[go: up one dir, main page]

RU2022312C1 - Nonlinear correcting unit - Google Patents

Nonlinear correcting unit Download PDF

Info

Publication number
RU2022312C1
RU2022312C1 SU4950365A RU2022312C1 RU 2022312 C1 RU2022312 C1 RU 2022312C1 SU 4950365 A SU4950365 A SU 4950365A RU 2022312 C1 RU2022312 C1 RU 2022312C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
adder
unit
zero
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Максимович Коваленко
Дмитрий Васильевич Милай
Николай Иванович Ольшевский
Валерий Антонович Дубин
Original Assignee
Минский радиотехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Минский радиотехнический институт filed Critical Минский радиотехнический институт
Priority to SU4950365 priority Critical patent/RU2022312C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2022312C1 publication Critical patent/RU2022312C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

FIELD: automatic control systems. SUBSTANCE: unit has amplifier 1, module determining unit 2, two algebraic adders 3 and 4, scaling unit 5, two-pole and single-pole peak detectors 6 and 10 correspondingly, adder 11, two pulse formers 7 and 12, null detector 8, controlled switch 9, OR gate 13. EFFECT: improved precision. 3 dwg

Description

Изобретение относится к автоматическому регулированию и предназначено для улучшения динамических характеристик систем автоматического регулирования. The invention relates to automatic control and is intended to improve the dynamic characteristics of automatic control systems.

Известно нелинейное корректирующее устройство, состоящее из запоминающего элемента, линейного безынерционного блока, элемента сравнения, релейного элемента, блока умножения, блока определения модуля, фильтра и нуль-органа [1]. Known non-linear corrective device consisting of a storage element, a linear inertialess block, a comparison element, a relay element, a multiplication unit, a module determination unit, a filter and a zero-organ [1].

Недостаток данного устройства заключается в зависимости вносимого в систему фазового определения от частоты входного сигнала. The disadvantage of this device is the dependence of the phase detection introduced into the system on the frequency of the input signal.

Известно также нелинейное корректирующее устройство, состоящее из усилителя, блока определения модуля, блока умножения, пикового детектора, масштабирующего блока, сумматора, сигнум-реле и нуль-органа [2]. A nonlinear correcting device is also known, consisting of an amplifier, a module determination unit, a multiplication unit, a peak detector, a scaling unit, an adder, a signal relay and a zero-organ [2].

Недостатком данного устройства является высокая нелинейность эквивалентной фазовой характеристики, ограничивающая область применения корректирующего устройства. The disadvantage of this device is the high nonlinearity of the equivalent phase characteristic, limiting the scope of the correction device.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является нелинейное корректирующее устройство, содержащее усилитель, блок определения модуля, первый и второй алгебраические сумматоры, масштабирующий блок, двуполярный пиковый детектор, формирователь, нуль-орган, управляемый ключ [3]. The closest in technical essence to the proposed one is a nonlinear correction device containing an amplifier, a module definition unit, first and second algebraic adders, a scaling unit, a bipolar peak detector, a shaper, a zero-organ, and a controlled key [3].

Входной гармонический сигнал усиливается до необходимости уровня усилителем и подается на суммирующий вход второго сумматора. На вычитающий вход второго сумматора через управляемый ключ подается сигнал с выхода масштабирующего блока, который в m раз изменяет величину выходного сигнала двуполярного пикового детектора (0<m<1), представляющую собой амплитудное значение входного сигнала за текущий знакопостоянный интервал. Работой ключа управляет формирователь в соответствии с абсолютной величиной разности амплитудного и текущего значений входного сигнала устройства. Выходом устройства является выход второго сумматора. Характеристики устройства определяются величиной коэффициента передачи масштабирующего блока. The input harmonic signal is amplified to the required level by an amplifier and fed to the summing input of the second adder. The signal from the output of the scaling unit, which changes the value of the output signal of the bipolar peak detector (0 <m <1), representing the amplitude value of the input signal for the current sign-constant interval, is fed to the subtracting input of the second adder via a controlled key. The key is controlled by the driver in accordance with the absolute value of the difference between the amplitude and current values of the input signal of the device. The output of the device is the output of the second adder. The characteristics of the device are determined by the transfer coefficient of the scaling unit.

