Управляемый генератор гармоноческих сигналов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1>858010 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24 0130 (21) 28 7 21 38/18- 24 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет (Я}м. Хл.

G G 7/22

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н открытий

Опубликовано 230881.Бюллетень М 31 (53)УДК 681 33 (088. 8) Дата опубликования описания 230881 (72) Авторы изобретения

В.В. Алексеев, В.A.Дартау, Ю, П, Павлов н В. В, Руджгов- .. (71) Заявитель

1,54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к аналого- " вой вы числительной технике и может быть использовано в системах векторнОго управления в качестве датчика функциЯ, а также в измерительной технике в составе задающих генераторов, Известен генератор, содержащий колебательный контур с интегрирующими усилителями и блоками умножения и стабилизатор амплитуды. Стабилизация амплитуды осуществляется с помощью вычислителя квадрата модуля интегрального регулятора и блока умножения (1 ).

Недостаток генератора - узкий частотный диапазон.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является генератор, в котором стабилизатор амплитуды содержит вычислитель модуля, пропорционально-интегральный регулятор (ПИ-регулятор), блок деления и два умножающих блока (2), Однако указанный генератор на низких частотах дает искажение выходных сигналов, приводящее к сужению рабочего диапазона частот. Это обусловлено отклонением коэффициента стабилизирующих обратных связей от оптимального значения на границах частотного диапазона, /

Цель изобретения — расширение рабочего диапазона частот, Цель достигается тем, что в управляемом генераторе гармонических сигналов, содержащем первый и второй блоки умножения, первые входы которых соединены c,aõîäoì регулирования частоты генератора. а выходы — с первыми входами соответственно первого и второго интегрирующих усилителей, выходы которых являются выходами генератора и соединены с вторыми входами второго и первого блоков умножения соответственно, блок задания начальных условий, соответствующие выходы которого подключены к вторым входам интегрирующих усилителей, и стабилизатор амплитуды, содержащий вычислитель модуля, ПИ-регулятор, блок деления, третий и четвертый блоки умножения, выходы первого и второго интегрирующих усилителей соединены с первыми входами соответственно третьего и четвертого блоков умножения и с соответствующими входами вычислителя модуля, выход которого соединен с первьми входами блока деления и ПИ-регулятора, второй вход которого соединен с входом

З0 регулирования амплитуды генератора, и ленинградский ордена ленина, ордена Октябрьской 1еволюцни и ордена Трудового Красного Знамени /горный-.:.ичститут им, Г,.В,Плеханова

858010

Формула из об рете ни я

$0

60 а выход — с вторым входом блока деления, выходы третьего и четвертого блоков умножения соединены с третьими входами перного и второго интегрирующих усилителей соответственно, в стабилизатор амплитуды введены пятый блок умножения и суммирующий апериодический усилитель, соответствующие входы которого соединены с шиной смещающего напряжения и с входом регулиронания частоты генератора, а выход соединен с первым входом пятого блока умножения, второй вход которого соединен с выходом блока деления, а выход подключен к вторым входам третьего и четвертого блокон умножения, На чертеже представлена блок-схема генератора. Генератор содержит блоки 1 и 2 умножения, вход 3 регу- . лирования частоты, интегрирующие усилители 4 и 5, блок 6 задания начальных условий, стабилизатор амплитуды

7, вычислитель 8 модуля, блоки 9 и

10 умножения пропорционально ПИ-регулятор 11, блок 12 деления, вход

13 регулирования амплитуды, блок 14 умножения, суммирующий апериодический усилитель 15, шину 16 смещающего напряжения, выходы 17 и 18.

Генератор работает следующим образом.

Управляющий сигнал, подаваемый на вход 3 генератора, определяет коэффициент усиленйя н контуре, образованном блоком 1 умножения, интегрирующим усилителем 4, блоком 2 умножения и интегрирующим усилителем 5, частоту генерируемых колебаний. Сигналы, поступающие на первые входы . усилителей 4 и 5 с выходов блока 6 задания начальных условий, определяют начальные значения амплитуд и фаз сигналов на выходе усили лей 4 и 5.

