Устройство для определения частотных . характеристик систем автоматического управления

 

1 (и) 419653

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 21.04.72 (21) 1776233/18-24 ((51) М. Кл. G 05b 23/02 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 15.111.1974. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 30.07.1974

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.3(088.8) (72) Авторы изобретения

Ф. Ф. Дедус и В. Б. Воронцов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ

ХАРАКТЕР ИСТИ К СИСТЕМ АВТОМАТИ Ч ЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ

1

Устройство может быть использовано для определения частотных характеристик дина мических объектов и систем.

Известны устройства для определения частотных характеристик систем автоматического управления (САУ), содержащие последовательно соединенные запоминающий инвертирующий блок и устойчивые фильтры функций Лагврра. Однако полученные на выход: такого устройства коэффициенты ряда разложения позволяют получить частотные характеристики САУ только после дополнительной ручной обработки, что затягивает, процесс ис. следования и снижает надежность и помехозащищенность устройства.

Предлагаемое устройство для определения частопных характеристик САУ отличается от известных тем, что оно дополнительно содержит масштабно-суммирующие блоки, блоки делителей напряжения, масштабно-инвертирующие блоки по числу устойчивых фильтров функций Лагерра и оконечный масштабносуммирующий блок. Причем выход каждого устойчивого фильтра функций Лагерра подключен к входу соответствующего .масштабносуммирующего блока .и:к входам всех последующих масштабно-суммирующих блоков, выходы которых через блоки делителей напряжения подключены к соответствующим входам масштабно-инвертирующих блоков, соединенных выходами с входами оконечного масштабно-суммирующего блока. Это позволяет повысить быстродействие, надежность и помехозащищенность устройства.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит САУ 1, запоминающий инвертирующий блок 2, устойчивые фильтры

10 Зо — З„ортогональных функций Лагерра, масштабно-су.ммирующие блоки 4Π— 4„, блоки делителей напряжения (БДН) 5о — 5„, масштабно-инвертирующие блоки бо — 6„и оконечный масштабно-суммирующий блок 7.

15 При подаче на вход исследуемой САУ единичного импульса или скачка на ее выходе возникает реакция x(t), которая запоминается и одновременно инвертируется в блоке 2.

В результате возникает инвертированная ре20 а кци я х (— /), п о ступ а юща я последовательно на входы фильтров ортогопальных функций

Лаггера, на выходе которых вырабатываются сигналы, пропорциональные коэффицнецтам разложения Лагерра Ао — А„. Масштабно-сум25 мирующне блоки преобразуют коэффициенты разложения Лагерра А„в коэффициенты R„, реализуя соотношение

419853 где С» — число сочетаний из к по и.

С выходов масштабно-суммирующих блоков напряжения, пропорциональные коэффициентам R, поступают на входы БДН, где умножаются на коэффициент

COS п+ (в) ИЛИ Sin $n I (<î).

Величны сов .,, > (а) и sin rjp (в) выбираются из номограмм, которые соста вляются заблаговременно в соответствии с соотношениями г

q,",> (а) = — (и+ 1) arctg т для диапазона частот 0,01 <(o< 100 гц.

Значения величин сов rjn 1(>r) и з1> 9n+1(g)> соответствующие некоторой фиксированной частоте н;, выбранные из номограмм, вводятся в БДН, выходные сигналы которых в масштабно-инвертирующих блоках приводятся к виду (— 1) "m "Я„Н„+ (о ) cos .,. > (), причем величина Н„+ также выбирается из номограммы в зависимости от (ж;), составленной по формуле и il

Н„., i (о>) =- (0,25т + а ) где т — масштаб преобразования.

С выходов масштабно-инвертирующих блоков напряжения поступают на масштабно-суммирующий блок, который формирует У(а)— компоненту вектора 1Г(/о) в соответствии с формулой (Уу (а) = f ò, (— 1)"т Я„Н„у(ш) cOS rjn . .1 (а) и-=0 или компоненту 1 (а) вектора W(jr ), которая определяется по формуле

Уу (к) = )/т Y (— 1)"т"Я „Н, >(ш) sin, (ы)

5 йО

Каждая пара значений U,-(о;) и V .(а,) соответствует одной точке частотной характеристики САУ на комплексной плоскости.

Таким образом, при изме енпи в; в нужных пределах на выходе устройства получают данные для построения годографа вектора частотной передаточной функции В (/о).

Предмет изобретения

Устройство для определения частотных ха20 рактеристик систем автоматического управления, содержащее последовательно соединенные запоминающий инвертирующий блок и устойчивые фильтры функций Лагерра, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения бы25 стродействия, надежности и помехозащищенности, о«о дополнительно содержит масштабно-суммирующие блоки, блоки делителей напряжения и масштабно-инвертирующие блоки по числу устойчивых фильтров функций Ла30 герра, а также оконечный масштабно-суммирующий блок, причем выход каждого устойчивого фильтра функций Лагерра подключен к входу соответствующего масштабно-суммирующего блока и к входам всех последующих

35 масштабно-суммирующих блоков, выходы которых через блоки делителей напряжения подключены к соответствующим входам масштабно-инвертирующих блоков, соединенных с входами оконечного масштабно-суммирующего

40 блока.

419853

Составитель 3. Маркова

Техред Л. Богданова

Корректор Н. Аук

Редактор Т. Юрчикова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1815 2 Изд. N- 1371 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мшгистров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4j5