SU1307373A1 - Frequency characteristic analyzer - Google Patents
Frequency characteristic analyzer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1307373A1 SU1307373A1 SU853870800A SU3870800A SU1307373A1 SU 1307373 A1 SU1307373 A1 SU 1307373A1 SU 853870800 A SU853870800 A SU 853870800A SU 3870800 A SU3870800 A SU 3870800A SU 1307373 A1 SU1307373 A1 SU 1307373A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- unit
- inputs
- multiplication
- Prior art date
Links
Landscapes
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области ннйормацио Ко-измерительной техники . Может быть использовано дл экспериментального определени частотных характеристик приборов и устройств автоматики. Цель изобретени - повышение точности и быстродействи измерений. Дл достижени поставленной цели в устройство введены блок 3 sRshi л м i j BHajvl .This invention relates to the field of measuring equipment. It can be used to experimentally determine the frequency characteristics of instruments and automation devices. The purpose of the invention is to improve the accuracy and speed of measurements. To achieve this goal, a block of 3 sRshi lm i j BHajvl is entered into the device.
Description
настройки амплитуды тестового сигнала , блок 9 контрол амплитуды, масштабный блок 5, переключатель 6, де- мультиплексор 14, блоки 17, 18 интегрировани , вычислители 10, 19. Устройство также содержит исследуемый объект 1, генератор 2 гармонических тестовых сигналов, масштабный блок 4, аналого-цифровой преобразователь 7, формирователь 8 опорных функций, перемножители 11, 12, блок 13 управлеИзобретение относитс к информационно-измерительной технике, в частности к устройствам, представл ющим собой аналого-дискретные измерители коэффициентов р дов Фурье, используемые дл экспериментального определени частотных характеристик приборов и устройств автоматики.test signal amplitude settings, amplitude control unit 9, scale unit 5, switch 6, de-multiplexer 14, integration blocks 17, 18, calculators 10, 19. The device also contains the object under study 1, generator 2 harmonic test signals, scale unit 4, analog-to-digital converter 7, shaper 8 of reference functions, multipliers 11, 12, control unit 13 The invention relates to information-measuring equipment, in particular, devices representing analog-discrete measures of coefficients of Fy piers used to determine experimentally the frequency characteristics of instruments and automation devices.
Цель изобретени - повышение точности и быстродействи измерений..The purpose of the invention is to improve the accuracy and speed of measurements ..
На фиг. 1 - 4 изображены структурна схема анализатора частотных характеристик и его отдельных блоков, на фиг.5-7- временные диаграммы выходных сигналов блоков анализатора.FIG. 1 to 4 show a block diagram of the frequency characteristics analyzer and its individual blocks, figure 5-7 shows time diagrams of the output signals of the analyzer blocks.
Анализатор частотных характерис - тик содержит исследуемый объект 1, генератор 2 гармонических тестовых сигналов, блок 3 настройки амплитуды тестового сигнала, первый 4 и второй 5 масштабные блоки, переключатель 6, аналого-цифровой преобразователь 7, формирователь 8 опорных функций , блок 9 контрол амплитуды, пер- вьш вычислитель 10, первый 11 и второй 12 перемножители, блок 13 управлени , демультиплексор 14, первый 15, второй 16, третий 17 и четвертый 18 блоки интегрировани , второй вычислитель 19 и блок 20 индикаторов.The frequency characteristics analyzer contains the object under study 1, the generator of 2 harmonic test signals, the amplitude setting unit 3 of the test signal, the first 4 and second 5 scale units, the switch 6, the analog-digital converter 7, the driver 8 of the reference functions, the amplitude control unit 9, The first calculator 10, the first 11 and the second 12 multipliers, the control unit 13, the demultiplexer 14, the first 15, the second 16, the third 17 and the fourth 18 integration blocks, the second calculator 19 and the indicator block 20.
Блок 3 настройки амплитуды тестового сигнала содерлшт блок 2П вычита- ни , блок 22 сравнени , блок 23 пам ти , генератор 24 синхроимпульсов, первьй 25 и второй 26 вентили и сумматор 27.The amplitude adjustment unit 3 of the test signal contains a subtractor 2P subtraction unit, a comparison unit 22, a memory unit 23, a generator of 24 sync pulses, the first 25 and second 26 gates and an adder 27.
ни , блоки 15, 16 интегрировани , блок 20 индикаторов, В описании изобретени приведены также схемы блока 3 настройки амплитуды тестового сигнала , блока 9 контрол амплитуды, вычислител 19. Устройство обеспечивает автоматическую установку требуемого уровн амплитуды первой гармоники на выходе объекта, что позвол ет достичь поставленной цели. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.No, the integration blocks 15, 16, the indicator block 20, the description of the invention also shows the amplitude adjustment block 3 of the test signal, the amplitude control block 9, the calculator 19. The device automatically sets the required amplitude level of the first harmonic at the output of the object, which allows to achieve set goal 3 hp f-ly, 7 ill.
5five
00
5five
00
5 five
Блок 9 контрол амплитуды содержи л ключ 28, блок 29 пам ти, вьиислитель 30 и счетчик 31.The amplitude control unit 9 contained a key 28, a memory unit 29, a cell 30 and a counter 31.
Второй вычислитель 19 содержит генератор 32 синхроимпульсов, блоки - 33-40 умножени , первый 41 и второй 42 квадраторы, первый сумматор 43, блок 44 вычитани , второй сумматор 45, первый 46 и второй 47 блоки делени .The second calculator 19 contains a generator of 32 sync pulses, blocks - 33-40 multiplications, the first 41 and second 42 quadrants, the first adder 43, the subtraction unit 44, the second adder 45, the first 46 and the second 47 division blocks.
