SU781770A1 - Устройство дл определени параметров колебательных систем - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для определения коэффициентов передаточных функций систем автоматического управления.

Известно устройство для измерения динамических параметров колебательных систем, со- ⁵ держащее последовательно соединенные блок задания и нуль-орган, причем выход блока задания соединен с управляющим входом первого ключа, и последовательно соединенные регистр, управляемый генератор, измеритель напряжения и световое табло, второй вход которого соединен с выходом регистра (1).

Недостатком этого устройства является трудность измерений при однократном воздействии ₁₅ на проверяемую систему, а также невысокие быстродействие и точность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения параметров колебательных систем, содержащее блок задания, _χ подключенный к проверяемой системе и управляющему входу первого ключа, соединенный с проверяемой системой счетчик нулевых переходов, выходы которого подключены к управ2 лякицим входам ключей, сигнальные входы которых соединены с кварцевым генератором, а выходы соответственно со счетчиком и регистром, реверсивный счетчик, вход которого через ключ соединен также с кварцевым генератором, а выход со схемой сравнения кода, и измеритель напряжения, входы которого подключены к генератору и блоку сравнения кода, а выход - к информационному табло [2].

Недостаток устройства - применение управляемого генератора с установкой частоты, равной частоте свободных колебаний системы. При этом возникает дополнительно погрешность измерения за счет погрешности установки частоты. Кроме того, необходимость применения генератора с автоматической установкой частоты и стабильной амплитудой в первый период после запуска обуславливает большие аппаратурные затраты.

Цель изобретения - повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что, с целью повышения точности, в него введен делитель, информационные входы которого соединены со счетчиком и регистром, а выходы с реверсив-

78 ным счетчиком, генератором синусоидальных колебании и третьим ключом.

На чертеже представлена схема системы.

Система содержит блок 1 задания, проверяемую систему 2, счетчик 3 нулевых переходов, ключи 4 и 5, кварцевый генератор 6, счетчик 7, регистр 8 периода, делитель 9, реверсивный счетчик 10, ключ 11, генератор 12 синусоидалы ных колебаний, блок 13 сравнения кода, измеритель 14 напряжения, индикатор 15.

В системе блок 1 задания подключен к проверяемой системе 2, соединенной с счетчиком 3 нулевых переходов, ключи 4 и 5, управляющими входами соединены с блоком 1 задания и счетчиком 3, а сигнальные входы — с кварцевым генератором 6, счетчик 7 и регистр 8 периода, соединены соответственно с ключами 4 и 5, информационные входы делителя 9 подключены к счетчику 7 и регистру 8, а управляющий вход соединен со счетчиком 3, реверсивный счетчик 10 одним входом соединен с выходом результата делителя 9,' а другим с выходом ключа 11, информационный вход которого соединен с генератором 6, а управляющий вход — с выходом конца деления делителя 9, кварцевый генератор 12 входом запуска также соединен с выходом делителя 9, блок 13 сравнения кода соединен с реверсивным счетчиком 10 и измерителем напряжения 14, измерительным входом соединен с генератором 12, входом запуска — с блоком 13, а выходом - с индикатором 15, подключенного также к регистру 8 периода.

Устройство работает следующим образом.

Импульс начала измерения поступает на вход блока 1 задания, формирующего сигнал единичной возмущающей функции, воздействующую на проверяемую систему 2, а также на открывающий ключ 4, пропускающий импульсы с кварцевого генератора 6 на вход счетчика 7. Реакция проверяемой системы 2 поступает на вход счетчика 3 нулевых переходов. После первого нулевого значения реакции системы 2 на первом выходе счетчика 3 появляется сигнал, закрывающий ключ 4 и открывающий ключ 5. При этом в счетчике 7 зафиксировано число N, а в регистр 8 поступают импульсы с генератора 6.

