SU830318A1 - Устройство дл определени ампли-ТудНО-чАСТОТНыХ ХАРАКТЕРиСТиК лиНЕй-НыХ СиСТЕМ РЕгулиРОВАНи - Google Patents

Description

Изобретение относится к теории автоматического регулирования и может применяться для определения амплитудно-частотных характеристик _ (АЧХ) систем автоматического управ- ^э ления.

Известно устройство для измерения амплитудных и фазовых частотных ха- (.0 рактерисГик, содержащее последовательно соединенные генератор синусоидальных сигналов, фазорегулятор, канал измерения амплитуды, сумматор и канал измерения фазы [1].

Недостатком этого устройства является сложность технической реализации и невозможность непосредственно получать логарифмическую частотную 20 характеристику.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для определения частотных характеристик линейных систем регули- 25 рования, которое содержит последовательно соединенные блок сравнения, первый усилитель, первый блок регистрации, а* также второй усилитель, подключенный к выходу блока сравнения [2].

Недостатком данного устройства является сложность изготовления.

Цель изобретения - упрощение устройства при одновременном расширении . его функциональных возможностей, заключающееся в том, что одновременно при определении АЧХ определяется логарифмическая частотная характеристика.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены последовательно соединённые генератор колебаний со случайно меняющейся амплитудой, первый датчик параметра, а также последовательно соединенные второй датчик параметра, инвертор и, кроме того, последовательно соединенные блок возведения в степень и второй блок регистрации, причем выход первого датчика подключен к первому входу блока сравнения, выход инвертора подключен ко второму входу блока сравнения, а выход второго усилителя подключен ко входу блока возведения в степень.

Для этого используют закон изменения энтропии сигнала при прохожде3 нии последнего через линейное в соответствии с· которым ^Нвых^хнвх’'Д^1^ЬЧ)|²· или звено,

АН--Η вх~^вых А (,^-ί ),

Н) где А(сц) = /W (jw)| АЧХ линейной системы, Ηβχ и - энтропия сигнала на входе и выходе системы соответственно, W( jiL’) - передаточная функция системы.) ш_и-( ΐ =1 η) - спектр частот сигнала.

Из (1), при условии, что сигнал имеет только одну'составляющую спектра, получаем δ h = 2 I g A (St) ·

А(й)г10-у- , изменение энтропии сигнала с одной составляющей it!, образом, подавая на вход системы гармонический сигили где Ah

Таким линейной нал с амплитудой, изменяющейся по слуслучайному закону, и изменяя разность энтропии этого сигнала на входе и выходе системы, мы определяем тем самым логарифмическую частотную характеристику L (&), так как

1.(51)=20 - IgA(51) Ah = 2 ' 1 g А (St) , отсюда 1.(51)= 10‘Ah.

Находя величину, обратную логарифму, получаем сигнал, пропорциональный АЧХ системы

- Д (51) --Ю

Таким образом, измеряя всего один параметр, энтропию сигнала можно определить как А(51), так и 1(51)·

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит контррлируемую линейную систему 1, генератор 2 колебаний со случайно изменяющейся амплитудой, первый датчик 3 параметра энтропии, второй датчик 4 параметра энтропии, инвертор 5, блок 6 суммирования, первый блок 7 регистрации, второй блок 8 усиления, блок 9 возведения в степень, второй блок 10 регистрации, первый блок 11 усиления.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал от генератора 2 колебаний со случайно изменяющейся амплитудой поступает на входы контролируемой линейной системы 1 и первого датчика 3. Сигнал о выходе системы поступает на вход второго датчика 4. Сигнал, пропорциональный значению энтропии, поступает с выхода первого 3 и второ- 60 го 4 датчиков (через инвертор 5) на вход блока 6 суммирования. £ выхода блока 6 суммирования поступает сигнал, пропорциональный величине Ah изменению энтропии сигнала, проходя(3) щего через линейную систему и равной величине 21gA(£l) . Этот сигнал поступает на входы первого 11 и второго 8 усилителей, где получаются сигналы/ соответственно пропорциональные

Ah = Ь(51)и - 1 gA (Q.) , где и А'(Я.) - логарифмическая и АЧХ системы. Сигнал, пропорциональный L(51) , с выхода второго усилителя поступает на первый блок 7 регистрации, а сигнал, пропорциональный А(.Я)-4о >

с выхода второго усилителя 8, поступает на вход блока 9 возведения в степень, с выхода которого поступает сигнал, пропорциональный АЧХ системы. Этот сигнал поступает на второй блок 10 регистрации. Изменяя значение частоты (51) сигнала со случайно изменяющейся амплитудой с выхода генератора колебаний 2, мы на блоках регистрации 7 и 10 получаем необходимые амплитудно-частотную и логарифмическую характеристики системы.

Изобретение позволяет существенно упростить устройство для определения АЧХ линейных систем регулирования и одновременно получить логарифмическую частотную характеристику. Кроме того, устройство может быть использовано и для контроля исправное-, ти линейных систем, так как при заданной частоте 51 величина Ah зависит только от параметров системы АЧХ.

Если параметры изменяются' (система выходит из строя), то изменяется соответственно и величина Ah, а следовательно и АЧХ системы. Если же система исправна, то величина изменения энтропии и АЧХ остается постоянной. Изобретение позволяет упростить устройство, так как отпадает необходимость в сложных преобразованиях сигнала в контролирующей аппаратуре.

Claims (2)

1.Автооское свидетельство СССР №46035, кл. G 05 В 23/02, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР№648951 , кл. G 05 В 23/02, 1976 (прототип ).