Claims (2)
30 выход датчика скорости перемещени соединен через ссютветствующи-е последовательно соединенные второй пороговый элемент, элемент И и четвертый ключ с вторым входом соответствующего блока пам ти, выходы первого и второго ключей соединены с втор ым ВХОДАМИ .соответственно третьих-и четвертых ключей, На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - график линии переключени исполнительного органа; на фиг 3 - диаграммы, по сн ющие соответствие между границами областей и значени ми, на которые настрое ны . пороговые элементы. Объектом идентификации вл етс нелинейна система 1. Устройство дл идентификации нелинейных систем содержит индикатор 2 переключений исполнительного органа система, датчик 3 перемещени системы, датчик 4 скорости перемещени системл, первый, и второй ключи 5 и 6, блок 7 распознавани перегспючени , первый и второй пороговые элементы 8 и 9, элемент И 10, третий и четвертый ключи 11 и 12, блок 13 пам ти, блок 14 управлени , вычислитель 15. Число элементов 7-13 равно количеству, участков линий переключени , используемых в процессе идентификации.. На фиг„ 2, в качестве примера, представлены три участка L-,, Ь и L линии переключени исполнительного органа идентифицируемо.й системы. На фиг. 2 прин ты следующие обозначени X и X - фазовые координаты система (перемещение и скорость перемещени ) Р , Pv и P.J - области возможного расположени на фазовой плоскости участков L, L, L, линии переключени (положение границ этих областей априори известно в результате расчетов возможных предельных: значений коэффициентов уравнений участков линии переключени , которые завис т от номинальных , проектных значений параметро идентифицируемой системы и от диапазо нов их допустиг.«х изменений , вызванны неточност ми изготовлени , уходами характеристик, старением); Х-,, Х, Xj, Х и Х-,, г, Xj, Х4 координаты границ областей Р. А, в и 1 г C,D - ТОЧКИ линии переключени на участках 1,- и L J соответственно, которых в процессе функционировани иде1|.тифицируемой систекы происходит переключение исполнительного органа; Xj- , X.;: - координаты точек А,В,С и b (i - номер участка линии переклю чени ,- j - пор дковый номер точки на i-OM участке); стрелками.обозначены . направлени движени изображающей точки по -фазовым траектори м. , На фиг. 3 показаны диаграм1 Ы, по сн ющие соответствие между границаи РЛ и значени ми мй областей Р Х, Х, Xj, Х и Х., XT., Xj, Х4, на KOTojxje настроены Ьороговые элементы 8 и 9 в блоках 7 , 7, 7j распознавани . На, фиг, 3 дл обозначени сигналов на выходах соответствующих пороговых элекюнтов использованы симSffjffii Ofl , UaVU 1,2,3) , В основу разработки устройства положено использование св зей между искомыми значени ми параметров нелинейной системы и значени ми координат положени и скорости движени системы в моменты переключени ее испол 1итель ого органа. Известно, что этим моментом на фазовой плоскости соответствуют точки, п)инадлежащие лини м переключени . Наличие указанных св зей позвол ет косвенным путем находить искомые параметры oL ,,(1 1,...,п) нелинейных систем посредством первоначального определени кс эффициентов а и Ь:; уравнений линий переключени вида а|+ bfX и последующего расчета искомых параметров 1ц и d-i , функционально св занных с коэффициентами а|ИЬ.; {i- номер участка линии переключени , 1 1,.,.,п; на фиг. 2 п 3). Коэффициент а и bj) уравнени i-ro участка Ь линии переключени в процессе иЛентификации определ ют в результате регистрации пар значений (х-, , Xv-ij и ) в моменты перво и второго X 2i, xji переключений исполнительного органа на 1-ом участке линии переключени ; а также расчета значений коэффициентов а и Ь уравнени i-ro участка L.| линии переключени по сотношени м . NiSi- iHii Sr X . . - Х . . и гл 11 - 1.1 Искомое параметры otYi и oL7i рассчитывают на основе решени уравнений л К .bi); ci,,- l«i.4): 1 /,.... п. Поскольку различным участкам линии переключени , таким например, как ( фиг. 2) соответствуют L и L уравнени с р&зличными значени ю коэффициентов а., Ь.; , то в процессе функционировани идентифицируемой система при переключении ее исполнительного органа соответствующа точка линии переключени должна быть отнесена в устройстве дл идентификации к своему участку (к одному из Трех L или L, или Lj. Эти функции в устройстве выполн ют блоки 7 распознавани участков линий переключени ; число таких блоков равно числу участков линий переключени . Индикатор 2 переключений исполнительного