Раздел: Документация
0 ... 135 136 137 138 139 140 141 ... 143 (рис. 12.25, в). Сигнал AR (ту) поступает на исполнительный элемент ЦЭ (например, интегратор), на выходе которого вырабатывается управляющее воздействие р (t). Это воздействие, влияя на блок управления задержкой БУЗ, изменяет время задержки ту таким образом, что А/? (ту) стремится к нулю. При AR (ту) = 0, как видно из рис. 12.25, б, в, ту = тут, — Ат/2,- т. е. сигнал ы2 (t + тг + ту)" опережает во времени на Ат/2 сигнал % (t + т2 + тп). Чтобы обеспечить равенство временных задержек, достаточно включить элемент постоянной задержки Ат/2 в цепь сигнала и2 (t + т£ + ту), как показано на рис. 12.25, а. На выходе второго канала сигнал и2 (t + т2 + + fymi), или после подстановки значения Tymi из выражения (12.8), «2 С + Ti + тп) совпадает по времени с сигналом их (t + tx + тп) на выходе первого канала. На рис. 12,25, а временные соотношения сигналов в различных точках системы изображены графиками для случая, когда разностный сигнал (ошибка) системы AR (ту) = 0. Разностная характеристика AR (ту) в области равновесия системы [AR (ту) = 0] имеет значительно большую крутизну, чем характерис-Tii-u. объекта в области экстремума, что определяет более высокую чувствительность дифференциальной системы к изменениям управляющего воздействия ту. Корреляционная СЭУ с синхронным детектированием для выравнивания временных запаздываний сигналов В тех случаях, когда допустимы незначительные колебания времени запаздывания сигнала, для выравнивания временных запаздываний сигналов возможно применение поисковой корреляционной СЭУ, в частности системы с синхронным детектированием (рис. 12.26). От генератора G на блок управляемой задержки БУЗ подаются пробные гармонические колебания Um sin со0г, под влиянием которых управляемая задержка ту совершает колебания небольшой амплитуды. Одновременно на БУЗ с исполнительного элемента ИЭ поступает управляющее воздействие, которое определяет постоянную составляющую управляемой задержки,- а следовательно, рабочую БПЗ из к «atD j Коррелятор umsinu0t uMswuet !H 1Л Xi БУЗ Рис. 12.26. Функциональная схема корреляционной СЭУ с синхронным детектированием для выравнивания запаздываний сигналов. точку на экстремальной характеристике R (ту — тут) коррелятора. Сигнал с выхода коррелятора, содержащий постоянную составляющую, основную (с частотой со0) и кратные гармоники, подается на один вход синхронного детектора СД. На второй вход СД с генератора G подается опорный сигнал Umi sin a>0t. Сигнал «сд (t) на выходе фильтра Ф синхронного детектора пропорционален производной dR (ту — Tym)/dTy в рабочей точке экстремальной характеристики, а его полярность соответствует знаку производной. Этот сигнал, поступая на исполнительный элемент ИЭ, изменяет управляющее воздействие р. (/), а следовательно, значение управляемой задержки ту до тех пор, пока сигнал ыСд (0 не станет равным нулю, а рабочая точка не переместится в точку экстремума корреляционной характеристики, когда разность времен запаздывания сигналов хг + тп — т2 — — ту = 0. Корреляционная СЭУ для измерения скорости движения Как отмечалось, корреляционные СЭУ могут быть использованы для измерения скорости летательного аппарата относительно земли, космического аппарата относительно небесных тел, для измерения скорости горячего проката и т. д. Ниже корреляционный метод измерения скорости рассматривается на примере корреляционной СЭУ для измерения скорости движения прокатываемого металла. Описываемая система применима в своей основе также для измерения скорости движения любых поверхностей, сред и объектов. Сущность корреляционного метода измерения скорости движения проката состоит в следующем [29]. На поверхность движущегося со скоростью V металла проектируются от двух осветителей 01 и 02 (рис. 12.27): через оптическую систему два резких световых штриха, перпендикулярных направлению движения полосы. Штрихи расположены на"  Рис. 12.27. Корреляционная СЭУ для бесконтактного измерения скорости движения проката: а — функциональная схема; б — формы сигналов. фиксированном расстоянии I один от другого по направлению прокатки. Отражаясь от поверхности движущегося металла, свет попадает на фотоэлементы ФЭ\ и ФЭ2. Неоднородности отражающей поверхности металла вызывают случайные колебания фототоков £ф1 (О и *Ф2 С) элементов ФЭ\ и ФЭ2. Фототоки усиливаются соответственно усилителями У1 и У2. Случайный сигнал f2 (t) с выхода У2 непосредственно, а сигнал ft (0) с выхода У1 через блок управля- емой задержки БУЗ поступают на устройство умножения УУ коррелятора. При указанном на рис. 12.27, а направлении движения металла сигнал f2 (t) повторяет сигнал Д (f) с некоторым транспортным запаздыванием тт (рис. 12,27, б), равным тт = l/V (V — скорость движения проката). В реальных условиях сигналы (t) и f2 (t + т„) несколько отличаются друг от друга, т. е. fx (t) ж f2(t + тт). На выходе интегратора S коррелятора формируется сигнал, соответствующий корреляционной функции г Я(т)= Hm-gL j Mf+ ту)Мг + тт)Л, максимальное значение которой достигается при т = ту — тт = О, т. е. при равенстве управляемой задержки ту времени транспортного запаздывания: ту = тт. Максимальное значение корреляционной функции R (т) автоматически поддерживается с помощью поискового или беспоискового экстремального регулятора ЭР, который, воздействуя на блок управляемой задержки БУЗ, изменяет соответствующим образом величину ту. Блок управляемой задержки может быть выполнен, например, в виде магнитной ленты или магнитного барабана с читающей головкой, которую можно перемещать с помощью ходового винта. Время управляемой задержки определяется временем прохождения магнитного носителя между записывающей и читающей головками или при постоянной скорости движения магнитного носителя расстоянием между головками. Значение измеряемой скорости проката можно отсчитывать непосредственно по шкале Ш, нанесенной на БУЗ. Рассмотренная корреляционная СЭУ автоматически отслеживает изменения скорости движения проката. Корреляционная дифференциальная СЭУ для измерения скорости проката Объектом управления системы (рис. 12.28) является коррелятор 1, а моделью объекта — коррелятор 2. Сигнал ft (t) с выхода усилителя У1 проходит через блок управляемой задержки БУЗ, в котором вносится запаздывание сигнала на управляемое время ту. С выхода БУЗ на устройство умножения коррелятора / сигнал /3 (t) поступает непосредственно, а на устройство умножения коррелятора 2 — через блок постоянной задержки Ат. На вторые входы множительных устройств обоих корреляторов поступает сигнал f2 (t) с вы- 0 ... 135 136 137 138 139 140 141 ... 143
|