Первый выход генератора 2 гармонических тестовых сигналов соединен с выходной клеммой, первый вход с пе зым входом блока 13 управлени , второй выход - с входом формировател 8 опорных функций,-два выхода которого соединены с выходами первого 11 и второго 12 перемножителейу вторые входы которых соединены с выходами аналого-цифрового преобразовател 7. Первые входы первого 15 и второго 16 блоков интегрировани соединены с вторым выходом блока.13 управлени . Первый вход первого масштабного блока 4 соединен с первой входной клеммой . Выход переключател 6 соединен с входом аналого-цифрового преобразовател 7. Первый вход переключател 6 соединен с выходом первого масштабного блока 4, второй вход - с выходом второго масштабного блока 5, первьш вход которого соединен с второй входной клеммой. Третий вход переключател 6 соединен с третьим выходом блока 13 управлени , четвер- тьй и п тый выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого 4 и второго 5 масштабныхThe first output of the generator 2 harmonic test signals is connected to the output terminal, the first input with the last input of the control unit 13, the second output - with the input of the driver 8 support functions, two outputs of which are connected to the outputs of the first 11 and second 12 multipliers the second inputs of which are connected to outputs of analog-digital converter 7. The first inputs of the first 15 and second 16 integration blocks are connected to the second output of the control unit 13. The first input of the first scale unit 4 is connected to the first input terminal. The output of the switch 6 is connected to the input of the analog-digital converter 7. The first input of the switch 6 is connected to the output of the first scale unit 4, the second input to the output of the second scale unit 5, the first input of which is connected to the second input terminal. The third input of the switch 6 is connected to the third output of the control unit 13, the fourth and fifth outputs of which are connected to the second inputs of the first 4 and second 5, respectively.
3 , п3, n
блоков. Шестой выход блока 13 управлени соединен с первыми входами блока 3 настройки амплитуды тестового сигналаэ блока 20 индикаторов и блока 9 контрол амплитуды. Седьмой и восьмой выходы блока 13 управлени соединены соответственно с вторьгм и третьим входами блока 3 настройки амплитуды тестового сигнала, первый выход которого соединен с вторьм входом генератора 2 гармонических тетовых сигналов, второй выход - с первым входом блока 13 управлени , а четвертый вход - с первым выходом блка 9 контрол амплитуды, второй вход которого соединен с дев тым выходом блока 13 управлени , второй выход - с вторым входом блока 13 управлени , а третий вход - с выходом первого вычислител 10, первьш вход которого соединен с дес тым входом блока 13 управлени и первым входом второго вы вычислител 19, второй и третий входы с выходами первого 15 и второго 16 блоков интегрировани 5 а четвертый вход с одиннадцатым выходом блока 13 управлени , двенадцатый выход которого соединен с вторым входом второг вычислител 19, тринадцатый выход - с первым входом демультиплексора 14, второй и третий входы которого соединены с вьпсодами соответственно первого 11 и второго 12 перемножителей. Первый и второй выходы демультиплексора 14 соединены с вторыми входами соответственно первого 15 и второго 16 блоков интегрировани , а третий и четвертый выходы с первыми входами соответственно третьего 17 и четвертого 18 блоков интегрировани , Выходы блоков 15-18 интегрировани соединены соответственно с третьим, четвертым, п тым и шестым входами второго вычислител 19, первый и второй выходы которого соединены соот- ветственно с вторьм и третьш входами блока 20 индикаторов. Седьмой вход второго вычислител 19 соединен с третьи - входом генератора 2 гармо- ническртх тестовых сигналов и с че- тырнадцатым выходом блока 13 управлени , п тнадцатый выход которого сое- д -1нен с четвертым входом генератора 2 гармонических тестовых сш-налов, а второй выход - с вторьтми входами третьего 17 и четвертого 18-блоков интегрировани ,blocks. The sixth output of the control unit 13 is connected to the first inputs of the amplitude adjustment unit 3 of the test signal of the indicator unit 20 and the amplitude control unit 9. The seventh and eighth outputs of the control unit 13 are connected respectively to the second and third inputs of the amplitude setting unit 3 of the test signal, the first output of which is connected to the second input of the generator 2 harmonic theta signals, the second output to the first input of the control unit 13, and the fourth input to the first the output of the amplitude control unit 9, the second input of which is connected to the ninth output of the control unit 13, the second output - to the second input of the control unit 13, and the third input - to the output of the first calculator 10, the first input of which is connected with the tenth input of the control unit 13 and the first input of the second calculator 19, the second and third inputs with the outputs of the first 15 and second 16 integration blocks 5 and the fourth input with the eleventh output of the control unit 13, the twelfth output of which is connected to the second input, the second calculator 19, the thirteenth output is with the first input of the demultiplexer 14, the second and third inputs of which are connected to the first 11 and second 12 multipliers, respectively. The first and second outputs of the demultiplexer 14 are connected to the second inputs of the first 15 and second 16 integration blocks, respectively, and the third and fourth outputs to the first inputs of the third 17 and fourth 18 integration blocks, respectively. The outputs of the integration blocks 15-18 are connected to the third, fourth, n The second and sixth inputs of the second calculator 19, the first and second outputs of which are connected respectively to the second and third inputs of the block of 20 indicators. The seventh input of the second calculator 19 is connected to the third one — the generator 2 input of harmonic test signals and the fourth output of the control unit 13, the fifteenth output of which is connected -1n to the fourth generator 2 input of harmonic test SS-signals, and the second output - with the second inputs of the third 17 and fourth 18-blocks of integration,