Сигналы с усилителей 4 и 5 поступают на входы вычислителя 8 модуля, выделяющего текущее значение амплитуды колебаний, поступающее на первый вход ПИ-регулятора 11, на второй вход которого подается сигнал установки амплитуды с входа 13. Сигнал, пропорциональный ошибке по амплитуде, с выхода IIH-регулятора 11 поступает на первый вход блока 12 деления и нормируется делением его на величину амплитуды. Сигнал относительной ошибки по амплитуде с выхода блока 12 деления поступает на первый вход блока 14, коэффициент передачи которого пропорционален сигналу с выхода апериодического усилителя 15, На один вход усилителя 15 подается напряжение с шины 16, а на другой сигнал, пропорциональный значению заданной частоты колебаний. Напряжение с выхода блока 14 поступает на вторые входы блокон 9 и 10, которые реализуют при подаче на их первые входы напряжений с выходов усилителей 4 и 5 коэффициенты обратных свя зей, При этом знак обратных связей определяется пб знаку ошибки амплитуды: если заданная амплитуда больше действительной †. обратные связи положительны, н противном случае отрицательны, а при их равенстве коэффициенты обратных связей равны нулю. КоэфФициент обратной связи определяется не только относительной ошибкой, в результате чего качество переходных процессов стабилизации не зависит от амплитуды и частоты колебаний. Сигнал смещения на шине 16 обеспечивает необходимый коэффициент стабилизирующих обратных связей при час- тотах,близких к нулю.Апериодический усилитель 15 обеспечивает работу генератора н замкнутых системах при управлении частотой по сигналу ошибки.

Использование такого генератора в качестве датчика Функции sin V

cos Ч, например, в системах векторного управления частотным вентильным приводом позволяет повысить надежность и качество Функционирования двигателя при пуске, останоне, работе с заданным моментом н области низких

-O частот и при неподвижном роторе, Работа н области низких частот позволяет обеспечить более высокую производительность механизмов, например подъемных установок,за счет сок.ращения нремени дотягивания.

Управляемый генератор гармонических сигналов, содержащий первый и второй блоки умножения, первые входы которых соединены с входом регулирования частоты генератора, а выходы-с первыми входами соответственно первого и второго интегрирующих усилителей, выходы которых являются выходами генератора и соединены с вторыми входами второго и первого блоков умножения соответственно, блок задания начальных услоний, соответствующиЕ выходы которого подключены к вторым входам интегрирующих усилителей, и стабилизатор амплитуды,содержащий вычислитель модуля, пропорционально-интегральный регулятор, блок деления, третий и четвертый блоки умножения, при этом выходы первого йвторого интегрирующих усилителей соединены с первыми входами соответст«венно третьего и четвертого блоков умножения и с соответствующими входами вычислителя модуля, выход которого соединен с первыми входами блока деления и пропорционально-интегрального регулятора, нторой вход которого соединен с входом регулирования амплитуды генератора, а выход — с вторым входом блока деления, выходы третьего и четвертого блоков умноже858010

Составитель Г,Осипов

Редактор О.Половка Техред Э,фанта КорректорС;Щомак

Эаказ 7246/80 Тираж 745 Подписное

BHHHtIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб,, д.4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 ния соединены с третьими входами первого и второго интегрирующих усилителей соответственно, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона частот, в стабилизатор амплитуды генератора введены пятый блок умнож ння и суммирующий апериодический усилитель, соответствующие входы которого соединены с шиной смещ- ощего .напряжения и с входом регулирования частоты генератора, а выход .соединен с первым входом пятого блока умножения, второй вход которого соединен с выходом блока деления, а выход подключен к вторым входам третьего и четвертого блоков умножения.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Проектчрование и применение операционных усилителей, Под ред, Д.Грэма. М;, "Мир", 1974, с, 433, 2, Авторское свидетельство СССР

В 642724. кл, 6 06 G 7/26, 1976 (прототип).