SU1096610A1 - Устройство дл исследовани и настройки цифровых след щих систем - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДПЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И НАСТРОЙКИ ЦИФРОВЬ05: СЛЕДЯЩИХ СИСТЕМ, содержащее последовательно соединен-, ные задающее устройство, первый сумматор , преобразователь код - напр жение и привод, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора , отличающеес  тем. что, с целью расширени  функциональ-Гных возможностей устройства, введены второй и третий сумматоры, шесть масштабирующих устройств, второй и третий преобразователи код - напр жение, вькоды которых соединены с входами привода, а входы --соответственно с выходами второго и третьего сумматоров , первые входы которых соединены соответственно через первое и второе масштабирующие устройства с вторым выходом задающего устройства, вторые входы соответственно через третий и четвертый масштабирующие устройства соединены с первым выходом задаюS щего устройства и первым входом первого сумматора, третьи входы соответственно через п тое и шестое масштабирующие устройства соединены с третьим выходом задающего устройства.

Description

0: а

Изобретение относитс  к цифровым системам регулировани  и настройки цифровых след щих систем.

Известно устройство дл  регулировки и проверки цифровых след щих 5 систем, содержащие задающее устройство , включающее в себ  электромеханический синусный механизм, цифровой датчик угла и блок формировани  сигнала посто нной скорости, сумма- тор, преобразователь код - напр жение и привод, в состав которого входит преобразователь вал - код ij.

Недостаткам указанного устройства  вл етс  неудобство в зксплуата- 5 ции из-за использовани  электромеханических устройств и высока  стоимость за счет применени  дорогосто щих многоразр дных датчиков угла, необходимых при проверке высокоточ- 20 ных систем. Кроме того, с помощью такого устройства нельз  осуществить проверку и настройку цифровых след щих систем комбинированного регулировани , так как отсутствует воз- 5 можность выработки компенсирую1цих сигналов в цифровой форме.

Цель изобретени  - {Расширение функ1Д{ональных возможностей устрой- .. ства.,30

Цель достигаетс  тем, что в устрой- ство, содержащее последовательно соединенные задающее устройство, первьй сумматор, преобразователь код напр жение и привод, выход которого jj соединен с вторым входом первого сумматора , введено второй и третий сумма, торы, шесть масштабирующих устройств, второй и третий преобразователи код напр жение , .выходы которых соединены с входами привода, а входы - соответственно с выходами второго и третьего сумматоров, первые входы которых соединены соответственно через первое и второе масштабирукшц1е устройства с 45 вторым выходом задающего устройства, вторые входы соответственно через третий и четвертый масштабируюпще устройства соединены с первым выходом задающего устройства и первым . 0 входом первого сумматора, третьи входы соответственно через п тое и шестое масштабирующие устройства соединены с третьим выходом задающего устройства.„

На чертеже изображена структурна  схема предлагаемого устройства.

Устройство дл  проверки и настройки цифровых след щих систем содержит .-последовательно соединенные задающее устройство 1, сумматор 2, преобразователь 3 кода в напр жение, привод 4, выход которого соединен с вторым входом сумматора 2, а второй и третий Входы соединены соответственно с выходами второго 5 и третьего 6 преобразователей код - напр жение , входы которых соединены соответственно с выходами второго 7 и третьего. 8 сумматоров, первые входы которых соединены соответственно через первое 9 и второе 10 масштабирующие устройства с вторым выходом задающего устройства 1, вторые входы соо.тватственно через третье 11 и четвертое 12 машстабирукмцие устройства .соединены с первым выходом задающего устройства 1 и входом первого сумматора 2, третьи входы соответственно через -п тое 13 и шестое 14 масштабирующие устройства соединены с третретьим выходом задающего устройства 1.

Устройство работает следующим образом .

Задающее устройство 1 вьфабатывает в цифровом виде гармонические .сигналы, измен ющиес  по синусоидаль ному и косинусоидальному законам. Дл  цифровых систем, работаю.1Ц1х по отклонению, используетс  гармонический сигнал, измен ющийс  по синусои-. лальному закону, который подаетс  на вход сумматора 2, где он сравниваетс  с сигналом обратной св зи привода 4. Сигнал рассогласовани , получающийс  в сумматоре 2, через преобразователь 3 кода в напр жение подаетс  на управление приводом 4.

При проверке и настройке цифровых систем комбинированного регулировани  в устройстве имитируетс  вычисление сигналов, пропорциональных 1-й и 2-й производным от задающего воздействи , причем сигналы могут вырабатыватьс  с любым наперед заданным уровнем погрешностей, соответствующих каким-то алгоритмом вычислени  производных.