В блоке 3 настроЙ1 и амплитуды тестового сигнала первый вход генератора 24 синхроимпульсов соедпне с выходом блока 22/гравненн , первый, второй, третий и четвертыт: выхоль: генератора 24 синхроимпульсов соеди. нень соответственг{о с первьг- и входами блоков 21 и 23 Бьтитани и пам т с первым входом блока 22 сравне пш и входом второго вентил -26, выход которого соединен с выхода и первог вентил 25 и с первым входом сумматра 27, выход которого вл етс перв выходом блока 3 настройки амплитуды тестового сигнала. Второй вход сумматора 27 соединен с первьм входом блока 21 вычитани . Третий вход сумматора 27 соединен с выходом блока пам ти, второй вход которого соединен с вторым входом блока 22 сравнени и выходом блока 21 вычитани . Третий вход блока 23 пам ти вл етс первым входом блока 3 настройки амплитуды тестового сигнала и соединен с третьим входом блока 22 сравнени . Второй вход блока 21 вычитани , второй вход генератора 24 i-i третий вход блока 21 BbrqnTaiinsi вл ютс соответственно вторым,, третью; и четвертым входами блока 3 настройки амплитуды тестового сигнала, вторым вькодом которого вл етс выход блока 22 сравнени ,In block 3, tuning 1 and the amplitude of the test signal, the first input of the generator 24 clock pulses is connected to the output of block 22 / equal, the first, second, third and quarter: output: the generator of 24 clock pulses. The same is not valid for the inputs and blocks 21 and 23 of the memory and the memory with the first input of block 22 as compared with the input of the second valve -26, the output of which is connected to the output of the first valve 25 and to the first input of the accumulator 27, the output of which is The first output of the amplitude adjustment unit 3 of the test signal. The second input of the adder 27 is connected to the first input of the subtracting unit 21. The third input of the adder 27 is connected to the output of the memory unit, the second input of which is connected to the second input of the comparison unit 22 and the output of the subtracting unit 21. The third input of the memory unit 23 is the first input of the amplitude adjustment unit 3 of the test signal and is connected to the third input of the comparison unit 22. The second input of the subtracting unit 21, the second input of the generator 24 i-i, the third input of the BbrqnTaiinsi unit 21 are respectively the second, third; and the fourth inputs of the amplitude adjustment unit 3 of the test signal, the second code of which is the output of the comparator unit 22,
В блоке 9 контрол амплитуды первый вход вьиислител 30 соединен с первыми входами ключа 28, счет-с ика 31 и блока 29 пам ти и вл етс пер- вьм входом блока 9 контрол амплитуды , вторым входом которого вл етс второй вход счетчика 31, первьш вы- , ход которого соединен с вторым входом блока 29 пам ти, а второй выход- со вторьгм входом вычислител 30, третий вход которого соединен с пер- вЕлм выходом блока 29 пам ти и вторьм входом ключа 28. Третьим входом блока 9 контрол амплитуды вл етс третий вход блока 29 пам т, второй вькод которого соединен с четвертым входом вычислител 30, БЬ1ход которого соединен с третьим входом ключа 28, выход которого вл етс первьм выходом блока 9 контрол амплитуды, вторым выходом которого вл етс выход вычислител 30,In the amplitude control unit 9, the first input of the voltage regulator 30 is connected to the first inputs of the key 28, the counting module 31 and the memory unit 29 and is the first input of the amplitude control unit 9, the second input of which is the second input of the counter 31, the first - the stroke of which is connected to the second input of the memory block 29, and the second output to the second input of the calculator 30, the third input of which is connected to the first output of the memory block 29 and the second input of the key 28. The third input of the amplitude control block 9 is the third input of memory 29, the second code of which is connected to Werth input calculator 30, B1hod which is connected to the third input switch 28, the output of which is pervm output amplitude control unit 9, the second output of which is the output of the calculator 30,
Во втором вычислителе 19 первый выход ге.чзратора 32 синхроимпульсов соединен с первым - - входами первого 33, второго 34, третьего 35 и четвертого 36 блоков :5 ыпожери ,. второйIn the second calculator 19, the first output of the generator of the 32 sync pulses is connected to the first - - inputs of the first 33, second 34, third 35, and fourth 36 blocks: 5; second
выход - с первыми входами п того 37, шестого 38, седьмого 39 и восьмого 40 блоков умножени и первого 41 и второго 42 квадраторов, третий выход - с первыми входами первого output - with the first inputs of the first 37, sixth 38, seventh 39 and eighth 40 multiplicators and the first 41 and second 42 quadrants, the third output - with the first inputs of the first
43и второго 45 сумматоров и блока43 and the second 45 adders and block
44вычитани , четвертый выход - с. первыми входами первого 46 и второго 47 блоков делени , вторые входы которых соединены соответственно с вы- 44, read the fourth exit - with. the first inputs of the first 46 and second 47 blocks of division, the second inputs of which are connected respectively to you
,ходами блока 44 вычитани и первого сумматора 43, а выходы вл ютс пер- Bbw и вторым выходами второго вычислител 19.Третьи входы блоков 46 и 7 деле- ни соединены с выходом второго сум- .матора 45, второй вход которого соединен с выходом первого квадратора 41, а третий вход - с выходом второго квадратора 42, второй вход кото- рого соединен с вторыми входами седьмого 39 и восьмого 40 блоков умножени и выходом четвертого блока 36 умножени , второй вход-которого соединен с вторым входом третьего блока 35 умножени , выход которого соединен со вторыми входами п того 37 и шестого 38 блоков умножени и первого квадратора 41. Второй вход первог блока 33 умножени соединен с вторым входом второго блока 34 умножени , выход которого -соединен с третьими входами шестого 38 и седьмого 39 блоков умножени . Выход седьмого блока 39 умножени соединен со вторым . входом первого сумматора 43, третий вход которого соединен с выходом п того блока 37 умножени , третий вход которого через восьмой блок 40- умножени соединен со вторым входом блока 44 вычитани , а также соединен с выходом блока 33 умножени , третий вход блока 44 вычитани соединен с выходом шестого блока 38 умножени . Первым, вторым, третьим, четвертым, п тым, шестым и седьмым входами второго вычислител 19 вл ютс соответ ственно второй вход первого блока 33. умножени , второй вход четвертого блока 36 умножени , третий вход второго блока 34 умножени , третий вход первогр блока 33 умножени , третий вход четвертого блока 36 умножени , третий вход третьегб блока 35 умножени и первый вход генера 32 синхроимпульсов.The outputs of the subtraction unit 44 and the first adder 43, and the outputs are the first Bbw and the second