SU551613A1 - Устройство дл определени посто нных времени нестационарных инерционных звеньев - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию и может быть использовано при создании измерительной аппара.туры .

Известно устройство дл  измерени  посто нных времени инерционных звеньев систем автоматического регулировани , в ко тором интегрируетс  разность напр жений на входе и выходе исследуемого звена.

-Однако с помощью этого устройства,

во первых, невозможно определить посто нную времени нестационарных инерционных звеньев (можно определить лишь среднюю посто нную времени, котора  может значительно отличатьс  от посто нной времени. на рабочем участке); во-вторых, невозможно определить посто нную времени инерционных звеньев с запаздыванием. При наличии в звене запаздывани  при интегрировании разности входного и выходного сигналов .велйчинь плошади, численно равной посто нной времени, будет увеличена :; на плЬщада, равную произведению времени запаздьшани  на установившеес  значение ординаты выходного сигнала, что вызовет

существенные искажени  в определении посто нной времени, и, в-третьих, устройству свойственна низка  точность в определении электромагнитной посто нной времени. При некоторой ошибке в установке коэффициентов передачи по каждому входу, а также в установке коэффициентов передачи по каждому входу, а также при незначительном изменении динамической характеристики исследуемого звена в установившемс  режиме по витс  ошибка, которую интегри рует интегратор, что может привести к ошибкам в определении посто нной времени исследуемого звена. Кроме того, канал по току имеет значительный коэффициент усилени . Дрейф усилител  канала по току передаетс  на интегратор, что затрудн ет измерени  малых посто нных времени.

Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  устройство дл  определени  посто нных времени. Оно содержит интегратор, выход которого подключен к входу измерительного блока и два масштабных блока, вход первого из которых св зан с вьхходом инерционного зве-,

на, а его вход соединен с одннм из входов ключа. Другой вход ключа подключен к источнику эталонного напр жени , а выход ключа соединен с входом второго масштабного блока. Однако и это устройство нм-ет р д недостатков, которые сужают область его применени . К ним относ тс 5 Невозможность определени  посто йшыл времени нестационарных инерционных звеньзр . Если посто нна  времени звена мен етс  во врем  процесса, то интегриру  разность эталлонного сигнала и сигнала пропорционального кривой переходного процессе , определ ют среднюю псхло нную времени , котора  может агшчительно отличатьс  т посто нной времени на рабочем участке;

невозможность определить посто нные времени икерционных звеньев с запаздыванием , так как при наличии в инерционком звене запаздьшааи  интеграл разности будет увеличеи на величину площади ему пропорциональную, что приведет к существенным ошибкам в определении посто нной времени;

низка  точность в определении электромагнитной посто нной времени. Этосв зано с тем, что в установившемс  режиме на вход интегратора подаютс  шумы и ошибки масштабировани , которые, интегриру сь привод т к большим ошибкам в определении посто нных времени.

Цель изобретени  - расширение обгластг применени  и повышени  точности устройства ..Это достигаетс  тем, что устройство i содержит формирователь управл юшего сигь нала и четыре дополнительных ключа, управл юшие входь которых подключены к

.соответствующим выходам формировател  управл юшего сигнала, вход которого соединен с выходом первого масштабного 6ntv

: ка, который через последюатвльно соединенные первый и второй дополнительные ключи подключён к одному входу интегратора , к другому входу которого через пос .ледовательно соединенные третий и четвертый дополнительные ключи подключен выход второго масштабного блока. ,

На фиг. 1 изображена функциональна  схема устройства; на фиг.. 2 - диаграмма . по сн юша  работу функциональной схемы.

Функциональна  схема устройства 1 содержит интегратор 2- на два входа, подключенный к его выходу измерительный бло 3 и масштабный блок 4, ключи 5 и 6, масштабный блок 7, ключи 8 и 9, источник эталонного напр жени  10, ключ 11, инерционное звено 12 и формирователь управл юшего сигнала 13 с выходами 14 и 15. Вход 16 формировател  управл юшего сиг-, нала 13 служит дл  настройки последнего.

Работа устройства подраздел етс  на два режима.

Первый режимУстановк а . Интегратор 2 работает как сумматор. Коэффициенты передачи масштабных блоков 7 и 4 равны нулю. По входу 16 формирователь управл юшаго сигнала 13 настраиваеп с  так, чтобы на его выходах 14 и 15 бьши сигналы, по которым ключи 5, 8, 6, 9 были замкнуты.

В этом режиме осуществл етс  установка необходимых коэффициентов передачи масштабных блоков 7 и 4. Дл  этого нуж-, но подать .ступенчатое воздействие на вход Енерцйонного (исследуемого) звена 12. Ключ 11 замыкаетс  одновременно с подачей сигнала на вход исследуемого звена 12. Пол рность напр жени  источнику :Э1алошюго напр жени  10 может быть

любой,, важно только, чтобы она была . 1 всегда противоположна пол$фноотй neaipst

жени  на выходе исследуемого звена 12..