При появлении второго нулевого значения реакции проверяемой системы 2 появляется сигнал на втором выходе счетчика 3, закрывающий ключ 5, при этом в регистре 8 фиксируется значение М_с периода свободных колебаний, и запускающий делитель 9, определяющий отношение числа N, записанного в счетчике 7 к числу М_с в регистре 8. Результат деления'поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 10, в котором предварительно записано число 1,5 М_оп При двоично-десятич4 ном счете число М _оп выбирается кратным 10^п (1000, 1000, ...), а при двоичном - 2^П . Умножение на М_оп числа N при делении можно производить, например записью числа импуль, сов N в соответствующий разряд счётчика 7.

При этом, при увеличении числа М_оп повышается точность за счет увеличения числа значащих цифр.

После окончания деления в счетчике 10 ос₁₀ тается число L и сигнал с делителя 9 открывает ключ 11 и одновременно производит запуск кварцевого генератора 12 с длительностью полупериода М_оп. При этом на вычйтающий вход реверсивного счетчика 10 поступают импульсы ₁₅ с кварцевого генератора 6, последовательно вычитающиеся из числа L. При появлении нулевого состояния счетчика 10 блок 13 сравнения кода запускает измеритель напряжения 14, измеряющий мгновенное значение напряжения си20 нусоидального сигнала генератора 12, численно равное относительному коэффициенту затухания. Результаты измерения периода и коэффициента затухания высвечиваются на индикаторе 15.

Применение делителя позволяет исключить ₂5 необходимость автоматической перестройки частоты генератора и соответствующую погрешность установки частоты и, кроме того, кварцевый генератор имеет более стабильную амплитуду колебаний, что в свою очередь повышает точ₃₀ ность измерения коэффициента затухания.

Claims (2)