Первую производную задающего воздействи  можно имитировать суммой синусоидального и косинусоидального сигналов с определенными амплитудами. Идеальна  производна  синусоидального сигнала А Sin{jt равна AcoCosot.Пpи вычислении производной в цифровой вычислительной машине по вл етс  методическа  погрешность, обусловленна  дискретным характером представлени  информации. Эта погрешность про вл етс  в видедополнительного фазового сдвига вычисл емого сигнала первой производной относительно идеального , т.е. реальный сигнал имеет ви AcjCos (ut-tf) или (tjt-(f) J , где (j. Последнее выражение можно представить в виде (() а Sinwt + Ь Cosot, ( A, Ца2 + tg( ( 3) Таким образом, компенсирующий сигнал с заданной методической ошибкой, пропорциональный первой производной от задающего воздействи , получаетс  сложением на сумматоре 7 синусоидалького и косинусоидального сигналов, вырабатываемых в задающем устройстве 1 и умноженных соответственно в масштабирующих устройствах 11 и 9 на коэффициенты, определ емые формулами (1).- (3). Известно, что по цифровым системам погрешность из-за квантовани  по уровню при вычислении производных можно представить белым шумом. В предлагаемом устройстве имитаци  этой погрешности получаетс  за счет того, что с задающего устройства 1 используютс  младшие разр ды кода синусоидального или косинусоидального сигналов и в масштабирующем устройстве 13 производитс  умножение на соответствующий коэффициент, определ ющий максимальную амплитуду погрешности из-за квантовани  по уровню. Следует отметить, что нумераци  разр дов на входе масштабирующего устройства 13 может абсолютно произвольной, т.е. младший разр д кода задающего устройства 1 может быть старшим разр дом масштабирующего устройства 13. Сформированный таким образом код шума поступает затем на сумматор 7, на выходе которого получаетс  код, пропорциональный первой производной от задающего воздействи , аналогичный коду, вычисленному в цифровой вычислительной машине, т.е. сигнал производной , в котором присутствует как методическа  ошибка, так и ошибки изза квантовани  по уровню. Затем код компенсирующего сигнала через преобразователь 5 код - напр жение подаетс  в привод 4. Следует отметить, что изменением коэффициентов масштабирующих устройств 9, 11 и 13 можно и штировать вычисление производной с любым алгоритмом. Компенсирующий сигнал, пропорциональный второй производной от задаю- щего воздействи , получаетс  аналогичным образом с помощью масштабирующих устройств 10, 12и 14, сумматора 8 и преобразовател  5 кода в напр жение . Коэффициенты масштабирующих . устройств 10 и 12 выбираютс  в соответствии с формулами Sin (ut+ii-Ц))с Sinut + d Cosut; Aj Чс tg(1t-v) |; 4 где A2Sin(a)t+ii-y)-A((jt - втора  производна  от задающего воздействи ; Aj At(j2 - максимальна  амплитуда второй производной. Таким образом, введение в устройство перечисленных элементов позвол ет обеспечить выработку компенсирующих сигналов по задающему воздействию , а следовательно, проводить проверку и настройку цифровых систем комбинированного регулировани  без цифровой вычислительной машины, что позвол ет значительно удешевить процесс проверки и настройки цифровых систем регулировани . ° сравнению с известным предла: ° 7 Р° °° . точно и полно имитировать алгоритмы управлени  системы, которые должны быть реализованы в ЦВМ и, следовательно , уже на стенде, а не на объекте вы вить все особенности, св занные с формированием управл ющих алгоритмов в цифровом виде. Применение изобретени  позвол ет значительно сократить врем  настройки и отладки цифровых след щих систем и,в целом, удешевить разработку последних. Технические преимущества изобретени  по сравнению с известным уст ройством, гзаключ зотс  в том, что оно значительно дешевле и удобнее в эксплу атации. Кроме того, с помсщыо предлагаемого устройства можно имитировать юбой алгоритм выработки управл ющих сигналов дЛ  цифровой системы и, слеовательно , значительно более качестенно проводить отработку указанных истем без применени  управл ющий ЭВМ.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И НАСТРОЙКИ ЦИФРОВЫХ СЛЕДЯЩИХ СИСТЕМ, содержащее последовательно соединен-, ные задающее устройство, первый сумматор, преобразователь код - напряжение и привод, выход которого соединен с вторым входом* первого сумматора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональ-*· ных возможностей устройства, введены' второй и третий сумматоры, шесть масштабирующих устройств, второй и третий преобразователи код - напряжение,, выходы которых соединены с входами привода, а входы -соответственно с выходами второго и третьего сумматоров, первые входы которых соединены соответственно через первое и второе масштабирующие устройства с вторым выходом задающего устройства, вторые входы соответственно через третий и четвертый масштабирующие устройства соединены с первым выходом задающего устройства и первым входом пер- § вого сумматора, третьи входы соответственно через пятое и шестое масшта- К бирующие устройства соединены с треть-1Л им выходом задающего устройства.