Экстремальный регулятор

Экстремальный регулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(!3) 581606

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Й ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСВ ВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 15.05.74(21) 2024121/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 25.03.77Бтоллетеиь № 11

Союз Советских

Социалистических

Республик (53) М, Кл.

:& 05 В 13/02

Госудврстеенай наинтет

Севвта Мнннетрев СССР нн делам нзабретвннй

N етнрытнй (53) УДК 62-50 (088.8) (4б) Дата опубликования описании,11.07.77 (72) Автор изобретения

А. С. Темнчев (71) Заявитель

Ленннградскнй институт точной механики н оптики (54). ЭКСТРЕМАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к автоматике самонастраивающихся систем.

Известна схема экстремум-детектора с частотной модуляцией н реверсивным счетчиком, состоящая нз ограничителя, частотного модулятора, реверсивного счетчика, обеспечивающая настройку на экстремум сннусондального входного напряжения путем преобразования входного напряжения в нспульсную последовательность и нзмере-. тп. ння количества импульсов за полупернод колебаний. Результат измерения фиксируется реверсивным счетчиком. Схема имеет низкую помехоустойчивость нз-за того, что на вход частотного модулятора поступает. еб сигнал беэ фнльтрацин. Кроме того, схема неработоспособности прн входном сигнале, нмеюшем частоту несколько кнлогерд.

Известен также экстремальный регулятор, представляюший собой регулятор с за- gp поминанием экстремума, .в котором между блоками запоминания экстремума н нсполннтельным устройством включены четыре пороговых устройства и схема их подстройкн. 25

Недостатком такого регулятора является налнчне сложной схемы снгнум-реле и автоматнкн для подстройки пороговых устройств.

Известен также экстремальный регулятор, содержашвй генератор тактовых импульсов, блок эапомннання. экстремума, первый н второй мультнвнбраторы н последовательно соедннвнные компаратор, трнггер реверса, интегратор, соединенный с входом полосового фильтра, выход которого соединен через усилитель с автоматической регулировкой усиления (АРУ) с входом ограничителя, а выход триггера реверса соединен с одним нз входов блока эапомннання экстремума.

Недостатком известного регулятора является его низкая помехозашнта при настройке фильтра на амплитудно-модулированный сигнал нз-за того, что на вход счетчика поступают импульсы, частота которых нзменяется при наличии на входе регулятора сигнала, модулированного по амплитуде.

55 1806! редложениый регулятор отличается тем, oв :схе..гу включены последовательно сое,!:к=-..:п..н первый элемент И, второй але:„л;т И, счетчик и двкодируюший блок, сое-. диненный с входами блока запоминания экстр мума, компаратора, последовательно соешп о.: —.ыие первый ждуший мультивибратор и ди,Царе. циальный блок, соединенный с одпим иэ входов счетчика, и после» довательно соединенные второй ждуший мультивибратор и ключ, соединенный с выходом блока запоминания экстремума и входом компаратора, один иэ выходов первого ждущего мультивибратора соединен с одним из входов второго элемента И, а тре- 5 ,тпй и четвертый мультивибраторы соединены соответственно с одним иэ входов интегратора и первого элемента И.

Это позволяет повысить помехоустойчивость регулятора. М

На фнг. 1 показан предлагаемый регу-. лятор; на фиг. 2 приведен график его работы.

Экстремальный регулятор состоит нэ по-, лосового фильтра 1, являющегося объектом и управления, усилителя с автоматической регулировкой усиления (АРУ) 2, ограничителя 3, первого и второго элементов И 4 и

5, счетчика 6, декодирующего блока 7, бло ка запоминания экстремума 8, ключа 9, ЗО .компаратора 10, триггера реверса 11, интегратора 12, первого и второго ждущих мультивибраторов 13 и 14, генератора такто:-, вых импульсов 15, третьего и четвертого мультивибраторов 16 и 17, а также дифференцируюшего блока 18.

