SU599255A1 - Устройство дл определени динамических характеристик - Google Patents

Description

входу блока делени , первый вход которого соединен со вторым выходом первого интегратора , а также регистрируюп ий блок, соответствующие вхолчы которого соединены со вторыми выходами 1чтеграторов 3.

Определение частотных характеристик исследуемой системы осуществл етс  при подаче на ее вход единичного ступенчатого воздействи . Переходной процесс системы дифференцируетс , , и полученна  весова  функци  обрабатываетс  вычислительной частью устройства .

Указанное устройство имеет следующие недостатки: дифференцирование переходного процесса вносит дополнительную ошибку в определение характеристик системы, особенно при наличии помех, которые практически трудно устранить не всегда исследуема  система допускает длительные отклонени  выходной координаты .

Кроме того, это устройство не рещает задач определени :

частотных характеристик в процессе нормальной эксплуатации исследуемой системы;

спектра по зафиксированному процессу;

спектральной плотности по коррел ционной функции;

коррел ционной функции по спектральной плотности;

процесса по действительной или мнимой части спектра.

Цель изобретени  - повышение точности определени  частотных характеристик и расширение функциональных возможностей устройства .

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что в известное устройство дл  определени  динамических характеристик автоматических систем дл  повыщени  точности введены задатчик непериодических воздействий, блок сравнени , дополнительный блок делени  и коммутатор , вход которого соединен с выходом блс)ка записи и считывани , а выходы подключены соответственно к вторым входам блоков умножени , первому входу блока сравнени  и первому входу дополнительного блока делени , второй вход которого соединен с выходом функционального преобразовател  и первым дополнительным входом блока записи и считывани , второй дополнительный вход которого соединен с выходом блока делени , а третий дополнительный вход соединен с выходом задатчика непериодических воздействий, подключенным также ко входу объекта, выходы б.юка сравнени  и дополнительного блока делени  соединены с дополнительными входами регистрирующего блока.

На чертеже показана блок-схема предложенного устройства.

Оно содержит задатчик 1 непериодических воздействий, объект 2, блок 3 записи и считывани , коммутатор 4, первый блок 5 умножени , retiepaTOp 6 гармонических сигналов, второй блок 7 умножени , первый интегратор 8, функциональный преобразователь 9, второй интегратор 10, блок 11 делени , блок 12 сравнени , донолнительный блок 13 делени , регистрирующий блок 14.

Устройство работает следующим образо.м. УЗ зависимости от динамической характерис- ,ки, которую необходимо определить, устройство работает в разных режимах. При определении амплитудно-фазовых частотных характеристик по переходному процессу входное воздействие , например пр моугольный импульс, подаетс  с задатчика 1 непериодических воздействий на вход объекта 2 и третий вход блока 3 записи и считывани , где происходит запоминание формы и длительности входного воздействи .

Сигнал с выхода исследуемого объекта (переходной процесс), вызываемый входным воздействием , поступает на вход блока 3 записи и считывани , где происходит его преобразование и запоминание.

Цифрова  информаци  о входном сигнале x{t) после преобразовани  в непрерывный сигнал в блоке 3 записи и считывани  поступает через коммутатор 4 на вторые входы

первого и второго блоков 5 и 7 умножени . В первом и втором блоках 5 и 7 умножени  и первом и втором интеграторах 8 и 10 производитс  определение действительной РДи.9 и мнимой Q,,(,oj) частей спектра входного сигнала.

На вторые входы первого и второго блоков 5 и 7 умножени  с выходов первого и четвертого выходов коммутатора 4 подаетс  входное воздействие, на первые входы этих блоков подаютс  соответственно os оо; t и sin w, t с. генератора 6 гармонических сигналов. Выходы первого и второго блоков 5 и 7 умножени  соединены с входами первого интегратора 8 и второго интегратора 10, на выходах которых получаютс  соответственно действительна  P(wi) и мнима  );) части спектра входного сигнала. Значени  ы;. в диапазоне интересующих частот задаютс  путем перенастройки генератора 6 гармонических сигналов.

Сигналы с интеграторов 8 и 10 подаютс  на регистрирующий блок 14, на входы функционального преобразовател  9, где образуетс  значение ) амплитуды спектра входного воздействи  на частоте Wj, которое затем подаетс  на вход блока 1 делени  и на первый вход блока 3 записи и считывани .

