CS224820B1

CS224820B1 - Apparatus for generation and measurement of autooscillations in systems with feedback

Info

Publication number: CS224820B1
Application number: CS220082A
Authority: CS
Inventors: Petr Ing Hercik; Jaroslav Ing Csc Marsik
Original assignee: Hercik Petr; Marsik Jaroslav
Priority date: 1982-03-29
Filing date: 1982-03-29
Publication date: 1984-01-16

Description

Vynález se týká zařízení ke generování a měření autooscilací v systémech se zpětnou vazbou, např. u pohonů, dopravníků krokovacích pecí ve válcovnách, apod.The invention relates to a device for generating and measuring auto-oscillations in feedback systems, e.g., drives, conveyors of walking furnaces in rolling mills, and the like.

Až dosud se v systémech se zpětnou vazbou používalo přirozené meze stability systému a to tím, že se extrémů zvyšoval koeficient zesílení ve zpětné vazbě až na mez stability· Toto se řešilo např. spojitým řízením operačního zesilovače v jeho zpětné vazbě, nebo jeho vstupním odporem.Until now, the natural stability limits of the system have been used in feedback systems by increasing the gain coefficient in the feedback to the stability limit. This has been solved, for example, by continuously controlling the operational amplifier in its feedback or by its input resistance.

Nevýhodou tohoto řešení je, že amplitudu autoosoilací není možno přesně stabilizovat a existuje reálné nebezpečí, že naroste nad únosnou úroveň pohonu, Čímž by došlo k poškození zařízení nebo jeho odstavení. To by se pak pochopitelně projevilo snížením produkce, zvýšením nákladů na údržbu,atd.The disadvantage of this solution is that the amplitude of the auto-oscillations cannot be precisely stabilized and there is a real danger that it will rise above the carrying level of the drive, thereby damaging the equipment or shutting it down. This would obviously result in reduced production, increased maintenance costs, etc.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení ke generování a měření autooscilací v systémech se zpětnou vazbou podle vynálezu, která sestává z diferenčního bloku, integračního bloku, řídícího bloku, upravovacího bloku,. měřícího bloku, bloku nelinearity,nastavovacího bloku, součtového bloku a vstupní a výstupní propojovací svorky.These disadvantages are overcome by a device for generating and measuring auto-oscillations in the feedback systems according to the invention, which consists of a differential block, an integration block, a control block, an adjustment block, and a control block. measuring block, non-linearity block, setting block, sum block and input and output connection terminals.

Podstatou zařízení podle vynálezu je to, že výstup řídícího bloku je spojen s parametrickým vstupem integračního bloku, jehož výstup je zapojen na zpětnovazební vstup diferenčního bloku, jehož výstup je paralelně připojen na informační vstup integračního bloku, informační’vstup bloku nelinearity a informační vstup upravovacího bloku, jehož výstup je spojen s indikačním vstupem měřicího bloku. Výstup nastavovacího bloku je pak zapojen na parametrický vstup bloku nelinearity,jehož výstup je připojen na oscilaČní vstup součtového bloku, jeh©ž výstup je zapojen na výstupní propojovací svorku. PřímýThe essence of the device according to the invention is that the output of the control block is connected to a parametric input of the integration block, the output of which is connected to the feedback input of the differential block, the output of which is connected in parallel to the information input of the integration block, information input of the nonlinearity block whose output is connected to the indicating input of the measuring block. The output of the adjustment block is then connected to the parametric input of the non-linearity block, the output of which is connected to the oscillating input of the sum block, the output of which is connected to the output jumper terminal. Direct

224 820 vstup součtového bloku je spojen jednak se vstupní propojovací svorkou a jednak s informačním vstupem diferenčního bloku.224 820 the sum block input is connected to both the input jumper terminal and the information block of the differential block.

Výhodou zařízení podle vynálezu je, že odstraňuje labilitu úrovně amplitudy kmitů systému a snadno a přesně se nastavuje amplituda kmitů, čímž se zvyšuje spolehlivost celého zařízení.An advantage of the device according to the invention is that it eliminates the vibration amplitude level of the system and easily and accurately adjusts the vibration amplitude, thereby increasing the reliability of the whole device.

