Claims (2)
Эднако,это устройство, определ ющее характеристики системы по реакции, на родное воздействие, не позвол ет прои&водить оценку характеристик с высокой точностью при больших скорост х воэбуждени системы,: Кроме того, дл мех анйчвских систем, таких . например, как гибкий ротор, оценивать характеристики при низких ско s рост х возбуждени системы зачастую не представл етс возможнь1М, т.&к как ври режимах, близких: к статическим, возможно по вление сильных реаонансов, Привод щих к преждевременному износу 10 и разрушению механических системо Сйижение точности контрол характеристик при значительных скорост х возбуждени систем обусловлено тем, что реакци на синусовдальный сигнал с ий мен ющейс во времени несущей частотой зависит от скорости изменени частоты возбуждающего сигнала. При болыиой скорости происходит уменьшение амплитуды и задержка по фазе выходного сигнала , амплитудные и фазовые характеристики которогчэ при сн тии данным устройством принимаютс за характеристики контролируемой системы. Целью данного изобретени вл етс увеличение быстродействи и точности устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство содержит последовательно соединенные блок двойного дифференцщювани , второй блок делени , второй блок извлечени корн и третий блок умножени и последовательно соединенные блок 35 дифференцировани ,, блок вычитани , третий блок делени и четвертый. блок умножени , выход котор 3го подключен к одному выходу устройства, соответствующий вход .- к выходу блока вычислени арктангенса и входу блока двойного дифференцировани , выход первого блока извлечени корн св зан с соответствую щим входом третьего блока умножени , выход которого соединен с другим выходом устройства, вход блока дифференцировани подключен к выходу измерител частоты, выход - к соответствующим входам второго и третьего блоков ,делени , а выход блока двойного дифференА цировани соединен с соответствующим входом блока вычитани . Така структура устройства обеспечивает введение коррекции как амплитудной , так и фазовой характеристик при больших скорост х изменени частоты возбуждающего сигнала, причем ампл№ту мы то ча Но ре бы 11р , ме ра Пр де ус фа эф дл а и фазова характеристики систеоответственно имеют вид: и ср-Ч -5 - разность скоростей изменени частот выход- нрго и входиэго сигналов J-скорбеть изменени частоты входного сизс нала; - . .- скорость изменени частоты выходного CHTW нала;- ,.: . - : -частота выходного cmV нала; -частота входного сво нала; VQrctg - фанзова характеристика выходного сигнала, принимаема за фазовую характеристику системы при медленном иэменении частоты возбуждени с истемьт; -амплитудна характерис-; тика выходного сигнала, принимаемай за ампли- ; тудную характеристику системы при медленном ; изменении частоты воэбуждени системы; -измер ема синфазна составл юща выходного сигнала; -измер ема квадратурна составл юща выходного сигнала. олученные значени W и Ф тем ее, чем выше скорость Pj изменейи оты входного (возбуждающего) сигнала. ребование увеличени х не противот , а как раз способствует увеличению родействи контрол характеристик сохранении заданной точности, и кроого повышает точность контрол хаеристик в реальном масштабе времени заданных больших скорост х возбуж систем. При малых значени х уЗх ойство дл контрол амплитудной и вой тсарактеристик также достаточно ктивно и не требует большого времени анализа. Блок-схема устройства дл контрол амплитудной и фазовой характеристик П1юдставпена на чертеже, Устройство содержит два канала определени синфазной и квадратурной составл ющих , имеющих в своем составе соответственно блоки 1 и 2 умножени и интеграторы 3 и 4,, выходы которых соединены через соответс твующие квадрагоры 5 и 6 с сумматором 7. Выход сумматора 7 соединен с входом блока 8 извлечени корн , на выходе которого образуетс нескорректированное значение амплитудной характеристики . Вход блока 9 вычислени арктангенса соединен через блок 10 делени с выходами соответствующих интеграторо 3 и 4. Выходы формировател 11 гармо нических сигналов с частотой возбуждени соединены с соответствующими входами блоков 1 и 2 умножени , а также с входом измерител . 12 частоты. Цепь 13 коррекции амплитудной характеристик состоит из последовательно включенных блока 14 двойного диффepeндиpoвaни j блока 15 делени , блока 16 извлечени корн и блока 17 умножени . Цепь 18 коррекции фазовой характеристики cocTOiaT из последовательно включенных блока 19 дифферешщювани , блока 20 вычитани , блока 21 делени и блока 22 умножени . Устройство дл контрол амплитудной и фазовой характеристик работает следующим образом. Возбуждающий систему сигнал поступает на формирователь 11 гармонических сигналов дл получени на его выходе синусоидальных и косинусовдальных функ шЪ с частотой возбуждающего cWHanai Сигнал с выхода контролируемой сисПеМы поступает одновременно на входы бгаовов 1 и 2 умножени и затем на интеграторг 3 и 4 соответственно дл формировани на их выходах синфазной и квадратурной составл ющих а/ к а , Далее в соответствии с вь}р|а}кением А Vet + I с помощью квадраторов S и 6, сумматора 7 и блока 8 извлечени корн на выходе последнего образуетс нескорректированна амплитудна характеристика . В соответствии с вьфажением помощью блока 10 делени и 4 orctg Вйока 9 вычислени арктангенса на выходе последнего образуетс нескорректированна эова характеристика. Коррекци полученной амплитудной характеристики в соответствии с выраже )/АГ , HHeM4V A-f-g осуществл етс с по- ;мо1цью блока 14 двойного дифференцировани , блока 15 делени , блока 16 извлечени корн и блока 17 умножени . Коррекци полученной фа;зов6й характеристикой ., ujfi. в соответствии с выражениемСй Ч -. осуществл етс с помощью блока 19 дифференцировани , блока 20 вычитани , блока 21 делени и блока 