SU447689A1 - Устройство дл измерени функций чувствительности нестационарных линейных систем автоматического регулировани - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области экспериментального определени  характеристик систем автоматического регулировани  (САР) и может быть использовано дл  измерени  функций чувствительности к вариаци м параметров нестационарных линейных систем с применением аналоговых моделирующих установок .

Известно устройство дл  экспериментального определени  чувствительности динамических характеристик линеаризованной САР, содержащее сопр женную модель исходной системы, задающий блок, выход которого соединен со сходом сопр женной модели чувствительности .

Это устройство имеет сложную схему, механические переключающие устройства (реле ), работающие от логических управл ющих напр жений. В нем отсутствуют нагл дность получаемых результатов и возможность измерени  амплитудной, фазовой частотных характеристик САР и их функций чувствительности и, кроме того, измерение функций чувствительности дл  сопр женных САР с его помощью  вл етс  проблематичным.

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства дл  измерени  функций чувствительности нестационарных линейных систем, а также в ускорении процесса их измерени .

Это достигаетс  тем, что устройство содержит двухпозиционный переключатель, подвижный контакт которого св зан со входом сопр женной модели исходной системы, выход

задающего блока подключен к одному, а выход сопр женной модели чувствительности - к другому неподвижному контакту двухпозиционного переключател ; измеритель разности фаз, измеритель амплитуды и два консервативных звена с регулируемой резонансной частотой, выходы которых св заны с соответствующими входами измерител  разности фаз, причем выход задающего блока подключен ко входу первого консервативного звена с регулируемой резонансной частотой, выход сопр женной модели исходной системы св зан со входом второго консервативного звена с регулируемой резонансной частотой, а выход последнего соединен со входом измерител  амплитуды .

Примен   это устройство можно одновременно измер ть АЧХ и ФЧХ и их функции чувствительности как дл  сопр женных нестационарных , так и дл  стационарных систем,

причем эти измерени  на частоте настройки консервативных звеньев осуществл ютс  путем измерени  амплитуды и фазы синусоидальных колебаний при однократном воздействии входного сигнала в виде б-функции,

который может быть заменен эквивалентными начальными услови ми. Проведение эксперимента отличаетс  экономией времени и точностью получаемых результатов. На чертеже изображена схема устройства. Она содержит сопр женную модель чувствительности 1; двухпозиционный переключатель 2; сопр женную модель исходной системы 3; консервативные звень  с регулируемой резонансной частотой 4, 5; измеритель разности фаз 6; измеритель амплитуды синусоидальных колебаний 7; задающий блок 8, формирующий б-функцию либо эквивалентные ей начальные услови ; устройство 9 дл  измерени  функции чувствительности к вариации параметра . Устройство работает следующим образом. Измерение АЧХ и ФЧХ сопр женной системы автоматического регулировани  производитс  при положении переключател  2 в позиции П. При этом на вход сонр женной модели исходной системы 3 и консервативного звена 5 с выхода задающего блока 8 подаетс  возбуждающее воздействие в виде б-функции (либо устанавливаютс  начальные услови  в модели 3 и консервативном звене 5, эквивалентные по результату воздействи  б-функции во входном .сигнале). При этом на выходе модели 3 получаетс  сопр женна  импульсна  переходна  характеристика исходной системы. Амплитуда установившихс  синусоидальных колебаний на выходе первого консервативного звена 5 Лз, (соь) пропорциональна модулю, а фазовый сдвиг этих колебаний равен аргументу фз, (coft) преобразовани  Фурье от б-функции . Амплитуда установившихс  синусоидальных колебаний на вЫходе второго консервативного звена 4 Аз., (ын) также пропорциональна модулю, а фазовый сдвиг равен аргументу «рз. (ИА) преобразовани  Фурье функции (t), характеризующей переходной процесс на выходе модели 3 при воздействии на нее входного сигнала в виде б-функции. Следовательно модуль комплексного коэффициента передачи исследуемого объекта на частоте ш ю (резонансна  частота, на которую настроены консервативные звень ) может быть определен как отношение амплитуды установивщихс  синусоидальных колебаний на выходе консервативного звена 4 к амплитуде колебаний на выходе консервативного звена 5, т. е. Аргумент комплексного коэффициента передачи исследуемого объекта равен разности фаз установившихс  синусоидальных колебаний на выходе консервативных звеньев 5 и 4, т. е. «(о))-Ф (ш ) - 3 (w ), (2) . 3iV А; гз. kJ Так как консервативное звено 5 осуществл ет преобразование Фурье от б-функции, ( 1) дл  всех частот амплитуда установившихс  колебаний (например синусоидальных или косинусоидальных ) и их начальна  фаза с изменением настройки резонансной частоты консервативного звена 5 будут посто нны. Поэтому выражение (1) можно записать в виде R (ш,) Лз, (ш,)(3) При измерении фазо-частотной характеристики фазовый сдвиг (начальна  фаза) срз, (ш)  вл етс  началом отсчета при измерени х () Измерение функций чувствительности амплитудной и фазовой частотных характеристик осуществл етс  при положении переключател  в позиции I. В этом случае входной сигнал в виде 6-функции (либо эквивалентные начальные услови ) подаетс  на вход устройства 9 дл  измерени  функции чувствительности к вариации параметра оц, на выходе которого получаетс  функци  чувствительности сопр женной импульсной переходной функции иссле . В этом случае на дуемой системы выходе консервативного звена 4 путем измерени  амплитуды установивщихс  колебаний получаетс  функци  чувствительности АЧХ исследуемой сопр женной системы dR (а,0 д, а измеритель разности фаз покажет значение функции чувствительности йф() ФЧХ исследуемой сонр женной системы на заданной частоте (резонансной частоте, на которую настроены консервативные звень ). Предмет изобретени  Устройство дл  измерени  функций чувствительности нестационарных линейных систем автоматического регулировани , содержащее сопр женную модель исходной системы, задающий блок, выход которого соединен со входом сопр женной модели чувствительности, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства и ускорени  процесса измерени , оно содержит двухпозиционный переключатель , подвижный контакт которого св зан со входом сопр женной модели исходной системы, выход задающего блока подключен к одному, а выход сопр л-сенной модели чувствительности - к другому неподвижному контакту двухиозиционного переключател ; змеритель разности фаз, измеритель амплиуды и два консервативных звена с регулиуемой резонансной частотой, выходы котоых св заны с соответствующими входами измерител  разности фаз, причем выход задающего блока подключен ко входу первого консервативного звена с регулируемой резонансной частотой, выход сопр женной модели исходной системы св зан со входом второго консервативного звена с регулируемой резонансной частотой, а выход последнего соединен со входом измерител  амплитуды.