SU561147A1 - Анализатор динамических характеристик - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электроизмерн- тельной технике и может быть использова но дл  исследовани  динамических свойств автоматических систем.

Известны устройства дл  измерени  чао тотных характеристик автоматических систем l.2l.

Принцип действи  известных устройств основан на получении весовой функции ис- следуемой системы с последующей ее об . работкой и преобразованием в значени  вешествённых и мнимых, амплитудных и фазовых частотных характеристик.

Однако известное устройство не предназначено Дл  непосредственного измере- ни  запасов устойчивости исследуемых систем .

Наиболее близким по назначению и конструктивным признакам к изобретению  &л етс  измеритель электрических колебаний предназначенный дл  измерени  амплитуды, фазы и частоты колебани  и использующий компенсационные методы измерени  пара метров. Этот измеритель содерлшт генератор гармонических сигналов, подключенный

через коммутатор к первому входу индикатора , второй вход которого соединен с выходом объекта, блок запаздывани  и усилитель , подключенные к кгхмксутатору, инверт подключенный к входу делител  напр жени 

1з.

Недостатком указанного устройства  вл етс  ограниченна  область применени , так как он не позвол ет измер ть непосредственно запасы устойчивости исследуемой систек« 1 и имеет диапазон измерени  от О и 90 фазы.

Цель изобретени  - расширение области применени  устройства за счет обеспечени  возможности пр мого измерени  запасов устойчивости и увеличени  диапазона измерени  фазочасто1 ных характеристик.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство содержит генератор возмущений, измеритель напр жени , источник эталонного напр жени  и дополнительный делитель напр жени , вход которого соединен с источником эталонного напр жени , а ni. подключен ко входу инвертора, В1.1ход H;.-.;I.Vрител  напр жени  соеД1 Нен с первым tl i-

ходом лелит-вл  паир жениа второйвыход которого ссей;;:1:е.: с .:i Oiia; --; входом блока зйпаздырапнг.;, гсп;сратора воэмушенкй через кол5;. f::B:;3 iH со входо объекта.

Такое кыполйзпис устройства позвол ет неггосредстЕз но ijav.epaTb .запасы устойч вости ксспедуемогс объекта, частоту колебаний и амтпигудные и 4й130частотные ; ха рах1 еристшск, причем :щапазок измерени  фаэочастотных характеристик расширен и находитс  в пределах от -180 до +18О фазь.

На чертеже приведена схема анализатора динамических характеристик.

А нализатор цинамическ1та: характеристкк содержит блок .запаздыватпи 1 и усилитель 2, подключеи 1ыв к. трехпознциоинок-Г) KOKS мутатору 3, : когорок;у также подключен генератор козму1 :ений 4, псточнкк этадон- кого напр нуепи  5, подключенный через дополнителыын делитель напр жени  6, Hti- вертор 7, делитель напр жени  8 к измерителю напрнженнй 9 к кодключенные к кот-, мутатору 3 генерат-ор rapNioHnqecKHx скгкаЛОБ 10, исследуемый , 11 и индн. кагор 12, Рагулируюпшй орган блока заггаэ дывани  1 .5еханй чески св зан с подвггжг-шм котТакгом делител  напр жени  8.

Аналиаатор днпамичесрсих характеристик работает следующим образом.

Дл  замера акгплнтудных и фазошсто1чных характернсткк устанавливают к. татор 3 в первое положение, при этом коммутатор 3 подюпочает генератор гармоки«. ческих сигналов 1О ко входу исследуемог объекта 11 к через блок запаздь ва хн  1 и усилитель 2 ко входу индикатора 12, в качестве которог-О использован электроннъ1й осциллограф. Затем, установив коэффиплент усилени  усилител  2 равным еД1гаи11е и нулевое запаздывание в блоке запаздывани  1, устанавш зают регулирующими органами генератора rapN;oHH4ecK.nx сигналов 10 требуемую велнщну сигнала на его вы« ходе при минимальном значении частоты. Под дейстзием сигр.ала с генератора 1О на выходе исследуемого объекта 11 и на выходе усилител  2 по в тс  сигналы, под действием KOTopi rx луч индикатора 12 будет перемешатьс  по пр мой лнш1и, Ру ками усилени  индшсатора 12 совк-1ещают пр мую линию движени  луча с другой пр мой, нанесенной на экране иппикагора 12, например, под -IS, Затем на

генератоую 10 устанавливают требуемое значение частоты и такое же значение частот-ы устанав.,11ивают на шка.че частот ,делител  напр жени  6, Ирн этом фаза сигMia .ia на исследуемого объекта 11

изменитс  и на экране индикато 12 будет oniiCbMsaTb эллипс, а напр жение, пропорциопалвное частоте и снимаемое с дополнительного делител  напрдасени  6,питающегос  от источника эталонного сигнала 5 через инвертор 7 запитает делитель напр жени  8,

Регулирующим органом блока запаздывани  1 деформируют эллипс в пр мую, а регулирующим органом усилител  2 coBMeuia- ют эту пр мую с пр мой, нанесенной на экране индикатора 12, при этом подвижный контакт делител  напр жени  8 будет установлен в положение, прюпорциональное заданной величине временного запаздывани . Считывают по измерителю напр жений 9, прог}эад5ированному в градусах фазы, значение фазового сдвига и по шкале усилени  усилител  2, значение относителвной амили Tyfibi колебани  исследуемого объекта 11.

В случае положительного значени  фазового сдвига в исследуемом объекте 11 коммутатор 3 устанавхшвают в другое положение , при этом коммутатор 3 подклк. чает гхэнератор гармонических сигналов 10 к исследуемому объекту 11 через блок запаздывани  1, а к 1гадшштору 12 - через усилитель 2. Замеры характеристик производ тс  аналогичным образом, i Дл  измерени  запасов устойчивости ко у мутатор 3 устанавливают в третье положение , при этом коммутатор 3 включает в обратную св зь исследуемого объекта 11 последовательно соединенные между собой блок временного запаздывани  1, усилитель 2, подключает генератор возмун1ений 4 ко входу исследуемого объекта 11 и гене ратор гармонических сигналов 10 ко входу индикатора 12. Плавно увеличива  регу и- руюнигм органом блока запаздывани  1 временное заггаздывание и подава  возмущение с генератора возмущений 4, ввод т исследуемый объект 11 в автоколебательный ):)ежим. Измен   частоту генератора 10, получают на экране индикатора 12 пр мук н устанавливают значени  частоты генер а- гора 10 по шкале частот дополнительногоделител  напр жени  6, при этом измеритель напр л ени  9 покажет значение фазового запаса устойчивости. Затем устанавливают в блоке временного запаздывани  1 нулевое значение запаздывани  и с помошью изк1енен   коэффишшнта усилени  усилител  2 и подач -г возмушений с генератора возмущений 4 ввод т исследуемый объект 11 в автоколебательный режим; Значение коэффициента усилени  определит запас устойчивости по акгалитуде.

Анализ р-ор динамически, характеристик npoiue и дешевле измерител  электрических