Способ генерирования периодических колебании произвольной формы
Патент 269260
Классы МПК
Способ генерирования периодических колебании произвольной формы
Иллюстрации
Реферат
269260
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскиз
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Кл. 21с, 46/51
Заявлено 12.1Х.1966 (№ 1101586/18-24) с присоединением заявки Я
Приоритет
Опубликовано 17Л т .1970. Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 31 VII.1970
МПК G 05Ь 17/00
УДК 621.373.43(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
В. А. Афанасьев и В. Г. Каган
Новосибирский электротехнический институт
Заявитель
СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЯ
ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРЕЛЬI
Предложенный способ получения периодическихх колебаний произвольной формы может использоваться в самостоятельных устройствах для исследования различных систем автоматического управления и следящих систем, а также в аналоговой вычислительной технике.
Известны способы получения колебаний сложной формы,. например сложных колебаний путем суммирования отдельных гармоник этого колебания или сложного колебания нз 10 простого синусоидального колебания путем специального нелинейного преобразования.
Однако, если исказится амплитуда или начальная фаза хотя бы одной гармоники или если изменится входное синусоидальное коле- 15 бание, то изменится и выходное колебание, т. е. эти способы получения колебаний построены по принципу разомкнутого контура управления.
Предложенный способ получения колебаний 20 строится по принципу замкнутого контура управления. B качестве характерной черты, отличающей его от других способов, является использование фазового портрета требуемых колебаний, который реализуется с помощью 25 нелинейного преобразователя, и включение этого нелинейного преобразователя в замкнутую колебательную систему, с целью непосредственного контроля требуемой формы колебаний, ;ЗО
Такой способ дает возможность получать колебания произвольной формы с высокой точностью, так как отклонение параметров колебаний от номинального режима (который задается с помощью фазового портрета) сейчас же образует управляющий сигнал, возвращающий колеоания к требуемой форме.
На фпг. 1 изображена блок-схема устройства, воспроизводящего колебания системы по предлагаемому способу.
Работает система следующим образом.
Выходной сигнал Х,,- колебательной системы 1 подается на функциональный построитель фазового портрета, на котором набран желаемьш фазовый портрет в соответствии с колебаниями нужной формы. При этом структура функционального построителя, естественно. должна обеспечивать однозначную зависимость между Х,„„и Х„. Таким образом, с выхода функционального построителя 2 поступает производная выходной величины Х„. служащая в качестве эталона. На выходе сравнивающего устройства 8 образуется разность -; = Х,„„. — X„, представляющая собой ошибку регулирования и служащая управляющим сигналом для блока управления 4, который в зависимости от знака
oIIIIIosII вводит посредством управления папя269260
Предмет изобретения
Фиг.
Составитель А. Павленко
Текред 3. H. Тараненко Корректор С. М. Сигал
Редактор Б. Нанкина
Заказ 2087!12 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобрстений и открытий при Совсте Министров СССР
Москва, )К-35, Раугпская наб., д. 4(5
Типография, пр. Сапунова, 2 метром 5 отрицательную обратную связь, если е; )О, и параметром б — положительную обратную связь при в; (О.
Базовая колебательная система строится таким образом, чтобы наличие отрицательной обратной связи соответствовало затухающему колебательному процессу, и наоборот, при положительной обратной связи — нарастающему колебательному процессу.
На фазовой плоскости этим двум процессам соответствует движение изображающей точки системы по закручивающейся спирали (устойчивый фокус) и раскручпвающейся спирали (неустойчивый фокус). Следовательно, положение изображающей точки системы на фазовой плоскости будет определяться некоторым устойчивым предельным циклом (фиг. 2), замкнутая траектория которого набрана на функциональном построителе и соответствует желаемому фазовому портрету (т. е. желаемой форме колебаний). Если какие-нибудь возмущения в системе приведут к тому, что изображающая точка системы окажется в непосредственной окрестности внутри или снаружи цикла (-.„ф 0), то она возвращается обратно на замкнутую траекторию, соответствующую предельному циклу.
Замкнутая траектория соответствует незатухающим колебаниям в системе с периодом, равным времени оборота по замкнутой траектории. Отслеживание такой замкнутой траектории и осуществляется системой регулирования по производной выходной величины, т. е. работающей с упреждением ошибки, путем использования механизма отрицательной и положительной обратной связи.
Способ генерирования периодических коле15 бапий произвольной формы, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности воспроизведения требуемой формы колебаний, на вход функционального построителя, использующего в качестве эталона фазовый портрет
20 требуемых колебаний, подают сигнал, соответствующий выходной координате базовой колебательной системы, производную этого сигнала сравнивают с эталонным сигналом производной, получаемой на выходе функци25 онального построителя, а их разность подают в блок управления параметрами базовой колебательной системы.