SU826286A1 - Устройство для автоматических контроля параметров систем управления 1 - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

элементы ИЛИ, генераторы пилообразного напр жени , счетчики, ключи и генератор импульсов, выход которого соединен с первыми входами ключей, подсоединенных вторыми входами к выходу первого компаратора, подключенного первым входом через первый согласующий элемент, а вторым входом через второй согласующий элемент к выходам первых и вторых генераторов , пилообраэоного напр жени  соответственно , первые входы йторых компараторов соединены с соответствующими выходами делител  напр жени 

и с первыми входами третьих компараторов , вторые входы - с выходом устройства и через генератор эталонных сигналов - с первым выходом блока управлени  и обработки информации, а выходы - с первыми выходами первого регистра и со входами первых элементов ИЛИ, выходы которых подключены ко входам первых генераторов пилоо-бразного напр жени  и первым входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом первого ключа и с первым входом первого счетчика, подсоединенного вторым входом к выходу первого ключа, вторые входы третьих компараторов подключены ко входу устройства, а выходы - к первыг/ входам второго регистра и ко входам третьих элементов ИЛИ,выходы которых соединены со входами вторых генераторов пилообразного напр жени  и с первыми вхоДс1ми четвертого элемента ИЛИ, подключен но.го выходом к первому входу второго счетчика и к третьему входу второго ключа, выход которого соединен со вторым входом второго счетчика , вторые входы первого и второго регистров и второго и четвертого элементов ИЛИ, и входы сброса коммутатора и генератора ступенчатого напр жени  подключен ко второму выходу блока управлени  и обработки информации-, первый и второй входы которого подключены к выходам первого и второго регистров, а третий и четвертый входы - к выходам первого и второго счетчиков соответственно, причем входы запуска коммутатора и Генератора ступенчатого напр жени . соединены с выходом одного из третьих компараторов.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства.

Устройство содержит объект 1 контрол , генератор 2 эталонных сигналов, генератор 3 ступенчатого напр жени  со входами 4 и 5, коммутатор 6 со входами 7 и 8, шунтирующие элементы 9, дёкдды 10-13 делител  напр жени , вторые 14 и третьи 15 компараторы , первые элементы ИЛИ 16 и 17, третьи элементы ИЛИ 18 и 19, первый 20 и второй 21 регистры, первый счетчик 22 со входами 23 и 24, первые генераторы 25 и 26 пилообразного напр жени , второй элемент ИЛИ 27, первый ключ 28, генератор 29 импульсов , согласующие элементы 30 и 31, первый компаратор 32, вторые генераторы 33 и 34 пилообразного напр жени , четвертый элемент ИЛИ 35, второй , ключ 36, второй счетчик 37 со входами 38 и 39, блок 40 управлени  и обработки информации и делитель 4 напр жени .

Устройство работает следующим образом.

На вход объекта 1 (например, усилитель ) от генератора 2 по командам блока 40 подаетс  последовательный набор сигналов, например, синусоиданой формы различного уровн  и разлиной частоты. При этом измер ют максимальное значение сигналов на вход и выходе объекта 1, а также врем  задержки между по влени ми максимум сигнала на выходе и входе объекта 1 По данным измерений максимальных значений входного и выходного сигналов , а также временных задержек (фазовых сдвигов) между ними вычисл ютс  требуемые характеристики объекта контрол , например АЧХ, ФЧХ, передаточный коэффициент и др.

