Системы с фазовыми датчиками, работающими в фазовращатель­ном режиме, достаточно просты и хорошо защищены от помех. Но в системах с фазовыми датчиками, работающими в амплитудном режиме, можно получить более высокую разрешающую способность - Однако эти системы сложнее первых из-за необходимости примене­ния нелинейных преобразователей. Следует учитывать также, что при малых рассогласованиях амплитуда выходного сигнала уменье

шается и ои может оказаться соизмеримым с уровнем помех. Этот недостаток преодолевается тем, что ниже определенного порога рассогласования амплитуда формируется постоянной или по опре­деленному алгоритму, а демодулирующее устройство выявляет только знак рассогласования. Таким образом, в зоне малых сигна­лов нарушается принцип пропорционального управления по ошиб­ке, что, одиако, ие ухудшает, а, наоборот, улучшает свойства АСУ ЭП, позволяя уменьшить статическую ошибку.

Амплитудный метод преобразования информации нашел при­менение, в первую очередь, в позиционных системах, от которых часто требуется более высокая статическая точность, чем от кон­турных, но в настоящее время амплитудные системы стали широ­ко применяться и при контурном управлении.

В позиционных системах программное перемещение ИО по координате хпр и пропорциональный ему угол электрической оси Фпр остаются постоянными на один цикл позиционирования, а обра­ботка продолжается до совмещения механической оси с электри­ческой, т. е. до нулевого рассогласования фпр — фр = 0 (с точно­стью, определяемой статической ошибкой следящей системы).

В контурных системах задание непрерывно или с определенным периодом квантования изменяется, поэтому происходит непрерывное слежеиие механической осн за электрической. Если информация поступает в унитарном коде, то для формирования задания хар применяются регистр-накопитель и сумматор, данные в который с регистра-накопителя передаются один раз за период кванто­вания.

С целью повышения точности применяются так называемые^ системы с динамическим уравновешиванием, т. е. замкнутые системы измерения рассогласования между положениями механической н электрической осей, в которых электрическая ось следит за ме­ханической как в состоянии покоя, так и при любом программиру­емом ее изменении. Такая схема (рис. 7-22, а) имеет два замкну­тых коитура: контур регулирования положения и контур для изме­рения рассогласования. В замкнутый контур регулирования поло­жения входят: схема синхронизации СС, на которую поступают импульсы от интерполятора с частотой Дф и импульсы обратной связи частотой f0#c; реверсивный счетчик РСч; цифроаналоговый преобразователь «код — напряжение» (ПКН), выходное напряже­ние которого подается на вход аналоговой части АСУ ЭП; ДОС с демодулятором (ДМ), а также преобразователь «напряжение — частота» (ПНЧ) и коммутатор (К)- ЭДС вторичной обмотки ДОС преобразуется ДМ в сигнал постоянного напряжения, а затем с помощью ПНЧ — в последовательность импульсов с частотой /о. с, пропорциональной входному напряжению ПНЧ. Переключение каналов импульсов отработки иа вход сложения или вычитания счетчика РСч выполняется коммутатором К в зависимости от знака Рассогласования (или фазы вторичной ЭДС датчика, изменяющейся в зависимости от знака рассогласования на 180°).

Второй замкнутый контур относится к измерительной системе. В ней автоматт! чески формируется угловое положение электриче­ской оси, которая поворачивается в сторону устранения рассогла­сования с механической осью. Амплитуды напряжений для питания первичных обмоток фазового датчика должны быть пропорциональ­ны: одна — синусу, а вторая — косинусу угла фпр, в свою очередь, пропорционального заданному перемещению И О по координате.