22 умножени . Устройство дл контрол амйлитз ной и фазовой характеристик механических и электрических систем в отличие от известных аналогичных устройств позвол ет увеличить быстродействие и точность контрол характеристик при больщих CKopocTSEX изменени во уждающей час- тоты. Кроме того, обеспечиваетс снижение износа механических систем, что дает значительную экономию за счет сокращени времени испытани систем при их контроле. Предлагаемое устройство не исключает возможности модернизации С5ществующих устройств контрол передатощых функций, что позвол ет получить дбпол- нительный экономический эффект за счет изготовлени -Приставок-корректоров к существующим устройствам. Формула изобретени Устройство дл контрол амплитудных и фазовых характеристик, содержащее последовательно соединенные первый блок умножени , первый интегратор и первый квадратор, последовательно соединенные второй блок умножени , второй йнтегтратор и второй квадратор, причем выходы квадраторов св заны с соответствующими входами сумматора, выход которого подключен к ВХОДУ первого блока извлечени корн , выходы интегратс в соединены с соответствующими входами первого блока делени , выход которого св зан с входом блока вычислени арктангенса , формирователь гармонических сигналов, вход которого соединен со вторым входом устройства, первый выход с соответствующим входом первого блока умножени и входом измерител частоты, второй выход - с соответст вующиМ входом второго блока умножени , отличающеес тем, что, с цепью увеличени быстродействи и точь ности устройства, оно содержит последо вательно соединенные блок д в6йного дифференцированй , второй блок делени второй блок извлечени корн и третий блок . умножени и последовательно соединенные блок дифференцировани , блок вычитани третий блой делени и четвертый блок умножени , выход котор го подключен к одном; Выходу устройства соответствующий вход - к выходу блока вычислени арктрангенса и входу блока двойнохх) дифференцировани , выход : nepвого блока Ывлёчейига кбрн свйзан с 71 9 сбртвётствующим входом третьего блока умножени , выход которого соединен с другим выходом устройства, вход блока дифференцировани подключен к выходу измерител частоты, выход - к c6oтвe « ствующим входам второго и .третьего блоков делени , а выход блока двойного дифференцировани соединен с соответствующим входом блока вычитанизх. л, ... источники информаци 1фйн тые .во внимание нри экспертизе ; 1. Патент США hfe 3818331, к . 324-57 R, 1976. However, this device, which determines the characteristics of the system by its reaction, does not allow a & a result estimate of the characteristics with high accuracy at high speeds of the system excitation: Also, for mechanical systems such as these. for example, as a flexible rotor, it is often impossible to evaluate the characteristics at low speeds and excitations of the system, it is possible, as & d as the modes close to: static, strong re-occurrences may occur, leading to premature wear 10 and destruction Mechanical systems. The decrease in the accuracy of control of characteristics at significant rates of excitation of systems is due to the fact that the response to a sinusdal signal with its varying time-carrying carrier frequency depends on the rate of change of the frequency of the exciting signal. la At high speeds, the amplitude decreases and the phase delay of the output signal occurs; the amplitude and phase characteristics of which are taken by this device are taken to be those of the system being monitored. The purpose of this invention is to increase the speed and accuracy of the device. The goal is achieved in that the device comprises serially connected double differentiation unit, second division unit, second root extraction unit and third multiplication unit and serially connected differentiation unit 35, subtractor unit, third division unit and fourth. The multiplication unit, the output of which is connected to one device output, the corresponding input. to the output of the arctangent calculation unit and the input of the double differentiation unit, the output of the first root extraction unit is connected to the corresponding input of the third multiplication unit, the output of which is connected to another output of the device, the input of the differentiation unit is connected to the output of the frequency meter, the output is connected to the corresponding inputs of the second and third blocks, dividing, and the output of the dual differential block is connected to the corresponding input of the block and subtracting. Such a structure of the device provides for the introduction of a correction of both amplitude and phase characteristics at high rates of change in the frequency of the exciting signal, and the amplitude of the signal is Hope 11p, and the phase characteristics of the system are: and cp-h -5 is the difference between the rates of change in the frequencies of the output and the input signals of the J-grief change in the frequency of the input sys- tem; -. .