Устройство для измерения параметров инерционных звеньев

 

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано при исследованиях и наладке систем автоматического регулирования. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности устройства. Устройство содержит последовательно соединенные первый сумматор, первый ключ, первый интегратор , второй сумматор, второй ключ,| второй интегратор а также последовательно соединенные первый и второй блок и масштабирования. Первый вход первого сумматора подключен к входу устройства. Выход первого блока масштабирования подключен к второму входу первого сумматора и к первому входу первого и второго блоков деления напряжения, вькоды которых подключены к соответствующему входу измерительного блока и первому и второму входам переключателя соответст-. венно. Выход второго блока масштабирования подключен к второму входу первого блока деления напряжения и к второму входу второго сумматора. Выход второго интегратора подключён к второму входу второго блока деления (Л С напряжения 4 Выход переключателя подключен к первому входу третьего сумматора ,выход которого подключен к его третьему входу, к третьему входу измерительного блока и к входу третьего блока масштабирования, выход которого подключен к второму входу третьего сумматора. Исследуемое звено подключается входом к входу устройства, а выходом - к выходу устройства и к входу первого блока масштабирования . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (o 4 С 05 В 23/02

gynic" : e g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ блок и масштабирования. Первый вход первого сумматора подключен к входу устройства. Выход первого блока масштабирования подключен к второму входу первого сумматора и к первому входу первого и второго блоков деления напряжения, выходы которых под-. ключены к соответствующему входу измерительного блока и первому и второму входам переключателя соответст-. венно. Выход второго блока масштабирования подключен к второму входу первого блока деления напряжения и к второму входу второго сумматора.

Выход второго интегратора подключен к второму входу второго блока деления напряжения. Выход переключателя цодключен к первому входу третьего сумматора,выход которого подключен к его третьему входу, к третьему входу измерительного блока и к входу третьего блока масштабирования, выход которого подключен к второму входу третьего сумматора. Исследуемое звено подключается входом к входу уст- . ройства, а выходом — к выходу устройства и к входу первого блока масштабирования. 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И QTHPblTI44 (21) 3879744/24-24 (22) 08.04.85, (46) 07. 11.86. Бюл. У 41 (72) А.Н. Гуляев, И.Г. Дорух и В.В. Шоболков (53) 62-50(088.8) (56) Борцов Ю.А., Суворов Г.В., Шестаков Ю.С. Экспериментальное определение параметров автоматизированных электроприводов. -Л.:

Энергия, 1969, с. 13.

Авторское свидетельство СССР

9 622058, кл. G 05 В 23/02, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИНЕРЦИОННЫХ ЗВЕНЬЕВ (57) Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано при исследованиях и наладке систем автомати- ческого регулирования. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение точности устройства. Устройство содержит последовательно соединенные первый сумматор, первый ключ, первый интегратор, второй сумматор, второй ключ второй интегратор» а также последо" вательно соединенные первый и второй..SU„„69100 А1

1269100

Изобретение относится к области автоматического регулирования.и может быть использовано при исследованиях и наладке систем автоматического регулирования.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение точности устройства.

На чертеже представлена структур1О (ная схема предлагаемого устройства.

Исследуемое инерционное звено 1 подключено к клеммам "Вход" и "Выход устройства, в состав которого входят первый 2, второй 3 и третий 4 сумматоры, первый 5 и второй 6 интеграторы, первый 7 и второй 8 блоки деления напряжений, первый 9, второй

10 и третий 11 блоки масштабирования, измерительный блок 12, переключатель

13 и первый 14 и второй 15 ключи.

Блок 9 масштабирования представляет собой операционный усилитель, во входную цепь которого включен измерительный многооборотный потенциометр, снабженный шкальным механизмом, а блоки 10 и 11 масштабирования представляют собой операционные усилители, в цепи обратной связи которых включены такие же потенциометры.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемое звено 1 подключают к клеммам "Вход" и Выход". На клемму Вход" устройства подается ступенчатый сигнал, который поступает на

35 неинвертирующий вход с сумматора 2 и на вход исследуемого звена 1, имеющего передаточную функцию вида

К К

А„+В, +1 Т" +2 т+1

40 где P — оператор дифференцирования;

К вЂ” коэффициент передачи;

А, 6 — коэффициенты при второй и первой производной дифферен45 циального уравнения звена соответственно;

Т вЂ” постоянная времени; относительный коэффициент затухания °

Интеграторы 5 и 6 переводят в масштабный режим, ключи 14 и 15 замыкают. Сигнал с выхода исследуемого звена 1 через блок 9 подается на инвертирующий вход b сумматора 2. Напряжение с выхода сумматора 2 через ключ 14 поступает на вход интегратора 5, который работает в масштабном режиме. В установившемся режиме, врашая многооборотный измерительный потенпиометр, входящий в блок 9, устанавливают коэффициент передачи блока 9 таким, при котором на входе интегратора 5 напряжение не станет равным нулю. При этом напряжения на входах и и о сумматора 2 выравниваются по величине и показание шкального механизма потенциометра в блоке 9 соответствует коэффициенту передачи исследуемого -звена !.

После этого клемму "Вход отключают от источника ступенчатого сигнала, интегратор 5 переводят в режим интегрирования. По окончании переходных процессов в звене на клемму Вход вновь подают скачкообразный сигнал.