органа системы предназначен дл формировани управл ющего сигнала при срабатывании или отпускании исполнительного органа идентифицируемой нелинейной систе№4 1. Датчик 3 перемещени систекк. и датчик 4 скорости перемещени систе№л осуществл ют формирование сигналов, соответствующих значени м фазовых координат систеи«( и их передачу на входы блоков 7 распознавани участков линий переключени и на входы первого и второго ключей 5, и б. В каждом из блоков 7 распознавани пороговые элементы 8 и 9 предназначены дл фор мировани сигналов при попадании изображающей точки в соотйгетствук дую область возможного расположени учас ка линии переключени (области Р , Р и РЗ на фиг. 2). Пороговые элементы 8 и 9 каждого из блоков 7 настроены на входные сигналы, соответствующие Ьраницам областей возможного распо- ложени участков линии переключени , HanpKfJiep, дп области Р (фиг. 2) в блоке 7-, распознавани пороговый эле мент настроен на входные сигналы, со ответствующие значени Х и Xj координат положени системы, а пороговый элемент 9 настроен на входные сигна лы, соответствующие значени м ){ . и Х скорости перемещени системл. Элемен ты И 10 в блоках 7 распознавани пред назначены дл фор1 5ировани управл ющего сигнала на третий и четвертый ключи 11 и 12 при попадании значений фазозих коордк1 ат х и х в соответствующую область (Р или РТ, или Pj на фкг. 2)„ Третий и четвертый ключи 11 и 12 Б блоках 7 распознавани осуществл ют передачу сигнсшов, соответст вующих значени м фазовых координат идентифицируемой системы а моменты переключени исполнительного органа, в блок 13 пам ти. Блок 14 управлени формирует сигналЫдл передачи значений , накопленных в блоках 13 пам ти , в вычислитель 15, В вычислителе .15 выполн ютс операции, св занные с рг счетом коэффициентов а и ура нений участков линии переключени и с решением систем уравнений вида (2) Устройство дл идентификации нелинейных систем работает следующим образом. При достижении функционирующей идeнTl-Iфицкpye юй системой значений фазовых 4соордикат х х ,, и х х,, (фиг. 2, точка А) происходит переключение исполнительного органа системы Ка выходе индикатора 2 (фиг. 1) формируетс сигнал, который поступает на управл ющие входы первого и второго г.лючей 5 и 6. Кгаочи 5 и б открываютс , и сигналы, соответствующие значени м координат перемещени и скорости перемещени системы, с выходов датчиков 3 и 4 поступают через открытые ключи 5 и 6.на вторые входы третьих и четвертых ключей 11 и 12, соответственно. При этом третий и четвертый ключи 11 и 12 открываютс только в том блоке 7 распознавани линий переключени , в котором пороговые элементы 8 и 9 настроены на значени сигнало соответствующих границамтой области фазовой плоскости , которой принадлежит точка переключени исполнительного органа систеьи . Так, дл точки А (фиг. 2) открываютс третий и четвертый ключи 11 и 12 блока 7 распознавани , так как ице до срабатывани исполнительного органа при попадании изображающей точки в область P-j срабатывают пороговые элементы 8-i и 9-1 (фиг. 3), и на выходе элемента И 10 формируетс сигнал, который подаетс на управл ющие входы третьего и четвертого ключей 11 и 12, которае открываютс . Через открытые ключи 11 и 12-, сигналы, соответствующие значеВИЯМ координат положени х и скорости перемещени х, поступают на входы блока 13 пам ти. После переключени исполнительного органа системы сигнал с выхода индикатора 2 снимаетс , ключи 5 и б закрываютс . .При выходе изображающей точки из области Рх, (фиг. 2) пороговые элемеИты 8 и 9-1 отпускают (фиг. 3) . При входе .изображающей точки в область Pj (фиг. 2) срабатывают пороговые элементы 8 и 92, блока 7 распознавани (фиг. 3) .- При достижении идентифицируемой системой значений фазовых координат Xj и , (фиг. 2) на выходе индикатора 2 формируетс сигнал, который открывает первый и второй ключи 5 и б, и сигналы, соответствующие значени м х. и , поступают с выходов датчиков 3 и 4 через ключи 5,6,11-5 и 12 J на входы блока 13s, пам ти . При достижении системой значений фазовых координат ,Xi(фиг. 2 .