SU1262408A1

SU1262408A1 - Способ определени амплитудно-фазочастотных характеристик

Info

Publication number: SU1262408A1
Application number: SU853839868A
Authority: SU
Inventors: Игорь Петрович Ильин
Original assignee: Предприятие П/Я А-1233
Priority date: 1985-01-09
Filing date: 1985-01-09
Publication date: 1986-10-07

Abstract

Изобретение может быть использовано дл определени амплитудно-фазовых характеристик автоматических систем управлени , силовых исполнительных приводов и усилительно-преобразующих устройств. Цель изобретени повышение точности измерени . Устройство , реализующее способ, содержит формирователь 1 периодического сигнала , датчик 3 команд, усилитель 4, 7 и 8, интегрирующие блоки 5 и 6, частотомер 9, вычислитель 10, блоки 11 и 12 умножени и регистратор 13. Входной сигнал формируют формой, соответствующей требуемому сигналу управлени , вычисл ют наименьшее целое значение п по заданному сигналу точности определени амплитудно-фазочастотных характеристик, интегрируют входной и выходной сигналы объектов п раз и определ ют частоту входного периодического . После этого формируют два сравниваемых сигнала путем умножени каждого результата интегрировани на функцию (со) , где со - кругова частота сигна- Q € ла, затем осуществл ют синхронную (Л регистрацию сигналов на одном носителе вместе с выходным сигналом объекта и определ ют амплитудно-фазочастотную характеристику по отношению их амплитуд и фазочастотнуто характеристику по интервалу времени между моментами перехода через нуль сравниваемьх сигto налов. 1 ил. о N9 1 О 00

Description

12 Изобретение относитс к измерению амплитудных и фаговых соотношений входных и выходных сигналов управл емых динамических объектов и может быть использовано дл определени амплитуд но-фазочастотных характеристик автоматических систем управлени , а также силовых исполнительных приводов и усилительно-преобразующих ус- i тройств. Цель изобретени - повышение точности измерени амплитудно-фазочастотных характеристик объектов за счет -п-кратного интегрировани сравниваемых сигналов и последующего восстановлени их амплитуд. На чертеже представлена структурна схема устройства, реализ тощего способ. Устройство состоит из формировател 1 периодического сигнала, объекта 2, датчика 3 команд, усилител 4, интегрирующих блоков 5 и 6, усилителей 7 и 8, частотомера 9, вычислител 10 блоков 11 и 12 умножени и регистратора 13. При этом выход формировател 1 периодического сигнала подключен к последовательно соединенным объекту 2, датчику 3 команд, усилителю 4, интегрирующему блоку 5, усилителю 8, блоку 11 умножени , регистратору 13. Одновременно выход формировател 1 через последовательно соединенные интегрирующий блок 6, усилитель 7, частотомер 9, вычислитель 10, блок«12 умножени подключен к второму входу регистратора 13. Кроме того, выход вычислител 10 соединен с вторым входом блока 11 умножени , а выход усилител 7 - с вторым входом блока 12 умножени . I Способ осуществл ют след тощим образом . Входной сигнал формируют формой соответствующей требуемому сигналу управлени , например, полученному по результатам натурных испытаний. Дл реализации данного приема при натурных испытани х записывают, например, на магнитную ленту реальный сигнал управлени , который затем воспроизво д т с помощью формировател 1. В качестве входного может быть ис пользован несинусоидальный сигнал в виде переменного числа импульсов на фиксированном интервале дигкретности Входной сигнал может быть сформирова 8 в виде сигнала пр моугольной, треугольной и т.д. форм, которые имеют место в релейной и цифровых системах управлени . Вычисл ют наименьшее целое значе 1 100 ние п по заданному значению € точности определени амплитудно-фазочастотной характеристики, где п - число ступеней интегрировани , - погрешность определени характеристики . Пусть 5 5%, тогда 2,5 и наименьшее целое число п, большее 2,5, равно трем. Чнтегрируют входной и выходной сигналы объекта. В соответствии со значением п 3 входной сигнал, поступающий на динамический объект 2, интегрируетс трижды с помощью блока 6, затем поступает на первый усилитель 7 с известным стабильным коэффициентом усилени . Последний необходим дл согласовани частотомера 9 и регистратора 13 с блоком 6. Выходной сигнал объекта силового св зующего привода формируетс датчиком 3 команд , с которого поступает сигнал, пропорциональный угловому отклонению оси нагрузки привода. Сигнал датчика 3 команд через второй усилитель 4 со стабильным коэффициентом усилени поступает на интег-т блок 5, а затем через усилитель 8 - на вход блока 11 умножени . Причем произведение коэффициентов передачи усилителей 4 и 8 должно быть равно коэффициенту передачи усилител 7. Дл определени частоты f входного периодического сигнала сигнал с выхода усилител 7 подают на частотомер 9, обеспечивающими сигнал, пропорциональный частоте основной гармоники . Формирзпот два сравниваемых сигнала путем умножени каждого результата интегрировани иг функцию ы, дл чего значение частоты сигнала f поступает на вычислитель 10, на выходе которого получают значение функции СО, поскольку п 3. Это значение функции поступает на входы блоков 11 и 12 умножени , с выходов которых получают сравниваемые сигналы. Синхронно регистрируют сигналы на одном носителе, в соответствии с которым регистратор 13, например щлейфовый осциллограф, записывает оба

Claims

Формула изобретения . где m 1,2, 3... J ₊ , = 2uf2;₊₍ . Учитывая, что амплитуды высоких гармоник резко убывают с ростом их эд номера, в формуле (1) достаточно учесть влияние третьей гармоники: т.е. получить выражение

Ajsin (ω,Γ +φ) + A sin 3o,t, (2) где А, < 0,5А ,. ⁵

Из выражения (2) имеем

Α,ΐβίηζω,ί +q>) + asin 3cj,t, (3) где A = -т--. ’ ⁴⁰

A,

С помощью выражения (3) на ЭВМ построена зависимость ошибки £“ определения фазы от значения й при малых 6. При этом значение 5 рассчитывается по формуле · 100 (4) где Ц> - точное значение;

- фактическое значение фазового⁵⁰сдвига, получаемое с помощью выражения (3).

С учетом выражения (4) и предлагаемых операций спос'оба можно пока зать, что для обеспечения требуемого 55

Способ определения амплитудно-фазочастотных характеристик, заключаю- щийся в том, что определяют частоту входного периодического сигнала, синхронно регистрируют его на одном носителе вместе с выходным сигналом объекта, определяют амплитудно-частотную характеристику объекта по отношениям амплитуд и·фазочастотную характеристику по интервалу времени между моментами переходов через нуль сравниваемых сигналов на различных частотах, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения амплитудно—фазочастотных характеристик, формируют периодический сигнал с формой, соответствующей применяемому сигналу управления, предварительно полученному по результатам натурных исследований, определяют необходимое число ступеней интегрирования сигналов, производят интегрирование указанных сигналов и формируют сравниваемые сигналы путем умножения каждого результата интегрирования на функцию СО , где η - число ступеней интегрирования) CJ - круговая частота сигнала.

ВНИкЛИ , Заказ 5422/42 Тираж 728 ' Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4