Claims (3)

1. В исходном состо нии устройства элементы 9 замкнуты, а ключи 28 и 36 разомкнуты. Компараторы 14 и 15 совместно с генератором 3 и декадой 13, равными R , где п - пор док (число дес тичных разр дов ) представлени  измер емой величины , образуют аналого-цифровой преобразователь считывани . Напр жение генератора 3 распредел етс  по ступен м декады 13 с равным посто нным приращением, образу  равномерную шкалу квантовани  в пределах одной декады. Величину кванта задают исход  из требуемой точности измерений, а величина приращени  напр жени  генератора 3, т.е. величина его ступени, выбираетс  равной декаде квантов. Декада компараторов 14 используетс  дл  измерени  .сигнала на входе объекта 1, а декада компараторов 15 - на выходе этого объекта (будем рассматривать случай усилител  с коэффициентом усилени  большим единицы). В исходном состо нии выходное напр жение генератора 3 устанавливаетс  на уровне первой ступени. Если измер емый сигнал на выходе объекта 1 не превышает уровн  первой ступени генератора 3, то сработает часть компараторов 14 и часть компараторов 15, совокупности сигналов которых в виде единичного кода заполн т соответствующие регистры 20 и 21. При этом код регистра 20 представл ет максимальное значение сигнала на входе объекта 1, а код регистра 21 - на выходе этого объекта. Образцовый сигнал на вход объекта 1 поступает от генератора 2 по команде блока 40. Если измер емый сигнал по мере его нарастани  на выходе объекта 1 превысит уровень у тановленной ступени генератора 3, то сигналом сработавшего компаратора 15, подключенного непосредственно к выходу генератора 3, включи с  очередна  ступень выходного напр жени  генератора 3. При этом одно времен но соответствующий регистр 21 после переполнени  сигналом 40 сбро ситс  в нулевое состо ние и цикл отсчета повторитс  вновь, но уже при другом значении шкалы квантов, каждый из которых возрастает на вел чину ступени генератора 3. Это достигаетс , включением в последователь ную цепь со ступен ми декада 13,одн временно с переключениемГенератора 3, одной ступени декады 12, равной R , путем размыкани  шунтиру щего эту ступень элемента 9 сигнало коммутратора 6. Коммутатор б перекл чаетс  синхронно с переключением генератора 3. Если измер ема  велич на стремитс  к верхней границе диап зона, то описанным выше образцом циклически переключаетс  генератор 3 и последовательно включаютс  ступени декад 12, 11 и 10. Таким образом, с увеличением напр жени  генератор 3 пропорционально возрастает сопротивление делител  41 на выходе генератора 3, поэтому приращение напр жени  на соседних ступен х декады 13 всегда остаетс  неизменным, но возрастает каждый раз с переключением генератора 3 и включением очередной ступени декад делител  41 на величину ступени генератора 3. Устройство как бы следит за ростом сигнала .на выходе объекта 1 и тем самым эа образцовым сигналом на его входе. В процессе изменени  сигнала генератора 2 величина этого сигнала на входе объекта 1 достигает своего максимума и это значение максимума каждый раз переписываетс  из регистра 20 вблок 40 дл  последующей обработки . Из регистра 21 в блок 40 пе реписываютс  значени  максимальных значений выходных сигналов объекта 1, которые по вл ютс  со сдвигом по фазе (времени) относительно соответствующих максимумов этих сигналов на входе объекта. Измерение временных сдвигов выполн етс  методом их раст гивани  при помощи генераторов 25 (или идентичного ему генератора 26) и 33 (или идентичного ему генератора 34) с различной крутизной нарастани  : По мере переключени  компараторов 14 и 15, выходы которых попарно (по признакам четности и нечетности) объединены соответствующими элементами ИЛИ 16-19, сигналами этих ком- . параторов запускаютс  соответствующие генераторы пилообразного напр жени . При этом с запуском генераторов 25 и 33 сбрасываютс  в исходное состо ние два других генератора 26 и 34 и наоборот. Попеременный запуск и сброс каждой пары генераторов пилообразного напр жени  продолжаетс  до моментов достижени  измер емым сигналом максимального значени  сначала на входе объекта 1, а затем на его выходе. Последний из сработавших компараторов 14 запустит генератор 25 (или 26), а последний из сработавших компараторов 15 - генератор 33 (или 34) без последующего их сброса. Врем  нарастани  пилообразного напр жени  с момента узапуска