1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано дл  определени  коэффициентов передаточных функций систем автоматического управлени . Известно устройство дл  измерени  динами ческих параметров колебательных систем, содержащее последовательно соединенные блок задани  и нуль-орган, причем выход блока задани  соединен с управл ющим входом первого ключа, и последовательно соединенные регистр , управл емый генератор, изме1 пель напр жени  и световое табло, второй вход которого соединен с выходом регистра tjo Недостатком зтого устройства труд ность измерений при однократном воздействии на провер емую систему, а также невысокие быстродействие и точность. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  определени  параметров колебательных систем, содержащее блок задани , подключенный к провер емой системе и управ л ющему входу первого ключа, соединенный с провер емой системой счетчик нулевых переходов , выходы которого подключены к управл ющим входам ключей, сигнальные входы которых соединены с кварцевым генератором, а выходы соответственно со счетчиком и регистром , реверсивный счетчик, вход которого через ключ соединен также с кварцевым генератором , а выход со схемой сравнени  кода, и измеритель напр жени , входы которого подключены к генератору и блоку сравнени  кода, а выход - к информационному табло 2. Недостаток устройства - пгжменение управл емого гедаратора с установкой частоты, равной частоте свободных колебаний системы. При зтом возникает дополш1тельно погрешность измерени  за садт погрешности установки частоты . Кроме того, необходимость применени  генератора с автоматической установкой частоты и стабильной амплитудой в первый период после запуска обуславливает больише апнаратурные затраты. Цель изобретени  - повыщение точности. Указанна  цель достигаетс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введен делитель, информационные входы которого соединены со счетчиком и регистром, а выходы с реверсивным счетчиком, генератором синусоидальных колебаний и третьим ключом. На чертеже представлена схема системы. Система содержит блок 1 задани , провер  емую систему 2, счетчик 3 нулевых переходов ключи 4 и 5, кварцевый генератор 6, счетчик регистр 8 периода, делитель 9, реверсивный 1етчик 10, ключ И, генератор 12 синусоидаль ных колебаний, блок 13 сравнени  кода, измеритель 14 напр жени , индикатор 15. В системе блок 1 задани  подключен к про вер емой системе 2, соедииенной с счетчиком 3 нулевых переходов, ключи 4 и 5, управл ющими входами соединены с блоком 1 задани  и счетчиком 3, а сигнальные входы - с кварцевым генератором 6, счетчик 7 и регистр 8 периода, соединены соответственно с ключами 4 и 5, информационные входы делител  9 подключены к счетчику 7 и регистру 8, а управл ющий вход соединен со счетчиком 3, реверсивный счетчик 10 одним входом соединен с выходом результата делител  9, а другим с вьгходом ключа 11, информационньш вход которого соединен с генератором 6, а управл  ющий вход - с выходом конца деле1га  делител  9, кварцевыйгенератор 12 входом запуска также соединен с выходом делител  9, бло 13 сравнени  кода соединен с реверсивным счетчиком 10 и измерителем напр жени  14, измерительнь1м входом соединен с гене ратором 12, входом запуска - с блоком 13, а выходом - с индикатором 15, подключенного также к регистру 8 периода. Устройство работает следующим образом. Импульс начала измерени  поступает на вход блока 1 задани , формирующего сигнал еданичной возмущающей функции, воздействующую на провер емую систему 2, а также на открьшающий ключ 4, пропускающий импул сь1 с кварцевого генератора 6 на вход счётчика 7. Реакци  провер емой системы 2 поступает нв вход счетчика 3 нулевых переходов. После первого нулевого значени  реакции системы 2 на первом выходе счетчика 3 по вл етс  сигнал, закрывающий ключ 4 и открывающий ключ 5. При этом в счетчике 7 зафик сировано число N, а в регистр 8 поступают импульсы с генератора б. При по влении второго нулевого значени  реакции провер емой системы 2 по вл етс  отсал на втором выходе счетчика 3, закрывающий ключ 5, при зтом в регистре 8 ф косруетс  значение М периода свободных колебаний , и запускающий делитель 9, определ ющий отноще{ше числа N, записанного в счетчике 7 к числу Mg в регистре 8. Результат делени поступает на вычитающий вход реферат ного счётчика 10, в котором предварительно записано число 1,5 При двоично-дес т чном счете число М выбираетс  кратным 10 (1000, 1000, ...), а при двоичном - 2 . Умножение на М числа N при делении можно производить, например записью числа импульсов N в соответствующий разр д счётчика 7. При зтом, при увеличении числа М повыщаетс  точность за счет увеличени  числа значащих цифр. После окончани  делеии  в счетчике 10 остаетс  число L и сигнал с делител  9 открьтает ключ 11 и одновременно производит запуск кварцевого генератора 12 с длительностью полупериода Мдд. При зтом на вычитающий вход реверсивного счетчика 10 поступают импульсы с кварцевого генератора б, последовательно вычитаюЩиес  из числа L. При по влении нулевого состо ни  счетчика 10 блок 13 сравнени  кода запускает измеритель ншр жени  14, измер ющий мгновенное значение напр жени  синусоидального сигнала генератора 12, численно равное относительному коэффициенту затухани . Результаты нзмерени  периода и коэффициента затухани  высвечиваютс  на индикаторе 15. Применение делител  позвол ет исключить необходимость автоматической перестройки частоты генератора ц соответствующую погрещность установки частоты и, кроме того, кварцевый генератор имеет более стабильную амплитуду колебаний, что в свою очередь повьшхает точность измерени  коэффициента затухани . Формула изобретени  Устройство дл  определени  параметров колебательных систем, содержащее блок задани , подключенный ко входу провер емой системы и к управл ющему входу первого ключа, счетчик HjoieBbtx переходов, вход которого подключен к выходу провер емой системы, а его выходы подключены к }шравл ющим входам первого и второго ключей, сигнальные входы которых соединены с кварцевым генератором, а выходы соответственно со счетчиком и регистром , реверсивный счетчик, вход которого через третий ключ соединен с выходом кварцевого : генератора, а выход с блоком сравнени  кода, и измеритель напр жени , входь которого подключены к генератору синусоидального сигнала и блоку сравнени  кода, а.вькод - к индикатору , отличающеес  тем, что, с целью повьпнеии  точности, в него введен дели .тель, инф6рма1щоннь1ё входы соединены со счетчиком и регистром, а выходы с реверсивным счетчиком генератором синусоидальных колебаний и третьим ключом. Источш(ки информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 460S33, л. G 05 В 23/02, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 600529, л. G 05 В 23/02, 1978 (прототип).