точка В) и , ) (фиг. 2, точка С) устройство дл идентификации работает аналогичным образом. Сигналу, соответствующие значени м ч и Хп, запоминаютс в блоке 13 пам ти, а сигналы, соответствующие , в блоке 13 . Дл определени численных значений п араметров идентифицируемой нелинейной системы с блока 14 управлени подаютс управл ющие сигналы на блоки 13 пам ти и на вычислитель 15. В вычислителе 15 сигналы, полученные с выходов блоков 13 пам ти, преобразуютс в соответствии с расчетнЕлм соотношени ми (1) и (2), и на выходе устройства получают искомые значени параметров системы d. , d (i l ,.. ,п) . Устройство ,дл идентификации нелинейных систем позвол ет определ ть параметры систем в режиме их HOpMaJibного функционировани , что расшир ет возможности его применени в автомагазированных и автоматических системах контрол и испытаний. Формула изобретени Устройство дл идентификёщии нели нейных систем, содержащее последовательно соединенные индикатор исполнительного органа и первый ключ и по следовательно соединенные блок управлен и вычислитель, входы которо го срединены с выходами соответствук ци} блоков пам ти, вторые выходы блока управлени соединены с перилми входами соответствующих блоков па м ти, первый вход первого ключа соединен с первым входом второго ключа, к вторым входам первого и второго ключей подключены соответственно выхопы датчика переме&сени и датчика скорости перемацени , о т ли ч а юц е ее тем, что, с цепью расширени функционсшьных возможностей уст1 ./. ройства, оно содержит первые и вторые пороговые элементы, третьи и четЬертые ключи и элемент И, выход датчика перемещени через соответствующие последовательно соединенные первый пороговый элемент, элемент И и третий ключ соединен с первым входом соответствующего блока пам ти, выход датчика скорости перемещени соединен через соответствующие последовательно соединенные второй пороговый элемент, элемент И и четвертый ключ с вторым входом соответствующего блока Пс1м ти, выходы первого и второго ключей соединены с входами соответственно третьих и четвертых ключей. Источники инфоЕШации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 432458, кл. G 05 В 13/02, 1972. 30, the output of the movement speed sensor is connected via a second threshold element, an AND element and a fourth key connected in series with a second input of the corresponding memory block; the outputs of the first and second keys are connected to the second INPUTS. Of the third and fourth keys, respectively. In FIG. 1 is a block diagram of the device; in fig. 2 is a diagram of the switching line of the executive body; Fig. 3 shows diagrams explaining the correspondence between the boundaries of the regions and the values to which they are adjusted. threshold elements. The object of identification is a nonlinear system 1. A device for identifying nonlinear systems contains an indicator 2 switching the actuator system, a sensor 3 moving the system, a sensor 4 moving speed of the systems, the first and second keys 5 and 6, the overspection recognition unit 7, the first and second threshold elements 8 and 9, element 10, the third and fourth keys 11 and 12, memory block 13, control block 14, calculator 15. The number of elements 7–13 is equal to the number of switch line sections used in the identification process. FIG. 2, as an example, there are three sections of the L-, Ь, and L lines of switching of the executive body of an identifiable system. FIG. 2, the following designations X and X are the phase coordinates of the system (displacement and velocity of movement) P, Pv and PJ are the areas of possible location on the phase plane of the sections L, L, L, the switching line (the position of the boundaries of these areas is a priori known as a result of calculating limit values: the coefficients of the equations of the switching line sections, which depend on the nominal, design values of the parameter-identifiable system and on the ranges of their tolerances "x changes, caused by manufacturing inaccuracies, drifts, stick, aging); X-, X, Xj, X and X-, g, Xj, X4 coordinates of the boundaries of regions R. A, в and 1 g C, D - POINTS of the switching line in sections 1, - and LJ, respectively, which during operation Ide1 | .Specified systek is switching executive body; Xj-, X.;: - coordinates of points A, B, C, and b (i is the number of the section of the switch line, - j is the sequence number of the point on the i-OM segment); arrows indicated. the direction of motion of the imaging point along the α-phase paths. In FIG. Figure 3 shows diagrams that clarify the correspondence between the boundaries of the X-ray laser and the values of the regions P X, X, Xj, X and X., XT., Xj, X4, the threshold elements 8 and 9 in blocks 7, 7 are tuned to KOTojxje, 7j recognition. In FIG. 3, the signals at the outputs of the respective threshold