. По окончании переходного процесса в исследуемом звене 12 устанавливаем по измерительному блоку 3 максимальное значение напр жени  на выходе интегратора 2 увеличением коэффициента передачи масштабного блока 7. Затем, увеличива  коэффициент передачи масштабного блока 4, добиваемс  нулевых показаний измерительного блока 3..

После этого по входу 16-перестраиваем формирователь управл юшего сигнала 13 так, чтобы на его выходе 14 по вилс  сигнал на замыкание ключей 5, 8 В момент, соответствуюший началу (точка А на фиг. 2 участка А-Б характеристики исследуемого звена 12, на котором определ етс  посто нна  времени. На выходе 15 формировател  управл ющего сигнала 13 сигнал, по кото рому ключи 6, 9 замкнуты, сушествует все врем  и пропадает в момент, соответствуюший концу участка А-Б характеристики (точка Б). Убрав воздействие с входа исследуемого звена 12 и по окончанивГ . переходного процесса в нем,переводим сумматор-интегратор 2 в режим интегрировани .

Второй режимРабота. Б этом режиме осуществл етс  определе: ние посто нной времени на том участке характеристики исследу;емого звена 12, который задан настройкой формировател  управл ю- шего сигнала 13 в режиме Установка.

Claims (2)

1. Дл  определени  посто нной времени необходимо вновь подать на вход исследуемого звена 12 ступенчатое воздействие той- же величины,что и в режиме Установ После подачи ступенчатого воздействи  на вход исследуемого звена 12 срабатывает ключ 11 и на выходе масштабного блока скачкообразного по вл етс  напр жение где Ug - напр жение на выходе источника эталонного напр х1ени  10; Ki- коэффициент передачи масштабного блока 4. Через врем  запаздывани  t/ (см. фиг.2 исследуемого звена 12 начинает расти на пр жение на выходе масштабного блока 7. 0 - напр жение на выходе исследу мого звена 12, Кг - коэффициент передачи масштабн блока 7. Как только это напр жение достигнет величины С/..„, соответствующего началу ПТ. участка (точка А) характеристики мого звена 12, на котором определ етс  посто нна  времени, на выходе 14 формировател  управл ющего сигнала 13 по вл  ; етс  сигнал -на срабатывание ключей 5 и Эти ключи замыкаютс  и сумматор-интегр тор 2 начинает интегрировать рааность нэпр жений с выхода масштабных блоков 7 и 4. При достижении напр жением U на вы ходе масштабного блока 7 величины , , соответствующей концу участка (точка Б) характеристики исследуемого звена 12, на котором определ етс  посто нна  времени , на выходе 15 формировател  управ .л ющего сигнала 13 пропадает сигнал и ключи 6 и 9 размыкаютс . Эти ключи отключают оба входа сумматора-интегратора 2 от выходов масштабных блоков 7 и 4. Сумматор-интегратор 2 перестает ин тегрировать без сброса результата интегрировани , а результат интегрировани  по- ; кажет измерительный блок 3. Как видим (см. фиг. 2) за врем  интегрировани  Ь и сумматор-интегратор 2проинтегрирует разность двух напр жений; одного посто нного - величиной Uf , а другого измен ющегос  от U до U,y) т.е. на величину U . Измерительный блок 3на в Ixoдe сумматора-интегратора 2 по окончании интегрировани  покажет напр жение U( , пропорциональное S на фиг.
2. 2. Посто има  времени Т на участке (А-Б) характерг.стикиисследуемого звень 12, котора  была задана с помощью формировател  управл ющего сигнала 13, определ етс  как Т-Т Uj где Т -посто нна  времени интегрировани  сумматора-интегратора. В насто щее врем  определение посто нных времени нестационарных инерционных1 звеньев с запаздыванием, а также пос то нных времени на отдельных участках кривой разгона осуществл етс  только с помощью осциллографического метода, требующего значительных затрат времени до трех часов на сн тие и обработку од1юй осциллограммы. Устройство позвол ет эти посто нные времени :определ ть значительнр быстрее - до 5 минут на одно измерзкие . А так как практически люба  система автоматического регулировани  содержит нестационарные линейные звень , то становитс  очевидной необходимость уст . ройства, которое посвол ет снизить затраты времени на наладку систем автоматического регулировани  и повысить качество наладочных работ. Формула изобретени  Устройство дл  определени  nociо нных времени несгационарных инерционных звеньев,, содержащее интегратор, выход которого подключен,к входу измерительного блока, и два масштабных блока, вход первого из которьис св зан с выходом инерционного звена , вход которого соединен с одним из входов ключа, другой вход которого подключен к источнику эталонного напр жени , а выход ключа соединен с входом второго масштабного блока, отличающеес   тем, что, с целью расширени  области применени  и повышени  точности устройства , оно содержит формирователь управл ющего сигнала и четыре дополнительных ключа, управл ющие входы которых подключены к соответствующим выходам формировател  управл ющего сигнала, вход которого соединен с выходом первого масштабного блока, который через последовательно соединенные первый и второй дополнительные ключи подключен к одному входу интегратора, к другому входу которого через последовательно соединенные третий и четвертый дополнительные ключи подключен выход второго масштабкого блока.

   Фиг.1

   Фиг2