11280 Изобретение относитс к автоматическому регулированию и может использоватьс при исследовании и наладке систем автоматического управлени , например систем подчиненного регулировани в автоматизированных электроприводах . Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечени возможности изме-tO рени параметров звеньев с передаточной функцией w(p) . (1) На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство содержит исследуемое звено 1, первый блок 2 масштабировани , первьй интегратор 3, третий ийтегратор 4, второй блок 5 масштабировани , второй интегратор 6, блок 7 измерени . БЛОКИ масштабировани и интеграторы могут быть выполнены на интеграль ных операционных усилител х (например К140УД5). Интеграторы 3 и6 снабжены переключателем, который позвол ет им работать как в режиме интегрировани , так и в режиме усилени . Кро . ме того, интеграторы должны иметь кнопку сброса на нуль. Эта кнопка подключаетс параллельно емкости, котора находитс в обратной св зи oneрационного усилител . Интеграторы 3 и 6 должны иметь зону нечувствительности, котора необходима дл повышени стабильности измерений параметров. Это св зано с тем, что практически невозможно точно установить коэффициент блока 2 масштабировани равным коэффициенту О (см.формулу 1), т.е. всегда присутствует погрешность. Следовательно, на входе первого интегратора в установившемс режиме сигнал не равен нулю, а это приводит к тому, что выходна (измер ема ) величина интегратора измен етс во времени. Резуль- 50 тат измерени в этом случае зависит от скорости считывани информации, т.е. различен. Аналогична картина происходит и с вторым интегратором, только нестабильность выходного сиг- 55 нала про вл етс в большей степени. Устройство работает следующим образом . 45 вет где исч пол 9 Процесс измерени состоит из двух операций: установка коэффициентов передачи блоков 2 и 5 масштабировани ; непосредственное измерение параметров звена. Установка коэффициентов. На вход исследуемого звена подаетс пр моугольный сигнал. Б установившемс режиме, измен коэффициент передачи блока 2 масштабировани , устанавливают нулевой уровень напр жени на выходе интегратора 3 (интеграторы 3и 6 работают в режиме усилени ). После этого, перевед интегратор 3 в режим интегрировани и возвратив схему в исходное состо ние (интегратор 4сбрасывают на нуль), снова на вход исследуемого звена 1 подают пр моугольный сигнал и в установившемс режиме, измен коэффициент передачи блока 5 масштабировани , добиваютс нулевого уровн сигнала на выходе интегратора 6 (интегратор 6 - в режиме усилени ). После этих операц1-ш устройство откалибровано и перевед интегратор 6 в режим интегрировани , можно приступить к определению параметров исследуемого звена. Дл этого необходимо вернуть в исходное состо ние (рлтеграторы 4 и 3 сбросить на нуль), подать на вход звена 1 пр моугольный сигнал и с помощью блока 7 измерени произвести определение коэффициентов лередаточной функции (1) на выходе интеграторов 3 и 6 в установивнгемс рен«име, Использу правила структурных пре- образований и учитыва , что исследуемое звено имеет передаточную функцию (1) можно показать справедливость изложенного. Изображение по Лапласу ка выходе интеграторов 3 и 6 имеет вид соотственно Р ХЛр) -, X Х, агчплитуда пр моугольного им-, пульса. Использу Teopetvry операционного ислени Х(оо) lim Р X (р) , учим значени параметров Х,(«) Ь,Х,, Х,(м) . Учитыва , .что амплитуда пр моугольного импульса Хо известна, лег ко вычислить коэффициенты Ь, и Ь. Коэффициент Q передаточной функции (1) равен коэффициенту передачи бло ка 2 масштабировани . Передаточна функци (1) описывае работу идельного ПИД-регул тора. В реальном ПИД-регул торе может присутствовать насьщение усилител (при больших рассогласовани х заданной и регулируемой величин),, на котором собран регул тор. Однако и в этом случае площадь, ограниченна кривой реального переходного процесса, остаетс равной площади, ограниченной кривой идеального переходного процес са. А так как в предлагаемом устройстве параметры исследуемого звена вы числ ютс по площад м, ограниченным кривыми переходных процессов, путем интегрировани , то реальный ПИД-регу л тор имеет те же параметры, что и идеальный. Следовательно, при измере нии параметров с помощью предлагаемого устройства не вноситс погрешность из-за насыщени усилител . С помощью устройства можно измер ть параметры звеньев систем регулировани , имеющих передаточную функ11280 The invention relates to automatic control and can be used in the investigation and adjustment of automatic control systems, for example, subordinate control systems in automated electric drives. The purpose of the invention is to expand the