Zařízení ke generování a měření autooscilací v systémech se zpětnou vazbou podle vynálezu je příkladně schematicky znázorněno blokovým schématem na připojeném výkresu.The device for generating and measuring auto-oscillations in the feedback systems according to the invention is exemplified schematically by a block diagram in the accompanying drawing.

Jak patrno z blokového schématu sestává zařízení podle vynálezu z diferenčního bloku ·ί, což je např. operační zesilovač, integračního bloku 2, realizovaného např. operačním zesilovačem se zpětnou vazbou, řídícího bloku což je např. přepínač nebo analogová násobička a upravovacího bloku 4» což je v daném případě .operační zesilovač vyššího řádu ve funkci filtru. Dále pak zařízení podle vynálezu sestává z měřícího bloku j>, což je operační zesilovač s měřícím přístrojem, bloku 6 nelinearity, tvořeného kombinací operačních zesilovačů, nastavovacího bloku 7.1 ^c°ž jé kombinace operačního zesilovače s ručně nastavitelným potehciometrem, součtového bloku 8, realizovaného v daném případě operačním zesilovačem a vstupní a výstupní propojovací svorky A»S· Jednotlivé bloky í až 8 a vstupní a výstupní svorka A,B jsou pak zapojeny tak, že výstup řídícího bloku 2 je spojen s parametrickým vstupem <3 integračního bloku jehož výstup je zapojen na zpětnovazební vstup b diferenčního bloku A. Výstup diferenčního blhku A je paralelně připojen na informační vstup c integračního bloku 2, informační vstup g bloku 6 nelinearity a informační vstup e upravovacího bloku 4» jehož výstup je spojen s indikačním vstupem £ měřícího bloku 5. Výstup nastavovacího bloku 7. j® pak zapojen na parametrický vstup E bloku 6 nelinearity, jehož výstup je připojen na oscilační vstup i součtového bloku 8, jehož výstup je zapojen na výstupní propojovací sv orku B, spojenou bučí přímo nebo přes upravovači blok; s nezakresleným regulátorem stavových veliěin. Přímý vstup j součtového bloku 8 je pak spojen jednak s informačním vstupem a diferenčního blokua jednak se vstupní propojovací svorkou A,As can be seen from the block diagram, the device according to the invention consists of a differential block · ί, such as an operational amplifier, an integration block 2, implemented, for example, with a feedback amplifier, a control block such as a switch or analog multiplier. which in this case is a higher order operational amplifier in the filter function. Furthermore, the apparatus comprises a measurement block j>, which is an operational amplifier with the measuring tool, the block 6 nonlinearities consisting of the combination of operational amplifiers, adjusting block 7.1 ^C ° Z is a combination of an operational amplifier with presettable potehciometrem, sum block 8, realized In this case, the operational amplifier and the input and output connection terminals A »S · The individual blocks 1 to 8 and the input and output terminals A, B are connected so that the output of control block 2 is connected to the parametric input <3 of the integration block. to the feedback input b of the differential block A. The output of the differential block A is connected in parallel to the information input c of the integration block 2, the information input g of the nonlinearity block 6 and the information input e of the adjustment block 4. setting block 7. j® then connected to the parametric input E of the non-linearity block 6, the output of which is connected to the oscillating input i of the sum block 8, the output of which is connected to the output jumper terminal B connected either directly or via the conditioning block; with status controller not shown. The direct input j of the sum block 8 is then connected both to the information input and the differential block and to the input jumper terminal A,

-Z'-OF'