- rate of change of frequency of the output CHTW; -,.:. -: - output cmV frequency; -frequency of input frequency; VQrctg - fanzov characteristic of the output signal, taken as the phase characteristic of the system with a slow change of the excitation frequency with istemt; - amplitude characteristics; tick of the output signal, take as amplitude; lucid system response when slow; changing the frequency of the system excitation; -measuring the in-phase component of the output signal; -measurement quadrature component of the output signal. The obtained values of W and Ф are, the higher the speed Pj changes from the input (exciting) signal. The requirement of increases is not counter, but just contributes to an increase in the activity of monitoring characteristics, maintaining a given accuracy, and increases the accuracy of real-time control of real-time characteristics of high speed excitation systems. With small values of UZx, the device for controlling the amplitude and howling of the characteristics is also quite tive and does not require much analysis time. The block diagram of the device for monitoring the amplitude and phase characteristics of P1 is represented in the drawing. The device contains two channels for determining the in-phase and quadrature components, which include blocks 1 and 2 multiplications and integrators 3 and 4, respectively, whose outputs are connected through the corresponding quadragons 5 and 6 with an adder 7. The output of the adder 7 is connected to the input of the root extraction unit 8, the output of which produces an uncorrected value of the amplitude response. The input of the arctangent calculation unit 9 is connected through the division unit 10 with the outputs of the corresponding integrator 3 and 4. The outputs of the harmonic generator 11 with the excitation frequency are connected to the corresponding inputs of the multiplication blocks 1 and 2, as well as the meter input. 12 frequencies. The amplitude response correction circuit 13 consists of successively connected double differentiation unit 14 j of division block 15, root extraction unit 16 and multiplication unit 17. The circuit 18 corrects the correction of the cocTOiaT phase characteristic of the series-connected differential unit 19, the subtraction unit 20, the division unit 21 and the multiplication unit 22. The device for controlling the amplitude and phase characteristics works as follows. The system excites the signal to shaper 11 of harmonic signals to produce sinusoidal and cosine functions at its output with a frequency of exciting cWHanai. The signal from the output of the controlled system is simultaneously fed to the inputs of the 1 and 2 bgov inputs and then to the integrator 3 and 4 respectively to form the outputs of their outputs in-phase and quadrature components a / c a, Further, in accordance with v} p | a} chenium A Vet + I, using quadrants S and 6, adder 7 and root extraction unit 8, the output of the latter rektirovanna amplitude characteristic. In accordance with the extrapolation using the 10 division unit and 4 orctg Vyoka 9 arctangent calculation, the uncorrected characteristic is formed at the output of the latter. The correction of the obtained amplitude characteristic in accordance with the expression) / AG, HHeM4V A-f-g is carried out with the power of double differentiation unit 14, division unit 15, root extraction unit 16 and multiplication unit 17. Correction of the resulting fa; call 6y characteristic., Ujfi. in accordance with the expression si ch -. is carried out using a differentiation unit 19, a subtraction unit 20, a division unit 21 and a multiplication unit 22. The device for controlling amyltzic and phase characteristics of mechanical and electrical systems, in contrast to the known similar devices, allows to increase the speed and accuracy of control of characteristics with large CKopocTSEX changes in the initial frequency. In addition, the wear of mechanical systems is reduced, which provides significant savings by reducing the testing time of the systems when they are monitored. The proposed device does not exclude the possibility of upgrading existing devices for controlling transmissive functions, which makes it possible to obtain a dbpolnoe economic effect due to the manufacture of prefixes-proofreaders to existing devices. Claims An apparatus for monitoring amplitude and phase characteristics comprising a first multiplier unit connected in series, a first integrator and a first quadrant, a second multiplier unit connected in series, a second integrator and a second quadrant, with the quad outputs connected to the corresponding inputs of the adder whose output is connected to the INPUT the first root extraction unit, the outputs of the integration unit are connected to the corresponding inputs of the first division unit, the output of which is connected to the input of the calculation unit arctangent, harmonic driver, the input of which is connected to the second input of the device, the first output with the corresponding input of the first multiplication unit and the input of the frequency meter, the second output with the corresponding input of the second multiplication unit, characterized in that it has a speed and accuracy circuit device, it contains successively connected block g v6ynogo differentiation, the second block dividing the second block extracting the root and the third block. multiplying and serially connected a differentiation unit, a subtraction unit of the third division unit and a fourth multiplication unit, the output of which is connected to one; The output of the device is the corresponding input to the output of the arctrangen calculating unit and the input of the double differentiation unit, output: the second unit has been connected to the output of the third meter multiplier, the output of which is connected to another output of the device, the differentiation unit input is connected to the output of the frequency meter, the output is connected to the relevant inputs of the second and third division blocks, and the output of the double differentiation unit is connected to the corresponding input of the subtraction unit. l, ... sources of information on the attention of experts; 1. US patent hfe 3818331, k. 324-57 R, 1976.
2. Патент Франции № 2112058, кЛ. (3 06 G 7/00, 1974 (прототип).2. Patent of France No. 2112058, cl. (3 06 G 7/00, 1974 (prototype).