functional capabilities of the device by allowing the parameters of the links with the transfer function w (p) to be measured. (1) The drawing shows a block diagram of the device. The device contains the examined link 1, the first scaling unit 2, the first integrator 3, the third integrator 4, the second scaling unit 5, the second integrator 6, the measuring unit 7. Scaling blocks and integrators can be performed on integrated operational amplifiers (for example, K140UD5). The integrators 3 and 6 are equipped with a switch that allows them to operate in both the integration mode and the gain mode. Cro. integrators must also have a reset button for zero. This button is connected in parallel to the capacitance, which is in the feedback of one of the operational amplifiers. Integrators 3 and 6 must have a dead band, which is necessary to increase the stability of parameter measurements. This is due to the fact that it is almost impossible to precisely set the coefficient of the scaling unit 2 to be equal to the coefficient O (see formula 1), i.e. there is always an error. Consequently, at the input of the first integrator in the steady state, the signal is not zero, and this leads to the fact that the output (measured) value of the integrator varies with time. The result of the measurement in this case depends on the speed of reading the information, i.e. is different. A similar picture occurs with the second integrator, only the instability of the output signal appears to a greater degree. The device works as follows. 45 where the field is 9 direct measurement of link parameters. Set the coefficients. A rectangular signal is fed to the input of the link under study. In the steady state, by changing the transfer ratio of the scaling unit 2, the voltage level at the output of the integrator 3 is set (the integrators 3 and 6 operate in the gain mode). After that, converting the integrator 3 into the integration mode and returning the circuit to the initial state (integrator 4 drops to zero), again a square signal is fed to the input of the investigated link 1 and, in the steady state, changing the transfer coefficient of the scaling unit 5, achieve a zero signal level output of integrator 6 (integrator 6 is in the gain mode). After these operations, the device is calibrated and the integrator 6 is switched into the integration mode, you can proceed to determining the parameters of the studied link. To do this, it is necessary to return to the initial state (reset integrators 4 and 3 reset to zero), feed a rectangular signal to the input of link 1 and use measurement unit 7 to determine the coefficients of the lean function (1) at the output of integrators 3 and 6 in the installation mode. ime, Using the rules of structural transformations and taking into account that the link under study has a transfer function (1), it is possible to show the validity of the above. The image according to the Laplace output of the integrators 3 and 6 has the form P HLr), X X, the amplitude of the rectangular impulse, and the pulse. Using Teopetvry operational definition X (oo) lim P X (p), we learn the values of the parameters X, (?) B, X, X, (m). Taking into account that the amplitude of the rectangular pulse X0 is known, it is easy to calculate the coefficients b, and b. The Q-factor of the transfer function (1) is equal to the transfer coefficient of scaling unit 2. The transfer function (1) describes the operation of the ideal PID controller. In a real PID controller, there may be an amplifier amplification (at large misalignments of the set and controlled values) on which the controller is assembled. However, in this case, the area bounded by the curve of the real transient process remains equal to the area bounded by the curve of the ideal transient process. And since, in the proposed device, the parameters of the studied link are calculated from the areas limited by the transient curves by integration, the real PID controller has the same parameters as the ideal one. Therefore, when measuring parameters using the proposed device, the error is not introduced due to saturation of the amplifier. Using the device, it is possible to measure the parameters of the links of the control systems having a transfer function
цшо вида (1), а также после соответствующих переключен™ блоков измер ть параметры инерционных звеньев первого, второго пор дков и звеньев, имеющих передаточные функции видаIn the form of (1), as well as after the corresponding switchable blocks, measure the parameters of the inertial links of the first, second order and links with transfer functions of the form