SU1004981A2 - Устройство дл определени параметров динамических звеньев систем автоматического регулировани - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  идентификации звеньев систем автоматического регулировани .

, По основному авт. св. № 499557 известно устройство, содержащее источник входного сигнала, св занный с входами динамического звена и преобразовател  входного сигнала, соединенные последовательно первый блок вычитани , первый ключ и первый интегратор, включенные последовательно второй ключ и второй интегратор, третий ключ и блок управлени , соответствующие выходы которого соединены с управл ющими входами источника входного сигнала и ключей, второй блок вычитани  включен между выходом первого интегратора и входом второго ключа, третий блок вычитани  - между выходом второго интегратора и входом третьего ключа, три цифровых делител  напр жени , причем вход первого из них св зан с выходом преобразовател  входного сигнала, а выход - с вычитающим входом первого блока вычитани , входы второго и третьего цифровых делителей напр жени  соединены с выходом

преобразовател  выходного сигнала, а их входы - соответственно с вычитающими входами второго и третьего блоков вычитани , блок управл ющих импульсов, коммутатор и три реверсивных счетчика, входы которых подключены к соответствующим выходам коммутатора , а выходы соединены с управл ющими входами цифровых делителей

10 напр жени , входы блока управл ющих импульсов св заны со вторыми выходами всех ключей, а его выходы - с одним входом коммутатора, с другим входом которогосоединен выход бло15 ка управлени  fl.

Однако в известном устройстве статический коэффициент передачи звена определ етс  в одной точке ха20 рактеристики, т.е. при одном фиксиро . ванном значении входного сигнала, и в результате при идентификации звеньев с нелинейной статической характеристикой возникает значительна  погрешность в определении всех парамет25 ров .

Цель изобретени  - повышение точности устройства.

Цель достигаетс  тем, что в устройство дл  определени  параметров

30 динамических звеньев систем автоматического регулировани  дополнительно ввалены последовательно соединенные аналогоцифровой преобразователь, блок пам ти, элемент ИЛИ, выход кот рого подключен 1{ управл ющему входу первого цифрового делител  напр жени , а второй вход - к выходу перво зеверсизкого счетчика и к атерому входу блока пам ти, третий вход которого соединен с третьим выходом блока управлени  и с установочным входом первого реверсивного счетчика , причем вход аналогоцифрового преобразовател  подключен к выходу преобразовател  входного сигнала. На чертеже приведена функциональ на  схема предложенного устройства. Устройство включает источник 1 входного сигнала, динамическое звено 2, преобразователь 3 входного си нала, преобразователь 4 выходного сигнала, первый цифровой делитель 5 напр жени , второй цифровой делитель 6 напр жени , третий делитель напр жени , первый блок 8 вычитани  второй блок 9 вычитани , первый клю 10, второй ключ 11, первый интегратор 12, второй интегратор 13, блок управл ющих импульсов, третий блок 15 вычитани , третий ключ 16, комму татор 17, первый реверсивный счетчик 18, второй реверсивный счетчик 1 третий реверсивный счетчик 2d, аналогоцифровой преобразователь 21, блок 22 пам ти, элемент ИЛИ 23, бло 24 управлени , . Устройство работает следующим об разом. Динамическое звено 2 описываетс  дифференциальным уравнением второго пор дка + - у k(K}x, Где X и у. - входной и выходной сигналы динамического эвен а , а - посто нные параметры, подлежшдие определению; k(x) - нелинейна  статическа  характеристика динамического звена. Преобразователи 3 и 4 входного и выходного сигналов преобразуют си налы X и у в напр жени  , . X. , W бьгц i где m и m,j - коэффициенты преобразовани « В первом .такте производитс  кусочно-линейНа  аппроксимаци  нелинейкой характеристики k(x). Дл  это го блок 24 управлени  вырабатывает сигнал, запускаюсций источник 1 вход ного сигнала, а также с помощью ключа 10 переключает выход блока 8 вычитани  на вход блока 14 управл ющих импульсов. Источник 1 входного сигнала вырабатывает сигнал X, например, ступен.чатой формы с такимиинтервалами, что переходный процесс в звене 2 успевает закончитьс . Бло-к 14 усиливает сигнал рассогласовани  и в зависимости от его знац а выдает импульсы по одному из выходов , которые в первом такте через коммутатор 17 подключены к управл нвдим входам реверсивного счетчика 18. Счетчик 18 управл ет коэффициентом передачи цифрового делител  5 напр жени , В результате во врем  посто нства сигнала х- выполн етс  равенство UBb,x(t.) К,,-(х.) 1 , 2 , , . . 1 , .врем  достижени  установившегос  значени  выходным сигналом при х х. const; ( 1 - количество точек аппроксимации J К .(х.) - коэффициент передачи цифрового делител  5 напр жени  в момент времени t-- , определ емый выражением С, N,. где С. - посто нный коэффициент; ,-. - цифровой код в реверсивном счетчике 18 в момент времени . в момент времени ц цифровой код в счетчике 18 пропорционален-значению нелинейной статической характеристики звена 2 при х х И . т Одновременно аналогоцифровой преобразователь 21 преобразует, сигнал х в цифровой код, который поступает на адресный вход блока 22 пам ти, В это же врем  сигнал от блока 24 управлени , разрешает запись по данному адресу в блок 22 содержимого счетчика 18 Таким образом, после первого такта в блоке 22 пам ти по соответствующим значени м х адресам записан массив значений k(), аппроксимирующих нелинейную статическую характеристику динамического звена 2, Во втором такте блок 24 управлени  переводит блок 22 пам ти в режим считывани  и по установочному входу сбрасыв.ает реверсивный счетчик 18 импульсов в нулевое состо ние. Одновременно вырабатываетс  входной сигнал, выход блока .8 через ключ 10 подключаетс  к выходу интегратора 12, а выход блока 9 через ключ 11 соедин етс  с выходом блока 14 управл ющих импульсов, выхода которого переключаютс  на входы реверсивного счетчика 15 через кои№ татор 17.

