Устройство для воспроизведения функции запаздывания

 

l " :с.

ОЙ ИСАНЙЕИЗОБРЕТЕНИЯ!

Г р

<- 696482 Ь

/ ф (о1) Дополнительное к авт. свид-еу (22) Замелеио 1805.78 (2I) 2618749/18-24

606 ю 7/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и откритий (23) Приоритет

Опубликовано 05.117$. еиоллетеиь тЩ 41

Дата опубликования описания 0811.79 (53) УДК 62-g0 (088,8) Г И. Тахнанон, R.B. Белянина и Д.Д. Тупнцын (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФУНКБИИ

Э П АЗДЫВЛНИЯ

Изобретение относится к области электрического моделирования, автоматического управления, информационно-измерительной техники и телеметрии, Оно служит для воспроизведения передаточных функций, аппроксимирующих временное запаздывание по принципу точного воспроизведения амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и приближенного воспроизведения - фазочастотной характеристики (фч) ) е

Известны устройства для воспро-. изведения функции запаздывания (1), Р).

Иэ известных устройств наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство,содержащее операционный усилитель, инвертирующий вход которого соответственно через перный и второй резисторы соединен со входом устройства и с выходом операционного усилителя, а неинвертирующий вход через третий резистор и первый конденсатор — со входом устройства и шиной нулевого потенциала (2).

Недостатком данного устройства являются низкий порядок передаточной функции (первый) и ограниченный относительный диапазон изменения запаздывания азТ (где а — частота вход ного сигнала, а Т вЂ” время задержки, Каскадное соединение этих устройств с целью поньааения порядка передаточной функции создает избыточность пассивных элементов и операционных усилителей, а также усложняет наст10 ройку иэ-эа необходимости многократного выравнивания номиналов сопротивлений резисторов, подключенных к неинвертирующим входам соответствующих дифференциальных усилителей.

Цель изобретения - повышение точности работы устройстна, путем построения структурнокомпенсированного устройства, в котором использованы один операционный усилитель и минимально возможное количество формирующих ВТ.С-элементов.

Эта цель достигается тем, что в предложенное устройство введены последовательные 1,С-цепи, причем неинвертирующий вход операционного усилителя через параллельно соединенные последовательные LC-цепи подключен к шине нулевого потенциала.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройст30 ва. печинается тождественное равенство парных коэффициентов а, а а а

Ор гР г гг I0 числителя и знаменателя реализуемой передаточной функций. Кроме того, н изобретении по сравнению с каскадным соединением элементарных звеньев запаздывания снимаются ограничения на

15 значения коэффициентов аг" - ак. а.при нечетном и

Ог(р) го+ ггp + " гг-г"

a +a„pa р,+ +а р„,+а p" 20 где и — порядок функции Н(р);

О.

P -= —

dФ

В приведенных выражениях для Н (р) гголиномы числителя содержат лишь четные степени оператора р, В результате: при любом и имеем

И(р)= -z о-а1Р < p -" +(-<) рг . (гг(Р) a— т

Ог) ао+а р а Р- +а

2 о .г г " np

При реализации функции Н(р) с нечетным порядком и требуются парал г лельно соединенных последовательных

LC-цепей б, каждая из которых образо--"

35 вана последовательным соединением индуктивности, и конденсатора 8. при четном и отсутствует конденсатор 5 и

1 и требуются — параллельно соедиг ненных последовательных LC-цепей 6, Введение цепей 6 позноляет увеличить рабочий диапазон (юТ и точность воспроизведения функций эапаздываЪгия. Реализованное структурнокомпенсированное устройство запаздывау 3

Око содержит операционный усилитель 1, первый 2, второй 3 и третий

4 резисторы, конденсатор 5, последовательные LC-цепи Й.г- бг, состоящие иэ индуктивностей 7, -7 и кондексаторон 8„-8,, Устройство работает следующим обра зом, При равенстве сопротивлений резисторов 2 и 3 передаточная функция устройства - Н(р) при четном N описыва ется операторным ныражением вида

"г(р) do+a p "a Р (р) 2 о 2 () (p) a„+a p+a рг+...а рг ния содержит один операционный усилитель и минимально воэможное количество Формирующих RLC-элементов. АЧХ устройства нечувствительна к неизбежному отклонению RLC-параметрон схемы от расчетных значений, поскольку при любых значениях параметров цепей 4, 5, 6 (7, 8) и независимо от них обесФормула изобретения

Устройство для воспроизведения

Функций запаздывания, содержащее операционный усилитель, инвертирующий вход которого соответственно через первый и второй резисторы соединен со входом устройства и выходом операционного усилителя, а неиннертирующий вход через третий резистОр и первый конденсатор - со входом устройства и шиной нулевого потенциала, о тл и ч а ю щ е е о я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, оно содержит последовательные LC-цепи, причем неинвертируЮщий вход операционного усилителя через параллельно соединенные последовательные LC-цепи подключен к шине нулевого потенциала, Источники информации ггринятые но внимание при экспертизе

1. Догановский С.A. и др. Устройства запаздывания и их применение в автоматических системах. N, Машиностроение, 1966, с. 79-80 °

2. Марше Ж. Операционные усилители и их применение. Л., Энергия, 974 с. 85 (прототип) ЦНИИПИ Заказ 6769/50

Тираж 780 Подписи ое

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул . Проектная,4