Анализатор переходных процессов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

235831

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт, свидетельства ¹

Заявлено 16.VI.1967 (№ 1161232118-24) Кл, 21с, 46/50

42m<, 7/32 с присоединением заявки ¹

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистров

СССР.ЧПК G 051 б Обо

УДК 621.317.757 (088.8) Приоритет

Опубликовано 24.1.1969. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 11Х1.1969

Авторы изобретения

|О. О. Штереиберг, А. Т. Барабанов, Б. И. Гурин, И. Н. Ингстер, В. Н. Красуленков, Е. Ф. Пузако, Г. Л. Рабкии и А. Н. Синяков

Заявитель

АНАЛИЗАТОР ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

Известны анализаторы переходных процессов систем автоматического управления, содержащие управляющий и нормирующий блоки, интеграторы и потенц иометры.

Предложенное устройство отличается от извеспных тем, что в нем установлены преобразователи входного и выходного сигналов и подключенная к выходам двух интеграторов следящая система, выход которой связан с третьим интегратором и движком потенциометра, подсоединенного через нормирующий блок к выходу объекта, а также с движками потенциометров преобразователей, подключенных ко вхолу и выходу объекта.

Это позволяет упростить устройство при сохранении точности определения коэффициентов уравнения объекта при ступенчатом или произвольном воздействии.

Принципиальная схема предложенного устройства представлена на чертеже.

В предлагаемом устройстве переходной процесс анализируется не при ступенчатой подаче, а при ступенчатом снятии сигнала íà входе испытуемого объекта 1. При этом одновременно с установкой входного сигнала на масштабном устройстве входа 2 и нормированием выходного сигнала на нормирующем блоке 8 определяется статический коэффициент К усиления испытуемого объекта; лля образования необходимой для расчета разности между текущнм значением переходного процесса и новым установившимся значением не требуется каких-лиоо измерений н устройств компенсации.

Прн определении первого коэффициента ai перелаточная функция имеет вил:

Г (р) =

1 + а,р + a,„ð-

10 гле р — оператор лифференцирования, Нормированный по,начальному значе ипю выходной сигнал поступает на интегратор 4, на выходе которого по окончании переходного

1б процесса устанавливается напряжение, пропорциональное коэффициенту аь

Прн определении коэффициента а„нормированный выхолной сигнал и его инвертированное значение (с выхода инвертора 5) по20 ступают на линейный потенциометр 6. Движок этого потенциометра перемещается следящей системой 7, отрабатывающей линей но-нарастающее напряжение, выдаваемое интегратором времени 8. Начальное положение следящей

25 системы опрелеляется ранее вычисленным и запомнен|ным коэффициентом cLy. Напряжение. снимаемое движком потенциометра, поступает на вход интегратора 9, на выходе которого благоларя такому формированию сиг30 нала по окончании второго переходного про235831

4 цссса устанавливается напряжение, пропорциональное коэффициенту а.

Управление процессом вычисления коэффициентов а) и а2 — выработка ступенчатого воздействия, включение интеграторо)в и запомиенание показаний — осуществляется с помощью блока управления 10. Длительность процесса вычисления коэффициентов определяется настройкой схемы сравнения 11.

Если длительность процесса вычисления оказывается меньше фактического переходного процссса, то схемой 12 двуx совпадений вырабатывается сигнал, информирующий оператора о необходимости увеличить указанную длительность.

Таким образом, в результате од)нократной установки входного и,выходцого сигналов и двух воспроизведений переходного процесса в испытуемом объекте с помощью предлагаемого устройства определяются три коэффициента передаточной функции (!), эппроксимирующсй передаточную фупкцшо объекта. При этом осущс(твляется автоматическое формирование напряжений, интегралы от которых дают значения коэффициентов а) и а, и автоматический коппгроль за соответствием между выбранным временем и фактической длительностью переходного процесса.

При исследовании объекта )в условиях произвольного ВоздсйсTBHH входной и выходной сигналы с объекта 1, про одя через масштабное устройство входа 2 и нормирующий блок

:), поступают I)a преобразователи, состоящие из экспонснцпальных18, 14 и липеи)(ых15 — 18 потеициомстров, согласующих усилителей

19 — 24 и следящей системы 7, синхронно поворачивающей движки всех потенциометров.

Следящая система отрабатывает линейно-нарастающее напряжение, вырабаты(ваемое интегратором времени 8.

Проходя через формирующее устройство, входной Il выходной сигналы умножаются на

8(,,е .: е и 8 с l, где коэффициент Г, определяющий скорость поворота движков потенциометров, устанавливается оператором.

Из напряжений на выходах согласующих усилителей составляются определенные комбинации, поступающие на входы интеграторов

4, 9, 25 — 27.

Характер комбинаций напряжений определяется, во-первых, тем, чтобы из величин, полученных в результате интегрирования, можно было бы составить систему алгебраических уравнений, разрешаемую относительно коэффициентов аппроксимирующей передаточ)ной функции, и, во-вторы, чтобы,при вычислении указанных интегралов не было бы необходимости учитывать начальные и конечные состояния входного и выходного сигналов.

Так, например, при исследовании объекта, аппроксимирусмого передаточной функцией с коэффициентами b), (4, d) и d. на выходе ицтсграторо)в определяются числа Ло, Л), Л2, В), и В . е А,=! ((— t — 2ti-; 1) e e (е(е)й; .),2

О

А =; (— - — t, : е — eg(t)Ct; (, 2 )

10 г2

А, = (— е —" tt (t) ett;

2 о (2) 15 е е Ъ в,=; — (-() ) >(t)dc;

В, = / «г х(1) й, ) 2 о

45

Предмет изобретения

Лпализатор переходных процессов, содержащий интеграторы, потенциометры и нормирующий блок, от.гичаюгггийся тем, что, с це50 лью упрощения схемы при сохра)ненни точности определения коэффициентов уравнения объекта при ступенчатом или произвольном воздействии, в нем установлены прсобразоватСЛея ВХОДНОГО И ВЫХОДНОГО СИГНаЛОВ )И ПОД55 кгиоченная к выходам двух интеграторов следящая система, выход которой связан с третьим,интегратором и движком потенциометра, подсоединенного через нормируюгций блок к выходу Объекта, а также с движками потен60 циометров преобразователей, подключенных ко в)соду и выходу объекта. где х(/) — сигнал на входе объекта; у(1) — сигнал на выходе объекта, удовлетворяющие уравнению:

Apd2+ А,д, + А,д, = В,б, + В, (3)

Таким образом, для определения коэффициентов необходимо составить систему и+ггг+1

30 линейно не зависимых уравнений, где гг — степень полипома знаменателя, а ггг — числителя передаточной функции.

Указанная система может быть получена в результате гг+)гг+1 разового,вычислепня ин35 тсгралов Л; и В; . Причем при случайном воздействии интегралы Л г и Вг могут вычисляться при од)ноем и том же коэффициенте се а прп однотипном воздействии коэффициент j должен fl+m+I раз (изменяться оператором.

40 Управление процессами .пуска .интеграторов и следящей системы, остановки и запоминания показаний интеграторов осуществляется блоком управления 10.

235831

Составитель П. К. Шелипов

Редактор Б. С. Наикина Техред Т. П. Курилко Корректоры: Л. Корогдд и А. Николаева

Заказ 796(7 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр, Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2