outputs of the second calculator 19. The third inputs of the blocks 46 and 7 of the divide are connected to the output of the second accumulator 45, the second input of which is connected to the output of the first 41, and the third input - with the output of the second quadrant 42, the second input of which is connected to the second inputs of the seventh 39 and eighth 40 multiplication units and the output of the fourth multiplication unit 36, the second input — which is connected to the second input of the third multiplication unit 35, output which is connected to the second input These are 37 and sixth 38 multiplicators and the first quad 41. The second input of the first multiplication unit 33 is connected to the second input of the second multiplication unit 34, the output of which is connected to the third inputs of the sixth 38 and seventh 39 multiplication blocks. The output of the seventh multiplier 39 is connected to the second one. the input of the first adder 43, the third input of which is connected to the output of the fifth multiplication unit 37, the third input of which through the eighth multiplication unit 40 is connected to the second input of the subtraction unit 44, and also connected to the output of the multiplication unit 33, the third input of the subtraction unit 44 is connected to output of the sixth multiply block 38. The first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh inputs of the second calculator 19 are, respectively, the second input of the first block 33. the multiplication, the second input of the fourth multiplication block 36, the third input of the second multiplication block 34, the third input of the multiplier 33 , the third input of the fourth multiplication unit 36, the third input of the third multiplier of the multiplication unit 35 and the first input of the generation of 32 clock pulses.
В качестве исследуемого объекта 1 может быть широкий класс системAs the object under study 1 can be a wide class of systems
автоматического управлени (гидравлические , электрические, системы управлени движением различных объектов и др.), состо ш;ие из последовательно включенных блоков (например, усилитель мощности, корректирующее устройство, устройство управлени , исполнительный механизм и т.п.), которые могут быть охвачены обратными св з ми (по положению, по скорости и т.д.).automatic control (hydraulic, electrical, motion control systems of various objects, etc.), consisting of consecutive blocks (for example, power amplifier, correction device, control device, actuator, etc.) that can be covered feedbacks (by position, by speed, etc.).
Анализатор частотных характеристик работает следующим образом.The analyzer frequency response works as follows.
Перед началом работы на задатчи- ках кодов частоты, амплитуды, периода усреднени и масштабов блока 13 управлени , предназначенного дл формировани сигналов управлени парамет- рами синусоидального тестового сигнала , а также синхронизации и управлени работой отдельных блоков анализатора в процессе вычислени частотных характеристик,, устанавливаютс их величины, определ емые конкретными требовани ми эксперимента. Величина кода частоты с первого выхода блока 13 управлени поступает на первый вход генератора 2 гармонических тестовых сигналов,, предназначенного дл выработки синусоидального сигнала заданной амплитуды и частотв и представл ющего собой цифро-аналоговый синтезатор частоты и подготавливает его к генерированию сигнала заданной частоты. Величина масштабных коэффициентов с четвертого и п того выходов блока 13 управлени поступает на вторые (управл ющие) входы масштабных блоков 4 и 5- и устанавливаютс с помощью преобразователей код-сопротивление требуемые масштабы считывани входного и выходного сигналов;Before starting work on the setters of the frequency, amplitude, averaging period and scale unit of the control unit 13, the control signals of the sinusoidal test signal, as well as the synchronization and control of the individual analyzer blocks are set in the process of calculating the frequency characteristics. values determined by the specific requirements of the experiment. The code of the frequency from the first output of the control unit 13 is fed to the first input of the generator 2 harmonic test signals, designed to generate a sinusoidal signal of a given amplitude and frequency, which is a digital-to-analog frequency synthesizer and prepares it for generating a signal of a given frequency. The magnitude of the scaling factors from the fourth and fifth outputs of the control unit 13 is supplied to the second (control) inputs of the scale blocks 4 and 5, and the required reading scales of the input and output signals are set using code-resistance converters;
При включении блока 13 управлени на его шестом выходе по вл етс сигнал , который, поступа на.первые входы блоков 3 настройки амплитудыj блока 20 индикаторов и блока 9 контрол амплитуды, осуществл ет обнуление блока 23 пам ти,.- блока 22 сравнени , блока 29 пам ти,- ключа 28, счетчика 31 и вычислител 30, а также вызывает- срабатывание сумматора 27 и на его выход поступает сигнал с его второго входа, пропорциональный задаваемой амплитуде выходного сигнала объекта 1, при котором снимаетс частотна характеристика. Величина амплитуды , установленна на соответ7When the control unit 13 is turned on, a signal appears at its sixth output, which, arriving at the first inputs of the amplitude setting units 3 of the indicator unit 20 and the amplitude control unit 9, zeroes the memory unit 23, the comparison unit 22, unit 29 memory, key 28, counter 31, and calculator 30, and also causes the adder 27 to operate, and its output receives a signal from its second input proportional to the specified amplitude of the output signal of object 1, at which the frequency response is taken. The magnitude of the amplitude is set to 7
ствующем задатчике блока 13 управлени , поступает с седьмого выхода блока 13 управлени на второй вход блока 3 настройки амплитуды. Сигнал с вьпсода сумматора 27 поступает на второй вход генератора 2 гармонических тестовых сигналов. При этом масштаб выходного усилител генератора 2 тестовых сигналов устанавливаетс таким, чтобы он генерировал гармонический сигнал с заданной амплитудой.This unit is controlled by the control unit 13 and is fed from the seventh output of the control unit 13 to the second input of the amplitude setting unit 3. The signal from the expander adder 27 is fed to the second input of the generator 2 harmonic test signals. At the same time, the scale of the output amplifier of the test signal generator 2 is set so that it generates a harmonic signal with a given amplitude.
