Патент ссср 199229
Союз Советское
Социалисте -:осеет
Ресоублиа
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 04,И1.1966 (№ 1090422/26-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 13.VI 1.1967. Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 1.1Х,19б7 (л. 21с, 46/50
42>п, 14
ЧПК 6 051
G Об1
У и К 621.317.616-501.22 (088.8) Комитет оо делам изобретении и отнрытии ори Совете Министров
СССР
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК ФУНКЦИОНИРУЮЩИХ ОБЪЕКТОВ
АВТОМАТИЗАЦИИ
У(х0) =У0 а(х ) — у (4) у" + о - у = ох
Известны устройства для определения частотных характеристик с помощью анализаторов скрытых периодичностей, имеющие две группы анализаторов и блок сравнения. Число входов в блок сравнения определяется числом анализируемых часто..
Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем по входу и выходу объекта подключены дополнительно две группы цифровых гармонических анализаторов с входными преобразователями аналог-цифра и выходными арифметическими устройствами и синхронизатор с двумя группами управляемых ключей. Входные преобразователи обеих групп анализаторов подключены соответственно ко входу и выходу объекта. Выходы арифметических устройств обеих групп анализаторов попарно подсоединены ко входу устройства сравнения, выход которого подключен к синхронизатору. Такое выполнение устройства позволяет расширить область применения анализаторов частотных характеристик, повысить граничную частоту и улучшить эксплуатационные характеристики устройства.
В качестве цифровых гармонических анализаторов применены решающие устройства, определяющие решение дифференциального уравнения свободных колебаний линейного вибратор а, возбужденного входным сигналом х (t) : после момента времени Т, соответствующего моменту снятия с него возбуждающего воздействия, из которого выделяется скрытая пе риодичность. Решение уравнения 1 для момен та t Т определяется с помощью интеграле свертки т у (t)>! — )sin< (t — )х (Ц) di=C„sin!i(t — q,„), (2)
Т0
10 где х (Ц вЂ” производная входного сигнала по времени. Решение уравнения 1 ищется в цифровой форме с учетом начальных условий (в каждом цикле вычислений) в момент включения вибратора в цепь анализируемого сигнала. При этом уравнение 1 записывается в нормальном виде
z =y (а) а — — у" = щх — (0 -у (б) (3)
20 при соответствующих начальных условиях в каждом l. цикле вычислений
25 и имеег внд
Z, т — Z,+h„t(х ;у„), (о) где 6 „ — шаг интегрирования, а функция
f(x,; у,) соответствует правой части уравнения 3, о.
199229
Формула 5 дает достаточную точность вычислений для технических целей. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство для определения частотных характеристик функционирующих объектов подключается ко входу и выходу объекта 1 автоматизации.
Оно содержит два аналогичных цифровых анализатора, состоящих из одинакового количества К однотипных ячеек, выделяющих скрытые периодичности фиксированных частот в диапазоне частот функционирующей системы.
Входной и выходной сигналы объекта поступают на преобразователи 2 аналог-код ячеек анализаторов, к выходу и другому входу которых подключаются управляющие устройства 8, имеющие оперативное 4 и постоянное б запоминающие устройства. Другие вход и выход управляющего устройства подключены к арифметическому устройству б, к выходу которого, в свою очередь, подключается один из
К парных входов устройства сравнения 7.
Устройство сравнения своими выходами подключается к устройству визуального или аппаратурного контроля и ко входу синхронизатора 8, который управляет ключами в цепях входных сигналов устройства сравнения.
Сигнал в преобразователе преобразуется в цифровую форму и посылается в устройство
8, управляющее с помощью запоминающих устройств 4 и 5 арифметическим устройством
6 в соответствии с программой вычислений.
Арифметическое устройство выполняет операции умножения, сложения и вычитания в цифровой форме и вычисляет производные входного сигнала, а также находит решение дифференциального управления 1 в виде уравнения 5. Полученное решение в виде гармонических сигналов (в цифровой форме) подается на устройство сравнения 7, которое попарно для одноименных частот по окончании каждого цикла счета определяет отношения амплитуд и разности фаз. По окончании каждого цикла вычислений, синхронизирующее устройство 8, управляемое выходными сигналами устройства сравнения 7, с помощью ключей 9 отключает выходы ячеек гармонических анализаторов от парных входов устройства сравнения. По окончашги вычислений отношения амплитуд Л („,ь,) и разности фаз AS (о,„н,) (для минимальной частоты (ж„,;„), синхронно подключаются все К ячейки гармонических анализаторов к устройству сравнения для одновременного начала следугощего цикла вычислений.
Синхронпзирующее устройство, таким обра10 зом, позволяет получать значения динамических характеристик нестациопарного объекта, соответствующие одинаковым (для всех а;) моментам времени наблюдения двухпараметрической частотной характеристики объ15 екта.
Применение двух групп из К ячеек цифровых гармонических анализаторов для попарно фиксированных частот к; дает возможность определять мгновенное значение многоточеч20 ной двухпараметрической частотной характеристики со скоростью, соответствующей скорости производимых вычислений.
Предмет из обретения
Устройство для определения частотных характеристик функционирующих объектов автоматизации, содержащее многоканальное устройство сравнения с двумя группами вхо30 дов, число которых определяется числом анализируемых частот, отгичающееся тем, что, с цельго обеспечения непрерывного снятия двухпараметрических частотйых характеристик существенно нестационарного объекта автома35 тизации без нарушения его режима, повышения быстродействия и улучшения его эксплуатационных характеристик, в нем ко входу и выходу объекта подключены дополнительно две группы цифровых гармонических анали40 заторов с входными преобразователями аналог-цифра и выходными арифметическими устройствами и синхронизатор с двумя группами управляемых ключей, и входные преобразователи обеих групп анализаторов подключе45 ны соответственно ко входу и выходу объекта, а выходы арифметических устройств обеих групп анализаторов попарно подсоединены ко входу устройства сравнения, выход которого подключен к синхронизатору.
199229
Составитель И. Шувалова
Редактор П. И. Шлайн
Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: Л. В. Наделяевй и В. В. Крылова
Заказ =806,8 Тираж 535 Подписное
ЦНИИПИ Комитета го делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