одногоиз генераторов 25 или 26 компаратором 14 фиксируетс  счетчиком 22, а врем  нарастани  пилообразного напр жени  с момента запуска генератора 33 или 34 фиксируетс  счетчиком 37 путем подсчета числа периодов TO генератора 29 счетных импульсов . До момента достижени  измер емым сигналом максимального значени  на входе объекта 1, а затем на его выходе, счетчики 22 и 37 сбрасываютс  Б нулевое положение каждый раз, с по влением очередного сигнала компараторов 14 и 15, через соответствуквдие элементы ИЛИ 27 и 35 в цел х сброса 24 и 39 счетчиков . Счетные импульсы на счетчики поступают через ключи 28 и 36, которые опираютс  сигналами первых сработавших компараторов 14 и 15. Генераторы пилообразного напр жени  попарно через элементы 30 и 31 подключены к компаратору 32, который фиксирует момент равенства формируемых пилообразных напр жений, сигналом которого закрываютс  ключи 28 и 36. При этом в счетчике 22 оказываетс  записанным число п. , а в счетчике 37 - число периодов Т генератора 29. Если крутизна пило- образного напр жени  идентичных генераторов 25 и 26 меньше крутизны пилообразного напр жени  идентичных генераторов 33 и 34, то измер емый интервал времени Т между моментами по влени  максимумов сигнала на входе и выходе объекта 1 оказываетс  раст нутым до величины . Истинное значение измер емого интервала составит Т -(п - П2)То. Благодар  повышению скорости формировани  шкалы квантов и точному определению моментов времени  по влени  максимумов образцового (контрольного ) сигнала на входеи выходе испытуемого объекта обеспечиваетс  расширение частотного диапазона и уменьшение погрешности предлагаемого устройства. Формула изобретени  Устройство дл  контрол  параметр автоматических систем управлени , содержащее делитель напр жени , управл ющие входы которого соединен с выходом коммутатора, а информационный вход с выходом генератора 1 ступенчатого напр жени , согласующи элементы, блок управлени  и обработ ки информации и первый компаратор, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применен устройства, в него введены вторые и третьи компараторы, генератор эталонных сигналов, первый и второй ре гистры, элементы ИЛИ, генераторы пилообразного напр жени , счетчики, ключи и генератор импульсов, выход которого соединен с первыми входами ключей, подсоединенных вторыми входами к выходу первого компаратора, подключенного первым входом через первый согласующий элемент, а вторы входом через второй согласующий элемент - к выходам первых и вторых генераторов пилообразного напр жени  соответственно, первые входы вторых компараторов соединены с соответствующими выходами делител  напр жени  и с первыми входами третьих компараторов, вторые входы с выходом устройства и через генера тор эталонных сигналов - с первым выходом блока управлени  и обработк информации, а выходы - с первыми вх дами первого регистра и со входами первых элементов ИЛИ, выходы которых подключены ко входам первых генераторов пилообразного напр жени  и к первым входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом, первого ключа и с первым входом первого счетчика, подсоединенного вторым входом к выходу первого ключа, вторые входы третьих компараторов подключены ко входу устройства , а выходы - к первым входам второго регистра и ко входам третьих элементов ИЛИ, выходы которых соединены со входами вторых генераторов пилообразного напр жени  и с первыми входами четвертого элемента ИЛИ, подключенного выходом к .первому входу второго счетчика и к третьему входу второго ключа, выход которого соединен со вторым входом второго счетчика, вторые входы первого и второго регистров и второго и четвертого элементов 1у1И, и входы сброса коммутатора и генератора ступенчатого напр жени  подключены ко второму выходу блока управлени  и обработки информации, первый и второй входы которого подключены к выходам первого и второго регистров, а третий и четвертый входы - к выходам первого и второго счетчиков соответственно , причем вхойы запуска коммутатора и генератора ступенчатого напр жени  соединены с выходом одного из третьих компараторов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 411437, кл. G 05 В 23/02, 1972.
2. 2.Авторское свидетельство CCCi № 596916, кл. G 05 В 23/02, 1975.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 460547,кл.С 15/46,6 05 B23/02,i 1973 (прототип),

   JtJ