electrons are used (Sffjffii Ofl, UaVU 1,2,3). The device is based on the use of connections between the sought values of the parameters of the nonlinear system and the coordinates of the position and velocity of the system. moments of switching it using the body of the first organ. It is known that this moment on the phase plane corresponds to the points, n) which belong to the switching lines. The presence of these links allows you to indirectly find the desired parameters oL ,, (1 1, ..., p) of nonlinear systems by first determining the cc of the effects a and b :; equations of switching lines of the form a | + bfX and the subsequent calculation of the desired parameters 1c and d-i, functionally related to the coefficients a | Ib .; {i is the number of the switching line section, 1 1,..., p; in fig. 2 p 3). The coefficient a and bj) the equations i-ro of the section b of the switching line during the process and the identification are determined by registering pairs of values (x-, Xv-ij and) at the instants of the first and second X 2i, xji switching of the actuator on the 1st section switching lines; as well as calculating the values of the coefficients a and b of the equation i-ro of the segment L. | switching lines by centration NiSi-iHii Sr X. . - X. . and Ch 11 - 1.1. The sought parameters otYi and oL7i are calculated on the basis of the solution of the equations (l. K .bi); ci ,, - l "i.4): 1 /, .... n. Since the different parts of the switching line, such as (Fig. 2), correspond to the L and L equations with p & distinct values of the coefficients a., B .; During the operation of the identified system, when switching its actuator, the corresponding point of the switch line must be assigned in the device for identification to its section (to one of Three L or L, or Lj. These functions are performed in the device by blocks 7 of the recognition of sections of switching lines ; the number of such blocks is equal to the number of sections of the switching lines. The indicator 2 of the switchings of the system executive body is designed to generate a control signal when an execution of a non-linear system identified by the nonlinear system No. 4 1. The sensor 3 for moving the systems and the sensor 4 for the speed of moving the systems generate signals corresponding to the phase coordinates of the system "(and transmitting them to the inputs of the blocks 7 for recognizing the sections of the switching lines and the first and the second keys 5, and B. In each of the recognition blocks 7, the threshold elements 8 and 9 are designed to form signals when the imaging point hits the corresponding area for the possible location of the switch eni (areas P, P and P3 in FIG. 2). The threshold elements 8 and 9 of each of the blocks 7 are tuned to the input signals corresponding to the boundaries of the areas of possible location of the switching line sections, HanpKfJiep, dp of area P (Fig. 2) in block 7, the threshold element is tuned to the input signals, the corresponding values of the X and Xj coordinates of the position of the system, and the threshold element 9 is tuned to the input signals corresponding to the values of) {. and X systems moving speeds. The elements AND 10 in the recognition blocks 7 are designed to form the control signal to the third and fourth keys 11 and 12 when the values of the phase coordinates of the at x and x in the corresponding area (P or PT, or Pj on the fcg. 2) are found. and the fourth keys 11 and 12 B of the recognition units 7 transfer the signals, corresponding to the phase coordinates of the identified system and the moments of switching of the actuator to the memory unit 13. The control unit 14 generates the SIGNAL signals for transmitting the values accumulated in the memory units 13 to the calculator 15, In the calculator .15, operations associated with prog ratios of coefficients a and equations of the switching line sections and solving systems of equations of the form (2) are performed to identify non-linear systems works as follows. When the functioning iden-Tl-Ipcpye yu system of phase 4 co-ordinate x x ,, and x x ,, is reached (Fig. 2, point A), the executive of the system Ka switches to the indicator 2 output (Fig. 1) and a control signal is generated. the inputs of the first and second glue keys 5 and 6. Kgauchi 5 and b are opened, and the signals corresponding to the coordinate values