹ 109 Тнр:",ке 1069 Подписи зе

Цг)ИИПИ Государственного ко нтста Согста З)лпистров СССР ио делам изобретении и открытий

113035, Москвз, Ж-35, Раушская: аб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 рых обкладок накопительных конденсаторов и средней точке второй вторичной об.;:отки, отл и ч а ю ще ес я тс ), что, с целью ул ..чшения динамических характер;стик устройства, в него введены два кл)оча, два д).îäà и два ограничительны:; стабилитрона, при этом крайние выводы второй вторичной обмотки трансформатора через ключи подключены к анодам диодов, катоды диодов:. ограничительных стабилитронов связаны со вторыми обкладками накопительных конд исаторов, аноды ограничительных стабилитронов подключены к общей точке накопительных конденсаторов.

Источники информации, принятые во вни5 ман )e при экспертизе:

1. куракин К. И. Следящие системы малой

i.où:)îñT):,. М., Машиностроение, 1965, с. 249.

2. Журнал «Электромеханика», Известия вузов № 8, 1968.

Io 3. Авторское свидетельство СССР ¹ 291379, М. Е,л. Н 04 3/06, 1969.

-! ! ! ! !