На выходе блока 11 делени  получаетс  значение 4x(ci)i) фазы спектра входного воздействи  на частоте Wi,.которое подаетс  на второй вход блока 3 записи и считывани .

После преобразовани  и запоминани  характеристик Ах(а):)и х()на первом и четвертом выходах коммутатора 4 по вл ютс  сигналы , характеризующие реакцию системы у(1) на входное воздействие сигнала x(t).

На выходе блока 12 сравнени  образуютс  сигналы, определ ющие фазочастотную характеристику объекта 2, и на выходе дополнительного блока 13 делени  образуютс  сигналы , определ ющие амплитудно-фазовую характеристику объекта 2.

Выходы блока 12 сравнени  и блока 13 делени  соединены со входами регистрирующего блока 14, который регистрирует результаты определени  характеристик. Устройство позвол ет о111)еделить следующие динамические характеристики: A.Спектр по реализации процесса. Сигналы, характеризующие систему {i), занос тс  в блок 3 записи и считывани . Далее устройство работает подобно описанному при определении амплитудно-частотной характеристики . Результат определени  спектра в виде сигналов его действительной (чЛ и мни-мой Qyluj) частей снимаетс  соответственно с выходов интеграторов 8 и 10 и подаетс  на регистрирующий блок 14. Б. Спектральную плотнасть S{w) по коррел ционной функции R(i). Сигналы, определ ющие коррел ционную функцию R(i), занос тс  в блок 3 записи и считывани . Коммутатор 4 устанавливает в цепи передачи сигналов R(r) коэффициент передачи 8. Результат S(i.)), получаемый на выходе первого интегратора 8, подаетс  на вход регистрирующего блока 14. B.Коррел ционную функцию R(t) по спектральной плотности. Г. Систему Y(t) по действительной Roy (jw) или мнимой J77;y.(jcj) част м регул рного спектра . Система Y(t) с выхода интегратора 8 или 10 подаетс  на вход регистрирующего блока 14. Д. Амплитудно-фазовую характеристику исследуемого объекта 2 в процессе нормальной эксплуатации. В этом случае внещних воздействий на объект 2 не подаетс . Дл  онредеуюни нмп/и тудно-фазочастотной характеристики.необходимо иметь в блоке 3 записи и считывани  записанные значени  коррел ционной функции R (t) входного сигнала х(1) и взаимной функции R (t) входного сигнала x(t) и выходной системы Y()Формула изобретени  Устройство дл  определени  динамических характеристик, содержащее блок записи и считывани , вход KOTOpoifi подк/ ючен к выходу объекта, генератор гармоинческнх сигналов, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго блоков умножени , выходы которых подключены ко входам первого и второго интеграторов, первые выходы которых по-Тключены к входу функционального преобразовател , выход которого подключен к втopo y входу блока делени , первый вход которого соединен с вторым выходом первого интегратора, а также регистрирующий блок, соответствующие входы которого соединены с вторыми выходами инт(. 1 раторов, отличающеес  тем, что. с целью повыщени  точности, оно содержит задатчик непериодических воздействий, блок сравнени , дополнительный блок делени  и коммутатор , вход которого соединен с выходом блока записи и считывани , а выходы подк.чючены соответственно к вторым входам блоков умножени , первому входу блока сравьени  и первому входу до юлнительиог(Т блока делени , второй вход которого соединен с выходом функционального преобразовател  и первым дополнительным входом блока записи и считывани , второй дополнительный вход которого соединен с выходом блока делени , а третий дополнительный вход соединен с выxoдo задатчика непериодических воздействий, о.аключенным также ко входу объекта, выходы блока сравнени  и доно.тнительного блока делени  соединены с дополнительными входами регистрирующего блока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Балакирев В. С. и др. Экспериме11тальное определение динамическ 1х характеристик промышленных объектов управ.чени , ..-Л, «Госэнергоиздат, 1963. 2.Авторское свидетельство СССР , 439209, кл. G 01 h 25/00, 1974. 3.Авторское свидетельство СССР .Ng 375626, кл. G 05 В 23/02, 1973.