триггера суммируется два сигнала: постоянная составляющая напряжения

и напряжение и пилообразной формы. Если = О, то т = - . По мере от-

клсйения от нулевого значения величины Kf изменяется и величина р, приближаясь к -1-1 или -1 в зависимости от направления изменения Y.

Импульсный элемент ИЭС2 умножает величину на р. Фильтры Zl и Zp2 в цепях обратной связи усилителей служат для выделения постоянной составляющей. В частном случае они могут быть инерционными звеньями-первого порядка.

-Х20-

fZ---J-j J

j *-г--

I иэсг 1

Рис. 3.13. Нелинейный блок с импульсными элементами сопротивления: а - принципиальная Гсхема; б - график зависимости к от ft в - принципиальная схема импульсного элемента сопротивления; г - график зависимости ?ИЭС (й-

/ Считая частоту достаточно высокой, можно пренебречь переменной

составляющей сигналов на выходах операционных усилителей. Тогда уравнения для средних значений токов и напряжений данного блока перемножения

= 0;

где /? =Re{Z .2(p)}; (рис. 3.13, в).

Следовательно, Y - °

/?2(1-2Р) и Rs - параметры

импульсных элементов

Чтобы получить произведение с коэффициентом -дт-. необходимо принять

Р Р = 1, а Xs = M. При выборе параметров схемы время-импульсного блока

перемножения возникает основное противоречие между быстродействием и точностью в установившемся режиме. Чем выше частота и чем меньше постоянные времени фильтров, тем шире полоса рабочих частот, но тем больше уровень помех. Величины постоянных времени фильтров Zl и Z2 влияют

на динамические свойства схемы по-разному. Пусть Z 1 = . , Xg = = М, тогда уравнения следящего канала примут вид:

/1(р) = ; 7з(р) = Р(р); .

F(.) = -%->.

Последнее уравнение означает, что величина находится в пределах С+Хд,- Хд). Это будет в случае, если амплитуда пилообразного сигнала ы равна Хд. .

Исключая в*полученных уравнениях величины токов Iiip) и /д(р) и напряжение Yi{p), находим связь между выходной величиной р(р) и входной величиной Xi(p):

харУМ RqR

Если /?р > Rg, то передаточный коэффициент

= Гк-

Таким образом, передаточный коэффициент имеет вид инерционного звена с постоянной времени /JgC < РСц, т. е. постоянную времени инерционного звена на усилителе 0У1 можно брать достаточно большой, не опасаясь ухудшения характеристик канала Xj.

Постоянная времени фильтра ZJ2 канйла Х оказывает основное влияние на быстродействие схемы. Пусть задан коэффициент подавления переменной составляющей основной частоты - 7. Если выходной фильтр является инерционным звевом первого порядка с постоянной времени -Cq, то, принимая во

внимание, что 7 < 1, можно выразить 7 ==--. Полоса пропускания рабо-

ЧИХ частот, определенная из условия 2Kf-Z( = 1, == -J .

Для большинства схем время-импульсных блоков перемножения основная

частота - составляет 1 ... 10 кГц. Если 7 = 10~* . .. 10~, то граница

полосы пропускания рабочих частот составляет 10 ... 100 кГц. В то же время статическая точность для время-импульсных блоков перемножения может быть высокой и достигает 0,1-0,01%.

Блок перемножения с потенциометрической следящей системой отличается от рассмотренной выше время-импульсной следящей системы тем, что в качестве элементов с регулируемым передаточным коэффициентом в ней используется потенциометр. Вспомогательной величиной 2 здесь является пространственная координата (угол поворота оси или линейное перемещение движка) механической системы. Канал X, содержит усилитель разности входного сигнала (ОУ/) и сигнала обрат-

ной связи, усилитель мощности Ум. электрический двигатель с редуктором ЭД и потенциометр обратной связи П1 (рис.!3.14). Канал включает потенциометр П2, выходной операционный усилитель 0У2.Иногда в канал Х. вводится также функциональный преобразователь F.

Канал Хх представляет астатическую систему регулирования. В установившемся режиме переменные, характеризующие состояния системы, связаны уравнениями:

- .

--------IsM

J nz

Рис. 3.14. Структурная схема нелинейного блока с потенциометрической следящей системой.

где и 2 - передаточные коэффициенты потенциометров; и Р2 -

относительные величины перемещения движков потенциометров.

Если Rg > г, /?2 > и характеристики потенциометров линейны = Pj, °2 = р2 то выходная величина системы

В частном случае, когда р2 = (Pi) = Pi-

RoRs

-JV,

RjRu Xg

Полученная зависимость будет совпадать с формулой оператора умноже-1. Х. = Ж.

ния, если

RqRs R1R2

При выборе параметров схемы обычно принимают R. = Rs, так как в этом случае нагрузочные погрешности потенциометров одинаковы; афх) =

-аФ)- В результате точность умножения оказывается высокой, соответствующей степени идентичности характеристик потенциометров.

Для вычислительного блока с потенциометрической следящей бистемой характерными являются такие качества, как высокое быстродействие канала Xg, большая точность умножения в установившемся режиме, возможность моделирования оператора группового умножения нескольких переменных на один общий сомножитель. Малое быстродействие канала Xj, которое объясняется невысокой скоростью перемещения движка потенциометра, и ограни-ченный срок службы потенциометра являются основными недостатками рас-

усматриваемого принципа.