Недостатком устройства является низкая точность работы в случае, когда величина коэффициента передачи масштабирующего блока отличается от номинальной. The disadvantage of this device is the low accuracy in the case when the magnitude of the transfer coefficient of the scaling unit differs from the nominal.

Цель изобретения - повышение точности корректирующего устройства. The purpose of the invention is improving the accuracy of the correction device.

Это достигается введением в устройство, содержащее сумматор, суммирующий вход которого соединен с входом устройства через усилитель, а вычитающий - через последовательно соединенные двуполярный пиковый детектор, первый сумматор, блок определения модуля, формирователь и управляемый ключ, причем второй вход двуполярного пикового детектора непосредственно соединен с вычитающим входом первого сумматора, входом устройства и входом нуль-органа, выход которого соединен с вторым входом двуполярного пикового детектора, выход которого соединен с суммирующим входом первого сумматора и входом масштабирующего блока, подключенного выходом к второму входу управляемого ключа, последовательно соединенных однополярного пикового детектора, сумматора, формирователя импульсов и элемента ИЛИ, причем вычитающий вход дополнительного сумматора соединен с выходом блока определения модуля и первым входом однополярного пикового детектора, второй вход которого соединен с вторым входом двуполярного пикового детектора и выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом нуль-органа, а второй - с выходом дополнительного формирователя. This is achieved by introducing into the device containing an adder, the summing input of which is connected to the input of the device through an amplifier, and subtracting through a series-connected bipolar peak detector, a first adder, a module determination unit, a driver and a controlled key, and the second input of the bipolar peak detector is directly connected to subtracting the input of the first adder, the input of the device and the input of the zero-organ, the output of which is connected to the second input of the bipolar peak detector, the output of which is connected n with a summing input of the first adder and an input of a scaling unit connected by an output to the second input of the controlled key, a unipolar peak detector, an adder, a pulse shaper and an OR element connected in series, the subtracting input of an additional adder connected to the output of the module definition unit and the first input of the unipolar peak detector the second input of which is connected to the second input of the bipolar peak detector and the output of the OR element, the first input of which is connected to the zero-op output Ghana, and the second with the release of an additional shaper.

Новая цепь элементов формирует на выходе элемента ИЛИ импульс сбора пиковых детекторов в случае, когда разность между текущим и максимальным значением модуля разности входного сигнала и его пиковым значением (выход блока определения модуля) отлична от нуля (сигнал на выходе третьего сумматора), либо при прохождении сигнала на входе устройства через ноль (выход нуль-органа). A new circuit of elements generates an output pulse of the peak detectors at the output of the element OR in the case when the difference between the current and maximum module value of the difference of the input signal and its peak value (output of the module definition unit) is nonzero (signal at the output of the third adder), or when passing signal at the input of the device through zero (zero-organ output).

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого корректирующего устройства; на фиг. 2 - диаграмма, поясняющая работу устройства; на фиг. 3 - блок-схема двуполярного пикового детектора. In FIG. 1 shows a block diagram of a proposed correction device; in FIG. 2 is a diagram explaining the operation of the device; in FIG. 3 is a block diagram of a bipolar peak detector.