На схемы сложения-вычитания частот ССВЧ1 и ССВЧ2 синусно- коси и усного преобразования подаются опорные импульсы часто­той /0 и импульсы от ПНЧ частотой /0.с через ключи К1 и К2. Эти ключи подают поочередно импульсы с частотой /0>с то к схеме CCB4U то к схеме ССВЧ2, причем, напрнмер, для положительного направления движения они подаются на вход сложения ССВЧ1 и на вход вычитания ССВЧ2. На выходах делителей частоты ДЧ1 и ДЧ2 формирователями Ф1 и Ф2 формируются по две последо­вательности прямоугольных импульсов. На выходе ДЧ1 импульсы последовательности ах сдвинуты по фазе по отношению к импульи сам основной последовательности а на —90°, а на выходе ДЧ2 импульсы последовательности ег сдвниуты на 4- 90° по отношению к последовательности 6. В результате сложения частот на входе ДЧ1 прямоугольные импульсы основной последовательности на его выходе а будут сдвинуты по фазе относительно опорных, снимае­мых с делителя ДОЧ> в сторону опережения (влево) на величину л£> а импульсы последовательности» сформированные в ре­зультате вычитания частот на ДЧ2, сдвигаются в сторону отста­вания (вправо) на такую же величину. Сдвиг импульсов последо­вательностей а{ и Ьх по отношению к опорным будет равен соответ­ственно — я/2 -- nf0'ZtJN и л/2 — rfo. ctjN. Выходные импульсы с ДОЧ поступают иа демодулятор ДМ, а с ДЧ1 (последовательно­сти а и %) н ДЧ2 (последовательности Ь и Ь^) — на схему формиро­вания выходных питающих напряжений (СФВ). Выходное напря­жение ис с СФВ образуется как разность напряжений основных последовательностей а и 6, т. е.

и, (0 = МО-и* ГО-

Длительность разнополярных прямоугольных импульсов со­ставит 2nf0wC_t/Nt а половина паузы а = л/2 — nf0mZt/N. Выходное напряжение по каналу d формируется как разность напряжений последовательностей bt и аг

Ud (0 = иЬІ (І) - ил (0.

и длительность этих прямоугольных импульсов будет Л — 2nf0mJlN, а полунауза оц = nf0wCt/N = it/2— а.

Разложение в ряд Фурье нечетной разрывной функции ис (£) имеет вид

ис (і) — —ї (cos a sin со£ + cos За sin Зо)£ -f - ~ cos 5а sin беи?1...

Напряжение ud (t) получится при замене а на я/2 — а:

1.^9 (с і п п с і п ґлі ^ сіп Чг/ ci п 3™/ J с і n! Vv стп ^

Ud (0 = -^2^sinasin©^ — g sin 3asin Зм/ + у sin 5a sin 5<оЛ. .j,

где (о = 2nf0jN.

Основные гармоники ut (і) — Um cos a sin <at и u2 (/) =

— Um sin a sin ы/ имеют амплитуды, пропорциональные косинусу и синусу угла а: £/х = Um cos а и U2 = Um sin а, где Um = = 4t/0/n.

Высшие гармоники являются нечетными и быстро убывают. Если еще включить соответствующие фильтры, то влияние высших ГармонIIк уменьшится и ими можно пренебречь.

Таким образом, в результате непрерывного изменения длитель­ности прямоугольных импульсов за счет поступления импульсов обратной связи будут автоматически также непрерывно изменяться амплитуды питающих напряжений фазового датчика и положение Б пространстве его электрической оси. Положение электрической оси определяется информацией канала обратной связи, что позпо - Дяег функционировать системе при малых рассогласовапиях, прн «вторых слежение электрической оси за механической ие прекра­щается. Из-за нелинейности характеристики преобразователя «на­пряжен-ие — частота» в зоне малых рассогласований будут гене­рироваться импульсы обратной связи неизменной частоты /И1щ. В зависимости от знака рассогласования они будут направляться на вход сложения нлн вычитания реверсивного счетчика. В состоя­нии покоя знак рассогласования будет изменяться после каждого импульса, а измерительная система будет находиться в автоколе­бательном режиме, прн котором, однако, амплитуда управляющего сигнала не должна превышать порога чувствительности АСУ ЭП. Но такая настройка не может быть стабильной, поэтому в этом режиме целесообразно «отсекать» импульсы обратной связи и не подавать нх на реверсивный счетчик.