При этом форма входного сигнала х можетбыть произвольной с условием, что через врем  t ty, выходной сигнал у примет установившеес  значение При изменении входного сигнала х аналогоцифровой преобразователь 21 Вьфабатывает адресные коды, по которымиз блока 22-пам ти считываютс  коды, соответствующие k(x), которые через логическую схему ИЛИ 23 поступают в цифровой делитель 5 напр жени .

Таким образом, моделируетс  нелинейна  характеристика k(x) динамическо о эвена 2, интегратор 12 интегрирует разность сигналов (x)x , а его выходное напр жени  равно , -t

U;,(t) « (

Через врем  t 7/. ty, производна  у Ори при у(о)у (о) О . имеем

,).

Ь.)

Цепь управлени  коэффициентом передачи Kj цифрового делител  6 напр жени  отрабатывает равенство

1(и) .)

из (1) следует

а Na,

где Сд - посто нный коэффициент; M,j - код в счетчике 19 J

Т - прсто нна  времени интегратора 12.

В третьем такте блок 24 управлени  переключает выход блока 9 через ключ 11 на вход интегратора 13, а выход блока 15 через ключ 16 соедин етс  с входом блока 14, выход коTopioro коммутируетс  на вход реверсивного счетчика 20 через коммутатор 17. Реверсивный счетчик 19 находитс  в режиме хранени  кода, реверсивный счетчик 18 находитс  в нулевом состо нии, а дифровьвл делителем Б напр жени  управл ет блок 22 пам ти.

Управление коэффициентом передачи К з цифрового делител  7 напр жеНИН происходит до выполнени  равенства .

SIJ«.,K)

)

где ( - выходное напр жение интегратора 13.

Следовательно,

о- Ъ где С, - посто нный коэффициент;

Т - посто нна .времени интегратора 13; - код в счетчике 20,

N,

Таким образом, после трех тактов параметры Зр и а линей-ной части передаточной функции динамического звена 2 определ ютс  цифровыми кодами N и N в соответствующих реверсивных счетчиках. Параметры аппроксимации нелинейной статической характеристики определ ютс  цифровыми кодами (i , ... t) в блоке 22 пампти.

Таким образом, предложенное устройство позвол ет учесть нелинейнрсть статической характеристики динамического звена и за счет этого повысить точность определени  всех его параметров.

Ф.ормула изобретени 

Устройство дл  определени  параметров динамических звеньев систем автоматического регулировани  по авт. св. № 499557, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, оно содержит последовательно соединенные ангшогоцифровой преобразователь, блок пам ти, элемент ИЛИ, выход которого подключен к управл ющему входу первого цифрри вого делител  напр жени , а второй вход - к выходу первого реверсивного счетчика и к второе входу блока

пам ти, третий вход которого соединен с третьим выходом блока управлени  и с установочным входом первого реверсивного счетчика, причем вход аналогоцифрового преобразовател 

подключен к выходу преобразовател  входного сигнала.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

499557, кл. G 05 В 23/02, 1976 (прототип).

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для определения параметров динамических звеньев систем автоматического регулирования по авт. св. № 499557, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит последовательно соединенные аналогоцифровой преобразователь, блок памяти, эле40 мент ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу первого цифро^ вого делителя напряжения, а второй вход - к выходу первого реверсивного счетчика и к второму входу блока 45 памяти, третий вход которого соединен с третьим выходом блока управления и с установочным входом первого реверсивного счетчика, причем вход аналогоцифрового преобразователя 5Q подключен к выходу преобразователя входного сигнала.