Нелинейное корректирующее устройство имеет в своем составе усилитель 1, блок 2 определения модуля, первый и второй алгебраические сумматоры 3 и 4, масштабирующий блок 5, двуполярный пиковый детектор 6, первый формирователь 7, нуль-орган 8, управляемый ключ 9, однополярный пиковый детектор 10, третий сумматор 11, второй формирователь 12 и элемент ИЛИ 13. Выход первого сумматора 3 является выходом устройства, его суммирующий вход соединен с входом устройства через усилитель 1, а вычитающий - через последовательно соединенные двуполярный пиковый детектор 6, сумматор 4, блок 2 определения модуля, первый формирователь 7 и управляемый ключ 9. Вычитающий вход сумматора 4 соединен с входом нуль-органа 8 и входом устройства непосредственно. Второй вход управляемого ключа 9 через масштабирующий блок 5 соединен с выходом двуполярного пикового детектора 6, установочный вход которого соединен с установочным входом однополярного пикового детектора 10 и выходом элемента ИЛИ 13, первый вход которого соединен с выходом нуль-органа 8, а второй - с выходом формирователя 12, управляемого сумматором 11. Входы сумматора 11 соединены с выходом блока 2 определения модуля, суммирующий через пиковый детектор 10, а вычитающий непосредственно. The nonlinear correction device includes an amplifier 1, a module determination unit 2, first and second algebraic adders 3 and 4, a scaling unit 5, a bipolar peak detector 6, a first driver 7, a zero-organ 8, a controlled key 9, a unipolar peak detector 10 , the third adder 11, the second shaper 12 and the OR element 13. The output of the first adder 3 is the output of the device, its summing input is connected to the input of the device through the amplifier 1, and the subtracting input is connected through the bipolar peak detector in series OR 6, an adder 4, a module determination unit 2, the first generator 7 and the controllable switch 9. subtracting input of the adder 4 is connected to the input of the zero-member 8 and the input devices directly. The second input of the controlled key 9 through the scaling unit 5 is connected to the output of the bipolar peak detector 6, the installation input of which is connected to the installation input of the unipolar peak detector 10 and the output of the OR element 13, the first input of which is connected to the output of the zero-organ 8, and the second to the output the shaper 12, controlled by the adder 11. The inputs of the adder 11 are connected to the output of the module determination unit 2, summing through the peak detector 10, and subtracting directly.

Двуполярный пиковый детектор 6 реализуется на основе пиковых детекторов положительных значений 14, отрицательных значений 15 имеющих общую цепь сброса, и сумматора 16, включенных по схеме фиг. 3. Входы пиковых детекторов положительного 14 и отрицательного 15 значений соединены и являются входом двуполярного пикового детектора 6, выход сумматора 16, к входам которого подключены выходы пиковых детекторов 14 и 15, является выходом двуполярного пикового детектора 6. The bipolar peak detector 6 is implemented based on peak detectors of positive values 14, negative values 15 having a common reset circuit, and an adder 16 connected in accordance with the circuit of FIG. 3. The inputs of the peak detectors of positive 14 and negative 15 values are connected and are the input of the bipolar peak detector 6, the output of the adder 16, to the inputs of which the outputs of the peak detectors 14 and 15 are connected, is the output of the bipolar peak detector 6.

Выходным сигналом двуполярного пикового детектора 6 является максимальное значение входного сигнала за текущий знакопостоянный интервал. Преобразованный масштабирующий блоком 5 (0<m<1, если k - коэффициент передачи блока 1 равен единице) сигнал поступает на второй вход управляемого ключа 9, режим работы которого задает формирователь 7 в соответствии с выходом блока 2 определения модуля, который в свою очередь определяется разностью максимального и текущего значений входного сигнала устройства. При нарастании входного сигнала устройства его максимальное и текущее значения совпадают, на выходе сумматора 4 поддерживается ноль, управляемый ключ 9 разомкнут. После того, как входной сигнал устройства достигнет максимального значения и начнет спадать, разность на выходе сумматора 4 увеличивается, что влечет за собой замыкание ключа 9, и выходная величина устройства уменьшается на εm˙ m. Абсолютное значение разности между текущей и амплитудной величиной входного сигнала устройства сравнивается посредством сумматора 11 с максимальным значением той же разности - выход пикового детектора 10 так, что при монотонном входном сигнале устройства на выходе формирователя 12 поддерживается ноль. Процесс продолжается до смены направления изменения входной величины устройства - абсолютное значение разности на выходе блока 2 определения модуля уменьшается, это обеспечивает ненулевой сигнал на выходе сумматора 11 и влечет сброс пиковых детекторов 6 и 10 от формирователя 12 через элемент ИЛИ 13. При прохождении входного сигнала устройства через ноль также происходит сброс пиковых детекторов от элемента ИЛИ 13, но уже вследствие сигнала от нуль-органа 8, это позволяет обеспечить работоспособность устройства при любых изменениях входного сигнала. Далее процессы повторяются.The output signal of the bipolar peak detector 6 is the maximum value of the input signal for the current sign-constant interval. The signal converted by the scaling unit 5 (0 <m <1, if k is the transfer coefficient of unit 1 is equal to unity), the signal is supplied to the second input of the managed key 9, the operating mode of which is set by the driver 7 in accordance with the output of the module definition unit 2, which in turn is determined the difference between the maximum and current values of the input signal of the device. When the input signal of the device increases, its maximum and current values coincide, at the output of the adder 4, zero is maintained, the controlled key 9 is open. After the input signal of the device reaches its maximum value and begins to decline, the difference at the output of the adder 4 increases, which entails the closure of the key 9, and the output value of the device decreases by ε m ˙ m. The absolute value of the difference between the current and amplitude values of the input signal of the device is compared using the adder 11 with the maximum value of the same difference — the output of the peak detector 10 so that with a monotonous input signal of the device at the output of the shaper 12 is maintained zero. The process continues until the direction of change of the input value of the device changes - the absolute value of the difference at the output of the module definition block 2 decreases, this provides a non-zero signal at the output of the adder 11 and entails the reset of the peak detectors 6 and 10 from the shaper 12 through the OR element 13. When the input signal of the device passes through zero, peak detectors from the OR 13 element are also reset, but due to the signal from the zero-organ 8, this ensures the operability of the device for any changes in the input Ignala. Next, the processes are repeated.

