Система экстремального регулирования

Система экстремального регулирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Автор . изобретения

A. Н. Власов (71) Заявитель (S4) СИСТЕМА ЭКСТРЕМАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано при стабилизации частоты генерации лазеров.

Известна система экстремального регулирования Q, содержашая частотный детектор, интегратор и последовательно соединенные фазосдвигаютий блок, первый сумматор, функциональный преобразователь, второй сумматор, объект регу- . лирования и фильтр. Выход интегратора

10 соединен со вторым входом второго сум матора, первый вход которого соединен со вторым входом первого сумматора.

Такая система обладает повышенной

15 помехоустойчивостью.

К недостаткам системы следует отнести относительно высокую систематическую ошибку регулирования яз- а дрейфа нуля частотного детектора, интегратора и часточн ъзадаюшего блока. .Целью изобретения является снижение систематиче «ой ошибки регулирования

2 системы за счет повышения помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что система экстремального регулирования содержит переключатель фазы, переключатель полярности и последовательно соединенные генератор импульсов, переключатель знака счета, реверсивный счетчик, преобразователь код-аналог и третий сумматор, второй вход которого со единен с выходом переключателя полярности, а выход — со входом интегратора.

Первый вход второго сумматора соединен со вторым входом переключателя знака счета и через частотный детекторс первым входом переключателя ltoaapности, вторым входом подключенного к выходу генератора импульсов и через переключатель фазы к входу фаэосдвигаюmего блока. Второй вход переключателя фазы соединен с выходом фильтра.

Вариант структурной схемы предлагае мой системы представлен на чертеже, где обозначены объект регулир вания 1, 3 8 фильтр 2, усилитель 3, фазосдвигающий блок 4, первый 5 и второй 6 сумматоры, частотно-задающий блок 7, ограничитель амплитуды сигнала 8, функциональный преобразователь 9, состоящий нз блоков

3, 7, 8 генератор поискового сигнала 10, состоящий из блоков 9, 5, интегратор 11, .частотный детектор 12, переключатель знака счета 13, реверсивный счетчик 14, преобразователь код-аналог 15, переключатель полярности 16, третий сумматор . 17, переключатель фазы 18, генератор импульсов 19, у -первая гармоника сигнала выхода объекта регулирования 1, у -поисковый сигнал, у -сигнал управле 3 ния объектом регулирования 1.

Блоки 2, 18, 4, 5, 9, 12, 16, 17, 11 и 6 совместно с объектом регулирования 1 образуют замкнутую последова- тельную цепь, в которой параллельно бло-, кам 12, 16, 17 подключены последова.—:. тельно соединеннью блоки 13, 14, 15.

При этом входы первого 5 и второго 6 сумматоров соединены с входом преобразователя 9, а вторые входы переключателя фазы 18, переключателя полярносту .

l6 я переключателя знака счета 13 соединены с генератором импульсов 19.

Переключатель фазы 18 может быть расположен между объектом регулирова.ния 1 и фильтром 2, между фазовращате . лем 4 и сумматором 5, между функциональным преобразователем 9 и суммато ром 6.

Работа системы при этом расположении принципиально не изменится, Система работает следующим образом.

На вход объекта 1 подается поисковьй сигнал у, Из выходного сигнала объекта 1 изоярательный фильтр выделяет первую гармонику выходного сигнала у, Переключатель фазы 18 манипулирует фазу на 180. С помощью фазосдвигаю щего блока 4 сигнал+ у .,сдвигается о по фазе на 90 . Выходной сигнал фазьсдвигающего блока в сумматоре 5 суммируется с поисковым сигналом у>. Выходной сигнал сумматора 5 усиливается в усилителе 3 и подается на частотназадающий блок 7.

Амплитуда выходного сигнала частот но-задающего блока 7 огранячивается с помощью а"раничителя амплитуды сигнала 8.