На дес том и двенадцатом выходах блока 13 управлени по вл ютс сигналы , равные и , которые поступают в вычислители 10 и 19. а на третьем и тринадцатом выходах по вл ютс импульсы . (фиг. 5),. сдвинутые по времени, по которым переключатель 6 соедин ет с выходом то свой первый, то второй входы, а в де мультиплексоре 14 третий вход подключаетс то к первому, то к третьему его выходам, а второй вход - то ко второму, то к четвертому выходам. Затем сигнал с п тнадцатого выхода блока 13 управлени поступает на запускающий четвертый вход генератора 2 тестовых сигналов, который начинае 1 енерировать гармонический тестовый сигнал заданной амплитуды и частоты, а также по вл етс сигнал на втором выходе блока 13 управлени , по которому объедин ютс и перезапускаютс блоки 15-18 интегрировани .At the tenth and twelfth outputs of the control unit 13, signals equal to and appear, which arrive at the calculators 10 and 19. And at the third and thirteenth outputs, pulses appear. (Fig. 5) ,. time-shifted, in which switch 6 connects its first or second inputs to the output, and in de multiplexer 14, the third input is connected to the first, then its third outputs, and the second input to the second, then to the fourth outputs . Then the signal from the fifteenth output of the control unit 13 is fed to the starting fourth input of the generator 2 test signals, which begin to 1 generate a harmonic test signal of a given amplitude and frequency, and a signal appears at the second output of the control unit 13, which combines and restarts integration blocks 15-18.
Сигнал с первого выхода генератора 2 гармонических тестовых сигналов поступает на исследуемый объект 1 и начинает раскачивать его, а сигнал со второго выхода поступает на вход формировател 2 опорных функций, в котором формируютс коды ортогональ- ньк функций sincojt (первый выход)The signal from the first output of the generator 2 harmonic test signals is fed to the object under study 1 and starts to swing it, and the signal from the second output is fed to the input of the former 2 support functions, in which the orthogonal codes of the sincojt functions are formed (first output)
и COSCO;t (второй ВЫХОд) .and COSCO; t (second exit).
в блоке 13 управлени начинает . работать синхрогенератор,. который определ ет пор док по влени сигналов на его втором, восьмом, дев том, одиннадцатом и четырнадцатом входах. При этом анализатор находитс в режиме контрол окончани переходного процесса в исследуемом объекте 1 ,- и обработке подвергаетс только выходной сигнал исследуемого объекта l-j .in control unit 13 begins. work sync generator. which determines the signaling order at its second, eighth, ninth, eleventh, and fourteenth inputs. At the same time, the analyzer is in the control mode of the end of the transition process in the object under study 1, and only the output signal of the object under study l-j is processed.
Сигнал с выхода исследуемого объекта 1- через масштабный блок 5,. в котором его амплитудный диапазон приводитс в соответствие с динами-The signal from the output of the object under study 1- through the scale unit 5 ,. where its amplitude range is aligned with the dynamic
OO
5five
073738073738
ческим диапазоном блоков и устройств анализатора, и переключатель 6 поступает на вход аналого-цифрового преобразовател 7, где сигнал преобразу- .5 етс в цифровой код и поступает на вторые входы перемножителей 11 и 12, на первые входы которых поступает с выходов формировател 8 опорных функций коды опорных синусов и косинусов . Сигналы с выходов перемножителей 11 и 12, равные соответственно y(t)sinco,-t и y(t)cosQ;t, через де- мультиплексор 14 поступают на вторые входы интеграторов 16 и 15 соответственно , которые осуществл ют интегрирование сигналов произведений. Через промежуток времени, равный одному периоду формируемого тестового сигнала, на одиннадцатом выходе блока 13 управлени по витс сигнал, ко- торьй поступает на четвертьй вход вычислител 10, в котором по этому сигналу начинаетс вычисление вели- чины амплитуды первой гармоники,block and analyzer devices, and switch 6 is fed to the input of analog-to-digital converter 7, where the signal is converted into a digital code and fed to the second inputs of multipliers 11 and 12, to the first inputs of which comes from the driver's outputs 8 reference sine and cosine codes. The signals from the outputs of the multipliers 11 and 12, which are equal to y (t) sinco, -t and y (t) cosQ; t, respectively, through the multiplexer 14 arrive at the second inputs of the integrators 16 and 15, respectively, which integrate the signals of the products. After a period of time equal to one period of the test signal being formed, at the eleventh output of the control unit 13, a signal is received that arrives at the fourth input of the calculator 10, in which the signal of the first harmonic begins to be calculated using this signal
Через промежуток времени, необходимый дл записи выходных сигналов интеграторов 15 и 16 в вычислительThrough the time required to record the outputs of the integrators 15 and 16 into the calculator
0 10, на втором выходе блока 13 управлени по вл етс сигнал, по которому интеграторы 15-18 обнул ютс и начинаетс новый цикл интегрировани . Сигнал с выхода вычислител 100 10, at the second output of the control unit 13, a signal appears whereby the integrators 15-18 are zeroed and a new integration cycle begins. The signal from the output of the computer 10
поступает на третий вход блока 9 enters the third input of block 9