Принцип повышения помвхозащиты экю ремального регулятора основан на ограничении сигнала по амплитуде. Это ограничение обеспечивает демодуляцию сигнала по 40 амплитуде. При перестройке фильтра по мере приближения к экстремуму огибающей сигнала ширина вершины ограниченного импульса .увеличивается и будет максимальной-при точной настройке фильтра на сиг- 45 нал. Учитывая, что при амплитудной моду ляции имеет место и фазовая модуляция, то для увеличения точности настройкифильтра замеряют длительность пачки импульсов, Для увеличения быстродействия схема 30 регулятора имеет два цикла работы: первый — запоминающие экстремального значения огибающей, второй - сравенение текушего значения огибающей с запомненным значением и сброс на нуль. 55

Устройство работает следуюшим,образом. С выхода электронно-перестраиваемого фильтра 1 сигнал поступает через усилитель с автоматической регуЛировкой усиления (АРУ) 2 и ограничитель 3 на первый элемент И 4, при этом импульсы четвертого мультивибратора 17 через второй элемент И 5 поступают на вход счетчика 6. Второй элемент И 5 в этот момент будет открыт. Прекращается поступление импульсов в счетчик 6 при подаче импуль- са с первого ждущего мультивибратора 13.

Импульсы мультивибратора 13 показаны иа фиг. 2 д . Спад импульса первого жду щего мультивибратора 13 диффереицируется блоком 18 и используется для сбро- са счетчика 6 на нуль. Напряжение на выходе декодирующего устройства 7 показано, в виде сплошной линии на фиг. 2 е, .а штриховой линией - напряжение на выходе блока запоминания экстремума 8.

Уровень напряжения выхода блока запо-. минания экстремума по мере. приближения настройки фильтра к экстремуму сигнала увеличивается. При переходе через экстремум напряжение на выходе декодирующего блока уменьшается. Компаратор 10 срабатывает при определенной разности между текущим и экстремальным значениями выхода декодируюшего устройства и блока запоминания экстремума.

Чтобы схема запоминания экстремума соединялась с компаратором только в момент поступления импульсов в счетчик, между компаратором и блоком запоминания установлен ключ 9, на вход которого подают ся импульсы со второго ждущего мультивибратора 14 (фиг. 2, r). Третий мультивибратор 16 и интегратор 12 формируют управ-. ляющее напряжение, показанное на фиг. 2Р.

Технический эффект предложенного технического решения - повышение помехоустойчивости регулятора при настройке полосового фильтра на амплитудно-модулированный .тнал.

Помехоустойчивость экстремального регулятора определяется коэффициентом подав. ления амплитудной модуляции при ограничителе

Т Ч

X= п где тп„и — глубина модуляции на входе и выходе ограничителя.

Чем меньше уровень ограничения, тем больше коэффициент подавления амплитудной модуляции.

Вторым условием для обеспечения помехоустойчивости является длительность интегрирования импуиьсов т

ы.= Jurat о

Чем больше Т, тем больше помехоустойчи-. вость, однако при большом Т уменьшается

551606 быстродействие. Величина Т определяется из условия н

Т< м где х — частота несущего колебания входного сигнала;

- частота импульсов модулятора, используемого для перестройки интегратора. 10

Помехоустойчивость достигается за счет изменения функциональной схемы включения ограничителя амплитуды сигнала, периодического измерения нескольких периодов несущего колебания.

Формула изобретения Щ

Экстремальный регулятор, содержащий генератор тактовых импульсов, блок запоминания экстремума, первый и второй мультивибраторы и последовательно соединен- gS ные компаратор, триггер реверса, интегратор, сое .иненный с входом полосового фильтра, выход которого соединен через усилитель с автоматической регулировкой усиления (AРУ) с входом ограничителя,а выходтрнггера реверса соединен с одним из входов блока запоминания экстремума, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с пелью повышения помехоустойчивости регулятора, он содержит последовательно соединенные первый элемент И, второй элемент И, счетчик н декодируюший блок, соединенный с входами блока запоминания экстремума, компаратора, последовательно соединенные первый ждуший мулътивибратао и дифференцнруюшнй блок соединенный с одним из входов счетчика, и последовательно соединенные второй ждуший мультивибратор и ключ, соединенный с выходом блока запоминания экстремума и входом компаратора, один из выходов первого ждущего мультивибратора соединен с одним из входов второго элемента И, а . третий и четвертый мультивибраторы соединены соответственно с одним из входов интегратора н первого элемента И.

551606 ие.

Составитель А. Лещев

Редактор Т. Фадеева Техред С. Вена Корректор B. Скучка

Заказ 123/25 Тираж 1085 Подписное, ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам .изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/S

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