Рассмотрим работу корректирующего устройства на фазовой плоскости (фиг. 2) на примере системы второго порядка с передаточной функцией
W(p) =

Figure 00000002
.Consider the operation of the corrective device on the phase plane (Fig. 2) on the example of a second-order system with a transfer function
W (p) =
Figure 00000002
.

Пусть для исходной системы справедливо соотношение 4KT>1, в этом случае фазовая траектория имеет вид скручивающейся спирали. Начальные условия заданы на плоскости точкой N. Если величина коэффициента передачи масштабирующего блока 5 m меньше номинальной, движение происходит по кривой 17 (фиг. 2), сигнал на выходе сумматора 4 равен нулю, в точке A при смене знака скорости текущее и максимальное значения входного сигнала (выход сумматора 4) различны, и по сигналу формирователя 7 замыкается управляемый ключ 9 - вертикальная ось на фазовом портрете системы скачком смещается на величину m εm1 в положение I, движение происходит по кривой 18. До попадания траектории в точку B значение разности между текущим и максимальным значениями входного сигнала (сумматор 4) увеличивается и на выходе сумматора 10 поддерживается ноль. При попадании в точку B абсолютные максимальное и текущее значения разности становятся различны и по сигналу формирователя 8 происходит сброс пиковых детекторов 6 и 11. Пиковый детектор 6 сохраняет новое амплитудное значение входного сигнала, и вертикальная ось скачком перемещается в положение II, а движение продолжается по траектории 19. Это позволяет устранить постоянную составляющую ошибки в системе.Let the ratio 4KT> 1 be true for the initial system, in this case the phase trajectory has the form of a twisting spiral. The initial conditions are specified on the plane by point N. If the magnitude of the transfer coefficient of the scaling unit 5 m is less than the nominal, the movement occurs along curve 17 (Fig. 2), the signal at the output of adder 4 is zero, at point A, when changing the sign of speed, the current and maximum values of the input the signal (the output of adder 4) is different, and according to the signal of the driver 7, the controlled key 9 closes - the vertical axis in the phase portrait of the system jumps abruptly by the value of m ε m1 to position I, the movement proceeds along curve 18. Until the trajectory hits point B, the value The difference between the current and maximum values of the input signal (adder 4) increases and zero is maintained at the output of adder 10. When hit point B, the absolute maximum and current values of the difference become different and the peak detectors 6 and 11 are reset according to the signal of the shaper 8. The peak detector 6 stores the new amplitude value of the input signal, and the vertical axis jumps to position II, and the movement continues along the path 19. This allows you to eliminate the constant component of the error in the system.

Таким образом, введение дополнительной управляющей цепи позволяет существенно увеличить точность при обеспечении в исходной системе апериодического переходного процесса. Thus, the introduction of an additional control circuit can significantly increase the accuracy while providing an aperiodic transient in the original system.