контрол амплитуды, который начинает работать по сигналу, поступающему на его второй вход с дев того выхода блока 13 управлени . По первому сиг0 налу срабатывает счетчик 31 и на его первом выходе по вл етс сигнал, а на втором выходе сигнал не по вл етс . При этом в первой чейке блока 29 пам ти записываетс значение ам5 плитуды первой гармоники на первом периоде формировани сигнала, Однаг- ко, так как не срабатывает вычислитель 30, то сигнал на выходе ключа 28 не по вл етс , а следовательно,control amplitude, which starts to work on a signal arriving at its second input from the ninth output of the control unit 13. On the first signal, the counter 31 is triggered and a signal appears at its first output, and no signal appears at the second output. In this case, the first cell of the memory block 29 records the value of am5 of the pitch of the first harmonic in the first period of signal generation, however, since the calculator 30 does not work, the signal at the output of the key 28 does not appear, and therefore
Q не по вл ютс и сигналы на выходах блока 9 контрол амплитуды. При этом блок 3 настройки амплитуды тестового сигнала не срабатывает и генератор 2 гармонических тестовых сигналовQ does not appear and the signals at the outputs of the amplitude control unit 9. At the same time, the amplitude adjustment unit 3 of the test signal does not work and the generator 2 harmonic test signals
е продолжает генерировать тестовый синусоидальный сигнал с первоначальной заданной амплитудойdoes not continue to generate a test sinusoidal signal with an initial specified amplitude
При по влении сигналов на одиннадцатом , а затем и на втором выходал блока 13 управлени в конце второго периода формируемого тестового сигнала происходит новое сраба- тьгоание вычислител 10, а интеграторы 15 и 16 обнул ютс и запускаютс снова. После срабатывани всех блоков вычислител 10 на его выходе вычисл етс значение амплитуды первой гармоники выходного сигнала исследуемого объекта 1 на втором периоде, которое поступает на третий вход блока 9 контрол амплитуды. На второй вход блока 9 контрол амплитуды с дев того выхода блока 13 управлени поступает управл ющий импульс, по которому сначала по вл етс сигнал на первом выходе счетчика 31, а затем с некоторой задержкой и на втором его выходе.. При этом записанные значени амплитуд первой гармоники на двух последовательных периодах колебаний поступают в вычислитель 30, в котором вначале вычисл етс значение S по формулеWhen signals appear on the eleventh, and then on the second, the control unit 13 comes out at the end of the second period of the generated test signal, a new triggering of the calculator 10 occurs, and the integrators 15 and 16 are zeroed and started again. After all the blocks of the calculator 10 are triggered, the value of the amplitude of the first harmonic of the output signal of the object under study 1 is calculated at its output in the second period, which is fed to the third input of the amplitude control unit 9. The second input of the amplitude control unit 9 from the ninth output of the control unit 13 receives a control pulse, through which the signal first appears at the first output of counter 31, and then with a certain delay and at its second output. The recorded amplitude values first the harmonics on two successive periods of oscillations enter the calculator 30, in which the value of S is first calculated by the formula
R 9 A n +ATn-fR 9 A n + ATn-f
jj
а затем осуществл етс сравнение S и- S}.and then comparing S and-S}.
Если 5 S э, j то сигнал на выходе вычислител 30 отсутствует, ключ 28 закрыт и анализатор продолжает в режиме контрол окончани переходного процесса в исследуемом объекте 1. Если на одном из периодов -формируемого синусоидального сигнала начинает вьтолн тьс неравенство & fc э , что сооответствует окончанию переходного процесса в исследуемом объекте 1; и достижению устойчивых колебаний, то на выходе вычислител 30 по витс сигнал. При этом сработает ключ 28 и значение амплитуды первой гармоники выходного сигнала исследуемого объекта 1; поступает на четвертый вход блока 3 настройки амплитуды тестового сигнала, в котором он поступает на третий вход блока 21 вьтитани с, Одновременно сигнал с выхода вычислител 30 поступает на второй вход блока 13 управлени , разреша по вление на его восьмом выходе управл ющего сигнала, Анализатор переходит в режим настройки амплитуды выходного сигнала исследуемого объекта 1,If 5 S e, j, then the signal at the output of calculator 30 is absent, the key 28 is closed and the analyzer continues in the monitoring mode of the end of the transient process in the object under study 1. If the one-time sinusoidal signal begins to fulfill the inequality & fc e, which corresponds to the end of the transition process in the object under study 1; and the achievement of stable oscillations, then the output of the calculator 30 by Vits signal. This will trigger the key 28 and the amplitude value of the first harmonic of the output signal of the object under study 1; arrives at the fourth input of the amplitude adjustment unit 3 of the test signal, in which it arrives at the third input of the control unit 21; Simultaneously, the signal from the output of the calculator 30 enters the second input of the control unit 13, allowing appearance at its eighth control signal output, the Analyzer passes in the mode of setting the amplitude of the output signal of the object under study 1,
Сигнал с восьмого выхода блока 13 управлени поступает через третийThe signal from the eighth output of the control unit 13 comes through the third
10ten
07373100737310