Функциональные блоки 3, 5 7, 8 образуют генератор поискового сигнала 10„

Частота поискового сигнала определяется частотно-задающим блоком 7, выполнен. ным, например, в вийе 1.С-контура, и ам88069 ф

Въиодной сигнал сумматора 5, соответствующий сдвинутому по фазе сигна5 лу у,, вносит либо емкостное сопротивление s .С-контур, если аза блока 4 имеет значение+90 (либо индуктивное сопротивление если фаза блока 4 имеет значение -00 ). Это приводит к измене10 нию частоты поискового сигнала у . Манипуляция фазы блоком 18 приводит к изменению знака частотной расстройки поискового сигнала у, но переключатель полярности 16 компейсирует это изменение. В.результате полярность сигнала на

Нескомпенсированный дрейф нулей блоков 7, 11, 12 привел бы к систематической ошибке регулировании системы, 40 поскольку для компенсации этих дрейфов использовалась бы некоторая определен ная по амплитуде и фазе составляющая сигнала у, возникающая при расстройке положения объекта регулирования 1 m

4 носительно положения экстремума, В данной системе экстремального регулирования наличие такой расстройка приводит к ступенчатому изменению средней частоты поискового сигнала у иэ-эа ,. переключения фазы сигнала у с помощью

5е блока 18, Разность средних значений чаототы поискового сигнала у2 в соседних полупериодах переключения накапливается счетчиком 14 и преобразуется с помощью блока 15 в аналоговый сигнал, который

55 в сумматоре 17 компенсирует щюйф нулей частотного детектора 12, частотнозадающего блока 7 и интегратора 11, сводя тем самым систематнческую рас26

35 плитудой и фазой выходного сигналя фаэосдвигающего блока 4. выходе блока 16 однозначно соответствует знаку расс ройки положения объекта регулирования 1 относительно точки экстрейма.

Частотный детектор 12, переключатель полярности 16, сумматор 17 и интегратор 11, образуют быстрый канал обработки, который из поискового сигнала у вырабатывает сигнал у>, осуществляющий смешение управляемого параметра по направлению к экстремуму, реверсивный счетчик 14 переключатель знака 13 и преобразователь код«аналог 15 обраэукт медленный канал отработки, который из изменения среднего значения поис-..osoro сигнала у вырабатывает сигнал, компенсирующий нежелательные систематичес кие уходы нулей частотного детектора 12, частотно-задающего блока 7 и интеграто ра 11.

5 8.880 стройку положения обьекта регулирования

1 относительно положения акстремума вплоть до нулевого значения. Частота генератора переключающих импульсов 19 берется как правило; много меньше час готы поискового сигнала у, а полупериоды- строго равными межлу собой.

Воэможность получения идентичных полупериодов переключения генератора 19 благодаря использованию цифровой техни- go ки оэвопяет с.введением новых функциональных блоков уменьшить систематическую ошибку регулирования, вносимую arcs ремальной системой.

Формула изобретения

Система экс ьремальногб регулир она ния, содержащая частотный детектор, интегратор, и последовательно соединенныэ фазосдвигаюший блок, первый сумматору функциональный преобр&зова Фэльр Вто рой сумматор, объект регулирования и фильтр, выход интегратора соединен со вторым входом второго сумматора, первый вход котора о соединен со вторым входом перва о сумматора, о т л ч ч а69 4

iþ m а я с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости сисжмь, она содержит переключатель фазы, переключатель полярности и последовательно соединенньи генерата импульсов, переключатель знака счета, реверсивный св вчик, преобразователь код-аналог и яре» тий сумматор, второй вход которав о соединен с выходом переключателя поиярноо, ти, а выход - со входом интегратора, пер вый вход второго сумматора соединен со вторым входом переключателя знака счет . и через частотный лвтэктар с первым входом переключателя полярности, вторым входом подключенного к выходу генерато» ра импульсов и через переключатель фазы - к выходу фаэосдвигаюаего блока, второй вход переключателя фазы соединен с выходом фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при експэртиэе

1. Авторское свидетельство СССР

l4 661504, кл. 605 В 13/02, 1978 (прототип) .

ВНИИПИ Заказ 10723/12 Тираж 943 Подписное

Филиал ППЛ "Патент", г. Ужгород, ул. Проекгная, 4