Claims (1)

НЕЛИНЕЙНОЕ КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее усилитель, вход которого является входом устройства и соединен с входом нулевого органа, вычитающим входом первого алгебраического сумматора и с информационным входом двуполярного пикового детектора, выход которого соединен с входом масштабирующего блока и суммирующим входом первого алгебраического сумматора, выход которого соединен с последовательно соединенными блоком определения модуля и первым формирователем, выход которого соединен с управляющим входом управляемого ключа, информационный вход которого соединен с выходом мастабирующего блока, выход - с вычитающим входом второго алгебраического сумматора, суммирующий вход которого соединен с выходом усилителя, а выход является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены последовательно соединенные однополярный пиковый детектор, третий алгебраический сумматор, второй формирователь и элемент ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом нуль-органа, выход - с сбросовыми входами пиковых детекторов, а выход блока определения модуля соединен с входом однополярного пикового детектора и вычитающим входом третьего алгебраического сумматора. A NONLINEAR CORRECTIVE DEVICE containing an amplifier, the input of which is the input of the device and connected to the input of the zero organ, subtracting the input of the first algebraic adder and the information input of the bipolar peak detector, the output of which is connected to the input of the scaling unit and the summing input of the first algebraic adder, the output of which connected in series by the module definition unit and the first driver, the output of which is connected to the control input of the managed key, inf the irrational input of which is connected to the output of the masturbation unit, the output - with the subtracting input of the second algebraic adder, the summing input of which is connected to the output of the amplifier, and the output is the output of the device, characterized in that, in order to improve the accuracy of the device, unipolar peak connected in series a detector, a third algebraic adder, a second driver and an OR element, the second input of which is connected to the output of the zero-organ, the output to the discharge inputs of the peak detectors, and the output is block determining module connected to the input of the unipolar peak detector and a subtraction input of the third algebraic adder.
SU4950365 1991-06-26 1991-06-26 Nonlinear correcting unit RU2022312C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4950365 RU2022312C1 (en) 1991-06-26 1991-06-26 Nonlinear correcting unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4950365 RU2022312C1 (en) 1991-06-26 1991-06-26 Nonlinear correcting unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2022312C1 true RU2022312C1 (en) 1994-10-30

Family

ID=21581835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4950365 RU2022312C1 (en) 1991-06-26 1991-06-26 Nonlinear correcting unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2022312C1 (en)

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 435499, кл. G 05B 5/01, 1975. *
2. Авторское свидетельство СССР N 840790, кл. G 05B 5/01, 1981. *
3. Авторское свидетельство СССР N 1695260, кл. G 05B 5/01, 1989. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Radeka Optimum signal-processing for pulse-amplitude spectrometry in the presence of high-rate effects and noise
RU2022312C1 (en) Nonlinear correcting unit
US3479599A (en) Signal sensitive depressed threshold detector
US2950053A (en) Electrical integrator
RU2033625C1 (en) Radar receiver of complex signals
CA1123516A (en) Digital time dependent relay circuitry
US8130215B2 (en) Logarithmic amplifier
US6573697B2 (en) Method and apparatus for determining the energy of a signal
RU2012029C1 (en) Non-linear correcting device
SU918878A1 (en) Device for measuring non-liner distortion factor
JPS5948429B2 (en) Arithmetic circuit
SU1215092A1 (en) Device for determining coefficients of statistical linearizing of non-linear dynamic systems
SU1001457A1 (en) Pulse disriminator
SU1035777A1 (en) Device for detecting amplitude modulating signals
JPS5814703B2 (en) Device for detecting quantities that define plane vectors
SU621083A2 (en) Synchronous detector
GB1302231A (en)
SU1160440A1 (en) Device for calculating values of function a minus b in paranthesis over a plus b in paranthesis
SU1695260A1 (en) Nonlinear adjusting device
CA2178847A1 (en) Tracking filter
SU1084822A1 (en) Device for determining boundaries of analytical peak
SU433415A1 (en) CORRECTIVE JUMPER ^ .- ui, .- VOLTAGE
SU1688191A1 (en) Device for measuring high resistances
SU1270868A1 (en) Frequency discriminator
SU951178A1 (en) Device for forming two-phase voltage