вход блока 3 настройки амплитуды тестового сигнала на второй вход генератора 24 синхроимпульсов (фиг. 6), Вначале срабатывает блок 21 вычитани и сигнал на его выходе равен разности между кодом установленной амплитуды в блоке 13 управлени и кодом амплитуды установившихс колебаний . Эта разность записьшаетс в блоке 23 пам ти при подаче на его второй вход управл ющего сигнала, а также поступает на второй вход блока- 22 сравнени , где она сравниваетс с нулем при поступлении на его первый вход сигнала с третьего выхода генератора 24 синхроимпульсов. Если этот сигнал отличен от нул , то сигнал на выходе блока 22 сравнени отсутствует, по сигналу с четвертого выхода генератора 24 синхроимпульсов срабатывает сумматор 27 и происходит вычисление скорректированного сигнала управлени амплитудой . генерируемого тестового сигнала. Сигнал с выхода сумматора 27 поступает на первьй вход генератора 2 гармонических тестовых сигналов и измен ет масштаб его выходного усилител . При этом измен ютс величины амплитуды сигнала на выходе исследуемогоthe input of the amplitude adjustment unit 3 of the test signal to the second generator input 24 clock pulses (Fig. 6); First, the subtraction unit 21 is triggered and the output signal is equal to the difference between the set amplitude code in the control unit 13 and the amplitude code of the established oscillations. This difference is recorded in memory block 23 when a control signal is applied to its second input, and is also fed to the second input of the comparison unit, where it is compared to zero when the signal from the third generator output 24 is received at its first input. If this signal is different from zero, then the signal at the output of comparison unit 22 is absent, the adder 27 is triggered by the signal from the fourth generator output 24 of the clock pulses and the corrected amplitude control signal is calculated. generated test signal. The signal from the output of the adder 27 is fed to the first input of the generator 2 harmonic test signals and changes the scale of its output amplifier. At the same time, the magnitudes of the signal amplitude at the output of the studied
1515
2020
2525
30thirty
5five
00
5five
00
5five
объекта 1; и анализатор снова работает в режиме контрол окончани переходного процесса. Если сигнал на выходе блока 21 вычитани близок к нулю , то срабатывает блок 22 сравнени и на его выходе по вл етс сигнал, который поступает на первый вход генератора 24 синхроимпульсов и на второй выход блока 3 настройки амплитуды тестового сигнала. При подаче сигнала на первый вход генератора 24 синхроимпульсов он возвращаетс в исходное состо ние, сигнал на его чатвертом выходе не по вл етс и сигнал на вькоде сумматора 27 не измен етс .object 1; and the analyzer is working again in the control mode of the transition process. If the signal at the output of the subtracting unit 21 is close to zero, the comparison unit 22 is triggered and a signal appears at its output, which is fed to the first input of the clock generator 24 and to the second output of the amplitude setting unit 3 of the test signal. When a signal is applied to the first input of the generator 24 clock pulses, it returns to the initial state, the signal at its four output does not appear and the signal at the code of the adder 27 does not change.
Сигнал со второго выхода блока 3 настройки амплитуды тестового сигнала поступает на первый вход блока 13 управлени , который переводитс в режим вычислени вещественной и мнимой частотных характеристик исследуемого объекта 1, При этом на дес том и двенадцатом выходах блока 13 управлени вычисл ютс новые значени и 2Кц,/Т с учетом числа N периодов усреднени , второй, восьмой, дев тьй и одиннадцатьй выходы отклю1 The signal from the second output of the amplitude adjustment unit 3 of the test signal is fed to the first input of the control unit 13, which is transferred to the calculation mode of the real and imaginary frequency characteristics of the object under study 1. At the tenth and twelfth outputs of the control unit 13, new values are calculated and 2Kc, / T, taking into account the number N of averaging periods, the second, eighth, nine, and eleven disconnection 1
чаютс от генератора-синхроимпульсов в результате чего блок 3,настройки амплитуды тестового сигнала, блок 9 контрол амплитуды и вычислитель 10 отключаютс .are generated from the sync-pulse generator, as a result of which block 3, amplitude settings of the test signal, amplitude control block 9, and calculator 10 are turned off.
В одном такте работы анализатора на выходах перемножителей 11 и 12 вычисл ютс X sincot и X со scot, а в другом -,у sinut и у cosQt соответственно . Эти сигйалы проход т через демультиплексор 14 и по сигналу с тринадцатого выхода блока 13 управлени распредел ,ютс по соответствующим блокам 15-18 интегрировани .In one cycle of operation of the analyzer, at the outputs of multipliers 11 and 12, X sincot and X with scot are calculated, and in the other, at sinut and at cosQt, respectively. These signals are passed through the demultiplexer 14 and, according to the signal from the thirteenth output of the control unit 13, are distributed to the corresponding integration blocks 15-18.
В момент, соответствующий концу времени усреднени , по вл етс сигнал на четырнадцатом выходе блока 13 управлени . Этот сигнал поступает на третий вход генератора 2 гармонических тестовых сигналов -и генерирование тестового синусоидального сигнала прекращаетс . Этот же сигнал поступа,ет на первый вход генератора 32 синхроимпульсов (фиг. 7) вычислител 19, запуска его.. По сигналам генератора 32 синхроимпульсов сигналы с выходов блоков 15-18 интеграторов записываютс на входных регистрах блоков 33-36 умножени . В вычислителе 19 и блоках 33-36 осуществл етс вычисление величины ag , Ьц , вых вых затем по сигналам на выходах генератора 32 синхроимпульсов осуществл етс вычисление вещественной и мнимой частоты характеристи исследуемого объекта 1 по формуламAt the moment corresponding to the end of the averaging time, a signal appears at the fourteenth output of the control unit 13. This signal is fed to the third input of the generator 2 harmonic test signals - and the generation of the test sinusoidal signal is stopped. This same signal arrives at the first input of the generator 32 sync pulses (Fig. 7) of the calculator 19 and starts it. According to the signals of the generator 32 sync pulses, the signals from the outputs of blocks 15-18 of the integrators are recorded on the input registers of blocks 33-36 multiplication. In calculator 19 and blocks 33-36, the calculation of the value of ag, tc, and out is then calculated from the signals at the outputs of the generator 32 sync pulses, the real and imaginary frequency of the characteristic of the object under study 1 is calculated by the formulas
2КА , (1-е2KA, (1st
..