of the displacement and the speed of movement of the system from the outputs of sensors 3 and 4 are received through public keys 5 and 6. on the second inputs of the third and fourth keys 11 and 12, respectively. In this case, the third and fourth keys 11 and 12 are opened only in the switching line recognition block 7, in which the threshold elements 8 and 9 are tuned to the values of the signal corresponding to the boundary of the phase plane that owns the switching point of the system executive. Thus, for point A (Fig. 2), the third and fourth keys 11 and 12 of the recognition unit 7 are opened, since the threshold elements 8-i and 9-1 are triggered before the actuator triggers when the imaging point hits the Pj region (Fig. 3 ), and at the output of the element 10, a signal is generated that is fed to the control inputs of the third and fourth keys 11 and 12, which are opened. Through the public keys 11 and 12, the signals corresponding to the values of the coordinates of the positions and the speed of movements are fed to the inputs of the memory block 13. After switching the system executive, the signal from the output of indicator 2 is removed, the keys 5 and b are closed. . When the imaging point leaves the region Px, (Fig. 2), threshold elements 8 and 9-1 are released (Fig. 3). When the image point enters the area Pj (Fig. 2), the threshold elements 8 and 92 operate, the recognition block 7 (Fig. 3). When the identified system of values of phase coordinates Xj and (Fig. 2), at the output of the indicator 2 is formed a signal that opens the first and second keys 5 and b, and signals corresponding to the values. and, they are received from the outputs of the sensors 3 and 4 through the keys 5, 6, 11, 5 and 12 J to the inputs of the memory block 13s. When the system reaches the phase coordinates, Xi (Fig. 2. Point B) and,) (Fig. 2, Point C), the identification device works in a similar way. The signal, the corresponding values of mh and Xn, are memorized in memory block 13, and the signals corresponding in block 13. To determine the numerical values of the parameters of the identified nonlinear system, control unit 14 is supplied with control signals to memory blocks 13 and to calculator 15. In calculator 15, signals received from the outputs of memory blocks 13 are converted in accordance with the calculated relations (1) and (2), and at the output of the device the desired values of the parameters of the system d are obtained. , d (i l, .., p). A device for identifying nonlinear systems allows determining the parameters of systems in the mode of their HOpMaJib operation, which expands the possibilities of its application in automatized and automatic control and test systems. Claims of the Invention A device for identifying non-linear systems comprising a successively connected indicator of an executive body and a first key and, consequently, a connected control unit and a calculator, whose inputs are connected to the outputs of the corresponding memory blocks, the second outputs of the control unit are connected to the rails of the corresponding blocks The first input of the first key is connected to the first input of the second key; to the second inputs of the first and second keys, respectively, the outputs of the variable-frequency sensor are connected; tim perematseni and speed sensor, whether of t h e yuts and it that, with the chain expansion capabilities funktsionsshnyh ust1 ./. It contains the first and second threshold elements, the third and fourth keys and the element, the output of the motion sensor through the corresponding serially connected first threshold element, the element And and the third key are connected to the first input of the corresponding memory block, the output of the velocity sensor is connected through the corresponding the second threshold element connected in series, the element And and the fourth key with the second input of the corresponding PSm unit, the outputs of the first and second keys are connected to the inputs of the corresponding third and fourth keys. Sources of infoEshkatsiya taken into account during the examination 1. The author's certificate of the USSR 432458, cl. G 05 B 13/02, 1972.
2.Авторское свидетельство СССР 638919, кл. G 05 В 13/02, 1978 (прототип).2. The author's certificate of the USSR 638919, cl. G 05 13/02, 1978 (prototype).
Фиг,.1Л4 -FIG. 1L4 -
Фиг. гFIG. g