224 820 připojenou k nezakreslenému snímači nebo rekonstruktoru stavové veličiny. Pro dálkové ovládání může být zařízení podle vynálezu ještě doplněno třemi komunikačními svorkami C,D,E, kde s první komunikační svorkou 0 je spojen výstup měřicího, bloku 2f^a druhou komunikační svorkou jD je spojen ovládací vatup 1 nastavovacího bloku 2 a s třetí komunikační svorkou E je spojen ovládací vstup k řídícího bloku 2· Komunikační svorky C,D,jB jsou pak propojeny např. s nezakreslenoU měřioí ústřednou apod.224 820 connected to an uncharted sensor or state quantity reconstructor. For remote control, the device according to the invention can be supplemented by three communication terminals C, D, E, where the output of the measuring block 2f is connected to the first communication terminal 0 ^{and the} control input 1 of the adjusting block 2 is connected to the second communication terminal jD. the control input to control block 2 is connected. · The communication terminals C, D, jB are then connected, for example, to a control panel not shown, etc.

Funkce zařízení podle vynálezu se jako oelek projeví v systému se zpětnou vazbou až od určitého nastavení zesílení této zpětné vazby. Diferenční blok jť, integrační blok 2 a řídící blok 2 slouží k oddělení střídavé složkyjod stejnosměrné složky zpětnovazebního signálu. Střídavá složka zmíněného zpětnovazebního signálu se již pak přímo objevuje na informačním vstupu o integračního bloku 2, na informačním vstupu e uprav ovacího bloku 4 a na informačním vstupu g bloku 6 nelinearity. Upravovači blok 4 slouží k impedančnímu přizpůsobení tohoto signálu, takže měřicí blok 2 stačí sledovat pro malé frekvence příslušné kmity . Pro větší frekvenoe lze úpravou upravovacího bloku 4 měřit amplitudy kmitů jako t*zv. špičkovým detektorem amplitudy harmonických kmitů. Výstupním signálem nastavovacího bloku 2 se externě spojitě omezuje výstupní signál bloku 6 nelinearity. Výstup bloku 6 nelinearity pak sleduje signál na svém informačním vstupu g a vytváří obdélníkové kmity o amplitudě,definované jeho parametrickým vstupem h. Součtový blok 8 tyto kmity sečí tá se signálem, přiváděným na jeho přímý vstup j přes vstupní propojovací svorku 4 ^z nezakrešleného snímače staaové veličiny.The function of the device according to the invention will only become apparent in the feedback system from a certain setting of the feedback gain. The differential block j, the integration block 2, and the control block 2 serve to separate the AC component and the DC component of the feedback signal. The alternating component of said feedback signal then appears directly at the information input about the integration block 2, the information input e of the adjustment block 4 and the information input g of the block 6 of the non-linearity. The conditioning block 4 serves for impedance matching of this signal so that the measuring block 2 suffices to observe the appropriate oscillations for small frequencies. For larger frequencies, by adjusting treatment block 4, the amplitude of the oscillations can be measured as t * zv. high-end harmonic amplitude detector. The output signal of the adjusting block 2 externally limits the output signal of the block 6 of the non-linearity. The output of block 6 nonlinearities then monitors the signal at its information input GA produces square waves of amplitude, defined by its parametric input h. Summation block 8 of these oscillations cuts TA signal supplied to a direct input of j via the input connection terminal 4 ^{from the} not shown sensor staaové variables .

předmSt vynálezuobject of the invention

Claims

224 820

Apparatus for generating and measuring auto-oscillations in closed-loop systems, consisting of a differential block, an integration block, a control block, an adjustment block, a measurement block, a non-linearity block, an adjustment block, a sum block and an input and output projection terminal; The control block (3) is connected to the parameter input (d) of the integration block (2), the output of which is connected to. feedback block (b) of the differential block (»5) whose output is connected in parallel to the information input (c) of the integration block (2), the information input (g) of the non-linearity block (6) and the information input (e) the output is connected to the indicating input (f) of the measuring dock (5), the output of the adjusting block (7) being connected to the parameter input (h) of the non-linearity block (6) whose output is connected to the oscillating input (i) ), whose output is connected to the output connection terminal (B) and whose direct input (j) is connected both to the input connection terminal (A) and to the information input (a) of the differential block

1 sketch ·