))
.,.
ZTT. Ztt.
и.and.
..-.l /Ч..-. l / h
-сТ,-st
Значение вещественной частотной характеристики Р(со;) вычисл етс на выходе блока 47 делени , мнимой частотной характеристики Q(tt;) - на выходе блока 46 делени j а генератор 32 возвращаетс в исходное ждущее состо ние. Значени Р(сэ;) и Q(Q;) вывод тс на блок 20 индикаторов. На этом процесс вычислени частотных характеристик на заданной частоте прекращаетс . Дл вычислени Р(со;) и Q(cD;) на всех частотах вышеописанный процесс необходимо повторить.The value of the real frequency response P (co;) is calculated at the output of dividing unit 47, the imaginary frequency response Q (tt;) at the output of dividing unit 46 and the generator 32 returns to its original idle state. The values of P (se;) and Q (Q;) are output to a block of 20 indicators. At this point, the process of calculating frequency characteristics at a given frequency is terminated. To calculate P (co;) and Q (cD;) at all frequencies, the above process must be repeated.
ШSh
t5t5
, ,
3535
3073731230737312
Таким образом, предлагаемый анализатор частотных характеристик позвол ет определ ть частотные характеристики блоков, вход щих в состав сложных объектов, когда непосредственна подача на их вход тестового синусоидального сигнала невозможна, или исследовать разомкнутые системы в услови х работы замкнутых систем. При этом происходит автоматическа установка требуемого уровн амплитуды первой гармоники на выходе исследуемого объекта, что особенно важно при исследовании нелинейных систем , и автоматическое определение момента окончани переходных процессов в системе, что существенно повышает точность и быстродействие анализатора (так как не надо вручную устанавливать число периодов раскачки системы с запасом) при исследова- - ни х,систем или звеньев со слабой с. тепенью демпфировани , или с большими посто нными времени.Thus, the proposed frequency response analyzer allows you to determine the frequency characteristics of blocks that make up complex objects when it is impossible to directly feed a test sinusoidal signal to their input, or to investigate open systems under the conditions of closed systems. In this case, the required amplitude of the first harmonic is automatically set at the output of the object under study, which is especially important in the study of nonlinear systems, and the automatic determination of the end of the transient processes in the system, which significantly increases the accuracy and speed of the analyzer (since it is not necessary to manually set the number of buildup systems with a margin) for research - x, systems or links with weak c. with damping time, or with long time constants.
2020
2525
т м тик 35 t m tic 35
30thirty
4040
4545
х 50x 50
5555
Фор мула, изобретени Formula of invention
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853870800A SU1307373A1 (en) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | Frequency characteristic analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853870800A SU1307373A1 (en) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | Frequency characteristic analyzer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1307373A1 true SU1307373A1 (en) | 1987-04-30 |
Family
ID=21168267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU853870800A SU1307373A1 (en) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | Frequency characteristic analyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1307373A1 (en) |
-
1985
- 1985-03-22 SU SU853870800A patent/SU1307373A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство № l54607, кл, G 01 R.23/16, 1962. СССР кл, Патент US № 3808526, G 01 R 23/16. 1974. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1184607A (en) | Method for calibrating an analog-to-digital converter for a digital-to-analog converter test system | |
| JPS56153212A (en) | Encoder | |
| SU1307373A1 (en) | Frequency characteristic analyzer | |
| CN101351793B (en) | Method for determining an output value from a sensor in automation engineering | |
| CN103954924B (en) | The measurement mechanism of electrical measuring instrument error in dipping and measuring method during frequency jitter | |
| SU1233109A1 (en) | Device for checking amplitude and phase frequency characteristics of mechanical systems | |
| CN103823436A (en) | Distributed metering management method and system thereof | |
| CN114217862B (en) | Real-time hybrid test method based on combination of Windows system and real-time hardware system | |
| SU1451722A1 (en) | Correlation meter | |
| SU1033979A1 (en) | Spectrum analyzer | |
| JPS5815866Y2 (en) | Calibration device | |
| SU691862A1 (en) | Apparatus for computing logarithmic functions | |
| Braun | Digital Computers in Continuous Control Systems | |
| SU1257660A1 (en) | Device for calculating carbon potential | |
| SU813365A1 (en) | Interpolator | |
| SU498628A1 (en) | Device for solving differential equations | |
| SU1167625A1 (en) | Logarithmic function generator | |
| SU1352503A1 (en) | Statistical analyzer | |
| SU1101684A1 (en) | Digital instrument for strain-gauge balance | |
| SU1200283A1 (en) | Device for calculating values of function y- arctg (x) | |
| SU1408334A1 (en) | Frequency-type conductometer | |
| SU1160370A1 (en) | Parabolic interpolator | |
| SU1265478A1 (en) | Correlation flowmeter | |
| SU1059581A1 (en) | Device for predicting parametric reliability of engineering system | |
| SU748270A1 (en) | Digital meter of deviation of frequency from rating |