Сигнал с выхода интегратора 5 поступает на неинвертирующий вход 4 сумматора 3, а на его инвертирующий вход с поступает сигнал с выхода блока 10 масштабирования, на вход которого поступает сигнал с выхода блока 9. Одновременно сигнал с выхода блока 9 поступает на первые входы блоков 7 и 8 деления, в которых он используется в качестве делимого. В качестве делителей в блоках 7 и 9 используются соответственно напряжения с выходов блока 10 масштабирования и интегратора 6.

В установившемся режиме выключают ключ 14, вследствие чего вход интегратора 5 отключается от входа сумматора 2. Затем, вращая шкальный механизм потенциометра, входящего в блок 10, устанавливают коэффициент передачи блока 10 таким, при котором напряжение на выходе сумматора 3 равно нулю. При этом показания шкального механизма потенциометра и величина напряжения на выходе блока 7 соответствуют коэффициенту !

5 при первой производной дифференциального уравнения исследуемого звена 1.

Отключение входа интегратора 5 от выхода сумматора 2 с помощью ключа 14 после окончания переходных процессов в исследуемом звене позволяет проводить измерения, когда коэффициент передачи блока 9 устанавливается с некоторой погрешностью.

Это существенно упрощает процесс измерения по сравнению с известным устройством, в котором требования к точности установки рассматриваемого

12691ПП коэффициента передачи являются черезмерно жесткими.

После этого источник сигнала вновь отключают от клеммы "Вход устройства, после окончания переходного процесса в исследуемом звене ключ 14 замыкают, интегратор 6 переводят в режим интегрирования, в обоих интеграторах устанавливают нулевые начальные условия и вновь подают на клемму

"Вход" устройства ступенчатый сигнал.

В установившемся режиме ключи 14 и 15 устанавливают в положение "Выключено

При этом напряжение на выходе блока

8 соответствует коэффициенту А при второй производной дифференциального уравнения исследуемого звена 1.

Переключатель 13 устанавливают в положение, изображенное на чертеже.

Напряжение, соответствующее коэффициенту A, с выхода блока 8 через переключатель 13 поступает на неинвертируюший вход д сумматора 4. Сигнал с выхода сумматора 4 поступает непосредственно на его неинвертирующий вход е, а через блок 11 — на инвертирующий вход ж . Вращая шкальный механизм потенциометра, входящего в блок 11, изменяют коэффициент передачи блока 11, величина которого соответствует показаниям шкального механизма потенциометра, до тех пор, пока он будет равен сигналу, регистрируемому блоком

12.

В этом случае выполняется условие

2=A+2 — Z

z или Z= 4А, т.е.. показания шкального механизма потенциометра и уровень сигнала на третьем входе блока 12 соответствуют постоянной времени T исследуемого звена 1.

Затем переключатель 13 устанавливают в положение, противоположное изображенному на чертеже, а коэффициент передачи сумматора 4 по входу д делают равным 0,5. При этом на вход сумматора 4 поступает сигнал, соответствующий коэффициенту Ь с выхода блока 7. Сигнал 2 .с выхода сумматора 4, поступающий на его вход на третий вход блока 12 и на вход блока 11 в этом случае определяется из условия

2 = 0,5 В + 7 — )Й или

"7Г

2 А что соответствует относительному коэффициенту затухания исследуемого звена 1.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает более широким функциональными возможностями, чем известное, так как оно позволяет определить не только коэффициенты при производных дифференциального уравнения, но и коэффициент передачи, постоянную времени и относительный коэффициент затухания исследуемого звена. Кроме того, предлагаемое устройство за счет введения ключей позволяет повысить его точность .

Ф о р м ул а и з î 6 р е т е н и я

Устройство для измерения параметров инерционных звеньев, содержащее два сумматора, два интегратора, два блока деления, два блока масштабирования и измерительный блок, первый вход первого сумматора соединен с клеммой "Вход" устройства, а второй

35 вход — с первыми входами обоих блоков деления, а также с рыходом первого и входом второго блока масштабирования, вход первого блока масштабирования соединен с клеммой "Выход" устройст40 ва, первый вход второго сумматора соединен с выходом первого интегратора, а второй вход — с выходом второго блока масштабирования и вторым входом первого блока деления, выход вто45 рого интегратора соединен с вторым входом второго блока деления, а выходы первого и второго блоков деления подключены соответственно к первому и второму входам иэмерительно50 го блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повьппения точности устройства, оно содержит первый и второй ключи, переключатель;

55 третий сумматор и третий блок масштабирования, вход первого ключа соединен с выходом первого сумматора, а выход - с входом первого интеграто1269100

Составитель В. Кузин

Техред А.Кравчук

Корректор В, Бутяга

Редактор Н. Тупица

Заказ 6035/50 Тираж 836

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„, д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная,4 ра, вход второго ключа соединен с выходом второго сумматора, а выход— с входом второго интегратора, первый и второй входы переключателя соединены с выходами первого и второго блоков деления соответственно, а выход— с первым входом третьего сумматора, выход которого соединен с его вторым входом, с третьим входом измеритель-. ного блока и входом=третьего блока масштабирования, выход которого соединен с третьим входом третьего сумматора.