Нелинейное корректирующее устройство

 

: .»». », i h ì t l r ã » i с я „.

Ф»= и>651311

О П-M C--А -Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Соеетснмх

Соцмалмстимеавх. Республик

I (61) Дополнительное к авт. свиа-ву— (22) ЗаЯвлено 01.11.77 (21) 2539935/18-24

Я (51) М. Кл с присоединением заявки №

» (23) ПрноритетqO5В Я01 йаударатеелньб «own ссср аа делам изайретеехй в еткрнтай

Опубликовано 05.03.79,бюллетень № 8 (53) УДК 62-50 (088.8) Дата опубликования описания 07,03,79 (721 Автор. . изобретения

В. M. Остреров (71) Заявитель

Украинский научно-исследовательский институт станков и инструментов (54) НЕЛИНЕЙНОЕ КОРРЕКТИРУЮШЕЕ УСТРОЙСТВО

1 Изобретение относится к области автоматики, в частности к элементам систем автоматического рег улирования с переменной структурой, Известны нелинейные корректирующие устройства с управляемыми ключамн (1) Из известных нелинейных корректи- . рующих устройств наиболее близким по технической сущности к изобретению является нелинейное корректирующее ус ройство, содержащее масштабный элемент, подключенный ко входу операцион ного усилителя и через последовательно соединенные элемент обратной связи, первый ключ и интегрирующий элементк выходу операционного усилителя, управляющий вход первого ключа соединен с выходом широтно-импульсного модулятора f2).

Однако в связи с.тем, что изменение пропорциональной составляющей выходного сигнала регуляторов происходив одновременно с изменением инте-. гральной составляющей, с помощью этих устройств нельзя осуществить глубокое регулирование параметров чисто интегрирующего звена, содержащего в пепи обратной связи только конденсатор. Кроме того, изменение передаточной функции интегрирующего звена путем коммутации управляемого ключа, шунтирующего входное сопротивление, приводит к изменению .суммарного входного сопротивления усилителя и соответствующего изменения нуля усилителя- Изменение этого сопротивления изменяет нагрузку на источник входного сигнала и, следовательно, повышает требования к величине его внутреннего" сопротивления.

Бель изобретения — расширение области нриМенения и повышение точности работы устройства.

Эта цель достигается тем, что в известное нелинейное корректирующее устройство введены инвертор и второй ключ, управляющий вход которого через инвер651311 тор соединен с выходом широтно-импульсного модулятора, а выход интегрирующего элемента через второй, ключ под ключен к шийе нулевого потенциала.

На чертеже представлена функцио - нальная схема нелинейного корректирующего устройства.

Оно содержит масштабный элемент (резистор) 1, операцйоннйй усилит .ль

2, элемент (резистор) обратной связи

3, интегрирующий элемент (конденсатор)

4, первый ключ 5, Широтно-импульснйй модулятор 6, инвертор 7 и второй ключ 8.

Нелинейное корректирующее устройство работает следующим образом.

При замкнутом состоянии ключа 5 ключ 8 разомкнут, так как последний управляется сигналом, инверсйым по отношению к сигнаду управления ключом 5.

При этом цепь обратной связи усилителя 2 составляют элемен г обратной связи

3 и интегрирующий элемент 4, и соот-. ветственно перечаточная функция устройства имеет вид н 1

W= — + —, (41 р,С, где Р1 — сопротивление резистора, включенного в цепь обратной связи усили.теля;

Я,> - сопротивление резистора, включенного на входе усилителя;

С1- емкость конденсатора, включенного в цепь обратной связи усилителя.

При разомкнутом ключе 5 и замкнутом.ключе 8 цепь обратной связи усилителя 2 разомкнута и интегрирующий элемент 4 цепи обратной связи нодключен параллельно выходу усилителя 2.

При разомкнутой цепи обратной связи передаточная фунКция устройства соответствует ацериодичеекому звену с поч стояиной времени, определяемой величиной выходного сопротивления усилителя 2 и емкостью С. интегрирующего элемента 4 обратной связи.

При управлении первым ключом 5 от модулятора 6, а вторым ключом 8 от инвертора 7, вход которго соединен с выходом, модулятора 6, можно измененйем относительной продолжительно-сти нахождения ключей 5 и 8 в замкнутом и-разомкнутом положениях регулировать характер протекания переходного процесса устройства от процесса, соответствующего апериодическому звену, до процесса соответствующего передаточной функции (1) .

Основной особенность данного непинейного корректирующего устройства является то, что при разомкнутом ключе 5 напряжение на интегрцруюшом эле5 менте 4 равно напряжению на выходе усилителя 2, поэтому при замыкании ключа 5 на выходе усилителя 2 не пройсходит донолнительного изменения напряжения, обусловленного несоответстt0 вием начального напряжения на интегрирующем элементе 4 (s момент переключения выходному напряжению усилителя)

Эта особенность проявляется тем отчетливее, чем больше усилитель 2 corn

М ветствует идеальному.

При периоде коммутации, существенно меньшем (в 5-10 раз) времени минимального по длительности переходного процесса, протекающего в устройстве, изменение. передаточных функций будет плавным, а пульсации в выходном сигнале будут незначительными.

Предложенное устройство позволяет обеспечить независимое изменение в ши роких пределах интегральной составляю, щей выходного сигнала, что расширяет область его применении и повышает стабильность работы.

Формула изобретения

Нелинейное корректирующее устройЭЭ

Э ство, содержащее масштабный элемент; подключенный ко входу операционного усилителя и через последовательно соединенные элемент обратной связи, первый ключ и интегрирующий элемент — к вы40 ходу операционного усилителя, управляющий вход первого ключа соединен с выходом широтнэ-импульсного мсдулятора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и

45 повышения точности работы устройства, оно содержит инвертор и второй ключ, управляющий вход которого через инвертор соединен с выходом широтно-им50 пульсного модулятора, а выход интегрирующего элемента через второй ключ подключен к шине. нулевого потенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хлыпало Е, И. Нелинейные системы автоматического регулирования, Л., Энергия, 1967,с. 312 рис. 4«47.

2. Журнал .Автоматика", и телемехаиика». 1964, с. 1598-1603.

651311

Составитель Г. Нефедова

Редактор Л. Утехина Техред 3. Фанта Корректор Е. Папи

Заказ 804/44 Тираж 1014 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., a. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4