Экстремальный регулятор

Экстремальный регулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>970318 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 02.04.81(21) 3267747/18-24 с присоединением заявки ¹{51)hA Кп з

G 05 В 13/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

ИЗ) УДК62-50 (088.8) Опубликовано 301082. Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 30 ° 10.82

В.Н. Карпов, В.М. Липатов, Н.Я. Половинчук", и P.P. Санадзе (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭКСТРЕМАЛЬНЫЙ РВГУЛЯТОР

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано в самонастраивающихся радиотехнических и радиоиэмерительных системах, в частности, для настройки полосового фильтра с электронной перестройкой по частоте.

Известен экстремальный регулятор (1), содержащий последовательно соединенные усилитель с амплитудным детектором, дифференциатор, ключ и блок формирования управляющего напряжения, выход которого соединен с входом объекта регулирования, второй вход ключа соединен с выходом генератора импульсов, а выход объекта регулирования соединен с входом усилителя с амплитудным детектором.

Недостатком данного регулятора является сравнительно низкая надежвость настройки на экстремум вследствие наличия обязательной ошибки наст" ройки, равной 0,5-1,5 шага настройки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является экстремальный регулятор (2), содержащий последовательно соединенные усилитель с амплитудным детектором, днфференциатор, первый ключ и блок формирования уйравляющего напряже-. ния, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого через второй ключ соединен с выходом эадатчика постоянного напряжения, а выход соединен с входом объекта регулирования, выход которого соединен с входом усилителя с амплитудным детектором, а выход диф10 ференциатора соединен с вторым входом второго ключа. Данный экстремальный регулятор по сравнению с указанным выше обладает большой надежностью, так как обеспечивает более высокую точность настройки на экстремум, которая допускает ошибку настройки не более 0,5 шага настройки.

Недостатком известного регуляторая является невозможность изменения первоначальной настройки, т.ei невозможность автоподстройки. Для изменения параметров настройки необходимо каждый раз приводить регулятор в исходное положение и проводить новую настройку, что для реальных объектов часто бывает неприемлемым. Поэтому надежность настройки на экстремум при регулировании объекта с изменяющимися параметрами для таких регуляторов является невысокой.

970318

Цель изобретения — повышение надежности регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в регулятор, содержащий блок формирования управляющего напряжения и первый ключ, последовательно соеди- 5 ,ненные усилитель с амплитудным детектором и дифференциатор, последовательно соединенные генератор импульсов и второй ключ, причем выход объекта регулирования соединен с 10 входом усилителя с амплитудным детектором, выход блока формирования управляющего напряжения .соединен с входом объекта регулирования, дополнительно включены первый и второй вентили, первый и второй делители частоты, блок задержки и третий ключ, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока формирования управляющего напряжения, выход дифференциатора соединен через первый вентиль с первым входом третьего ключа и с входом первого делителя частоты, а через второй вентиль с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с выходом первого делителя частоты, а выход первого ключа соединен с вторым входом второго ключа и через блок задержки — с третьим входом первого 30 ключа, второй вход третьего ключа соединен с выходом второго ключа, третий вход которого через второй делитель частоты соединен с выходом генератора импульсов. 35 .На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема экстремального регулятора; на фиг. 2 - кривая зависимости напряжения на выходе усилителя с амплитудным детектором

0 » от напряжения Ов» на управляювьа щем входе объекта регулирования.

Регулятор содержит объект 1 регу,лирования, усилитель 2 с амплитудHbIM детектоРом, дифференциатор 3, 45 блок 4 формирования управляющего напряжения, первый и второй вентили

5 и б, первый и второй делители 7 и 8 частоты, первый, второй и третий ключи 9, 10 и 11, блок 12 задержки, генератор 13 импульсов. Напряжение на выходе блока 4 формирования управляющего напряжения ступенчато возрастает при подаче импульсов на его первый вход и ступенчато уменьшается при подаче импульсов на его второй вход. Первый вентиль 5 пропускает отрицательные импульсы с выхода дифференциатора, а второй вентиль б положительные. Первый делитель 7 частоты имеет коэффициент деления два, 60 а коэффициент деления второго делителя 8 частоты выбирается из условия К = Т f гдеТ -требуемая периодичность режима автоподстройкиу

f — частота импульсов генератора 13 импульсов. Блок 12 задержки осуществляет задержку прохождения импульса на время, равное длительности импульса с выхода дифференциатора 3. В качестве объекта 1 регулирования возьмем полосовой фильтр с электронной перестройкой по частоте.

Экстремальный регулятор работает следующим образом.

В исходном положении второй ключ

10 замкнут, первый ключ 9 разомкнут, третий ключ 11 соединяет свой второй вход с первым выходом. Напряжение на выходе блока 4 формирования управляющего напряжения равно нулю. При включении генератора 13 импульсов импульсы с его выхода через второй ключ 10 и третий ключ 11 поступают на первый вход блока 4 формирования управляющего напряжения. Напряжение на управляющем входе объекта 1 регулирования ступенчато возрастает до точки с(фиг. 2). При этом напряжение на выходе усилителя 2 с амплитудным детектором увеличивается до величины, соответствующей точке с экстремальной характеристики, а на выходе дифференциатора 3 на каждом шаге настройки возникают положительные импульI сы. На следующем шаге (точки и и и ) с выхода дифференциатора 3 снимается отрицательный импульс, который через вентиль 5 подается на первый. вход третьего ключа 11, который переключает свой второй вход с первого на второй выход. На следующих двух шагах настройка возвращается в точки с(с ) и b(b ). На выходе дифференциатора 3 возникает сначала положительный, а затем отрицательный импульс, который переключает третий ключ 11 в исходное положение и замыкает первый ключ 9, поступая на его второй вход через первый делитель 7 частоты. На следующем шаге настройка переходит в точку c(c ) . Положительный импульс с выхода дифференциатора 3 через вентиль б и первый ключ 9 подается на второй вход второго ключа 10 и через блок 12 эадерж. ки — на третий вход первого ключа 9.

Второй ключ 10 размыкается, а через время задержки выключается первый ключ 9. Настройка останавливается в точке с (с ) .

Через время Т на третий вход второго ключа 10 поступает импульс с выхода второго делителя 8 частоты.

Второй ключ 10 замыкается, и начинается цикл автоподстройки. Работа регулятора во время цикла автоподстройки не отличается от работы при первоначальной настройке, только управляющее напряжение на входе объекта регулирования изменяется уже не с нул,я, а со значения, установленного после предшествующего цикла настройки или автоподстройки. Если пе970318

Формула изобретения

Экстремальный Регулятор, содержащий блок формирования управляющего напряжения и первый ключ, последовательно соединенные усилитель с амплитудным детектором и дифференци30 ред началом цикла автоподстройки ра- бочей точке соответствует точка с на экстремальной характеристике, то цикл автоподстройки закончится за 4 шага, при этом рабочая точка будет последовательно занимать положения

d,,с, b, с . Если. начальной точ< > I кой будет точка а, то цикл автоподf стройки закончится на 6 шагов (Ъ|, Таким образом предлагаемый регу- О лятор обеспечивает экстремальную настройку и периодическую автоподстройку объекта регулирования с медленно меняющимся положением экстремума относительно управляющего сиг- )5 нала(для полосового фильтра такой режим возможен при изменяющейся частоте пропускаемого полезного сигнала);компенсирует(с заданной периодичностью) отклонение от экстремальной настройки за счет изменения внешних условий (отклонение питающего напряжения, изменение параметров регулятора за счет изменения температурного режима и т.д.); обеспечивает точность настройки и автоподстройки не хуже

0,5 шага настройки. атор, последовательно соединенные генератор импульсов и второй ключ, причем выход объекта регулирования соединен с входом усилителя с амплитудным детектором, выход блока формирования управляющего напряжения соединен с входом объекта регулирования, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он содержит первый и второй вентили, первый и второй делители частоты, блок задержки и третий ключ, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым вхо. дами блока формирования напряжения, выход дифференциатора соединен через первый вентиль с первым входом третьего ключа и с входом первого делителя частоты,а через второй вентиль — с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с выходом первого делителя частоты, а выход первого ключа соединен с вторым входом второго ключа и через блок задержки — с третьим. входом первого ключа, второй вход третьего ключа соединен с выходом второго ключа, третий вход которого через второй делитель частоты соединен с выходом генератора импульссв.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 631871, кл. G 05 В 13/02. 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2902207/18-24, кл. G 05 B 13/02, 1980 (прототип) .

920318

ôè8. 2

Составитель В. Фунтова

Редактор И. Михеева Техред T.Маточка .Корректор Г. Orap

Заказ 8387/57 Тираж 914 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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