Устройство для определения параметров передаточных функций линейных динамических объектов Советский патент 1986 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к автоматике, а именно к аналого-цифровой технике измерения параметров передаточных функций динамических объектов и звеньев систем автоматическо го регулирования, и может быть использовано для определения чистого запаздывания,постоянных времени и коэффициентов передачи линейнь1х динамических объектов первого порядка, широко применяемых в различных областях промышленности при исследовании и наладке систем электроснабжения.

Цель изобретения - повьшение точности и быстродействия определения параметров объекта.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в определении параметров передаточных функций вида

уW{p) г;-Г путем измерения трех

Тр +1

значений интеграла 84,82,83 выходного сигнала через равные интервалы времени и обработки этих значений в соответствии с формулами (.1) и (2). При этом на вход объекта подается единичное воздейст

,

en

, г r25

0,

М

t, + Tie

:где и у - максимальное напряжение на

выходе звена;

t| - момент первого измерения. Б результате Т и U определяются до окончания переходного процесса.

На фиг, 1 представлена схема устройства; на фиг, 2 - схема блока управления,

Устройство содержит интегратор

1,аналого-цифровой преобразователь

2,электронные ключи 3-6, регистры 7-9, суммирующий счетчик 10, пороговый элемент 11, логический элемент ИЛИ 12, блок управления 1 3, renepaj- тор импульсов эталонной частоты 14

и вьпислитель 15.

В состав блока управления 13 (фиг, 2) входят одновибраторы 16-19. Период колебания одновибраторов 16- 18 одинаков и равен t,. Период колебания одновибратора 19 выбран таким образом, чтобы за это время закончился процесс записи кода с выхо215093 2

да аналого-цифрового преобразователя 2 в регистр 9. .

Блок управления 13 работает следующим образом.

5 При поступлении на вход блока управления 13 сигнала с выхода порогового элемента 11 запускается одно- вибратор 16. Задний фронт импульса этого одновибратора запускает одно10 вибратор 17 и является сигналом на первом выходе блока управления 13. Задний фронт импульса одновибратора 17 запускает одновибратор 18 и является сигналом на втором выходе бло15 ка управления 13, Задний фронт импульса одновибр.атора 18 запускает одновибратор 19 и является сигналом на третьем выходе блока управления 13. Задний фронт одновибратора 19

20 является сигналом на четвертом выходе блока управления 13.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии электронные

25 ключи 3-6 закрыты. Генератор импульсов 14 работает. Вход интегратора 1 подключен к выходу объекта контроля. При подаче сигнала на вход объекта контроля на его выходе начина30 ется переходной процесс. При появлении на выходе интегратора 1 сигнала, отличного от нуля, срабатывает пороговый элемент I1 и своим выход- ньм импульсом включает в работу блок управления 13 и открывает электронный ключ 6. С генератора импульсов 14 импульсы эталонной частоты начи-- нают поступать на суммирование в суммирующий счетчик 1 О.

Б момент времени i на первом выходе блока управления 13 появляется сигнал, который закрьшает электронный ключ 6, открывает электрон- ньй ключ 3 и через логический эле мент ШШ 12 запускает аналого-цифровой преобразователь 2 на преобразование значения напряжения на выходе интегратора 1 в цифровой код. По окончании преобразования

50 код, пропорциональный площади 8, поступает через открытьы электронный ключ 3 в регистр 7, где и фиксируется. В суммирующем счетчике 10 фиксируется число импульсов, про55 порциональное интервалу времени t.

В момент i на втором выходе блока управления 13 появляется сигнал, который закрывает электрон35

ньй ключ 3, открывает электронный ключ 4 и через логический элемент ИЛИ 12 запускает аналого-цифровой преобразователь 2 на преобразование значения площади S в цифровой код, который фиксируется в регистре 8.

В момент времени t на третьем выходе блока управления I3 появляется импульс, который закрывает электронный ключ 4, открывает электронный ключ 5 и запускает через элемент ИЛИ 12 аналого-цифровой преобразователь 2 на преобразование значения площади Sj в цифровой код, который фиксируется в регистре 9.

При появлении сигнала на четвертом выходе блока управления 13 крывается электронный ключ 5 и начинаются вычислительные операции в вычислителе 15,который реализует соотношения (1 и (2). После окончания вычислительных операций устройство готово к следующим измерениям.

t

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить оперативность и точность (за счет цифровой обработки сигналов) контроля.

Формула изобретени

Устройство для определения параметров передаточных функций линейных динамичес1сих объектов, содержащее интегратор и пороговый элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и ускорения определения параметров, оно содержит аналого-цифровой преобразователь, логический элемент ИЛИ, блок управления, четыре электронных ключа, три реггст10

15

20

215093«

ра, суммирующий счетчик, генератор импульсов эталонной частоты и вычислитель, выход аналогогцифрового преобразователя соединен с первьи 5 входом вычислителя через первый регистр и первый электронный ключ, с вторым входом вьиислителя - через второй регистр и второй электронный ключ, с третьим входом вычислителя - через третий регистр и третий электронный ключ, вход аналого-цифрового преобразователя соединен с входом порогового элемента и через интегратор - -с выходом объекта контроля, выход порогового элемента подключен к входу блока управления и первому управляющему входу четвертого электронного ключа, выход которого через суммирующий счетчик подключен к четверто у входу вычислителя, аналого-цифрог- вой преобразователь управляющим входом подключен к выходу логического элемента .ИЛИ, который соединен первым входом с первым выходом блока управления, с вторым управляющим входом четвертого электронного ключа и первым управляющим входом первого электронного ключа, вторым входом - с вторым выходом блока управления и вторым управляющим входом первого электронного ключа и первым управляющим входом второго электронного ключа, а третьк . входом - с третьим выходом блока управления, вторым управляющим входом второго электронного ключа и первым управляющим входом третьего электронного ключа, четвертый выход блока управления соединен с вторым управляющим входсмм третьего электронного ключа и пятым входом вычислителя, вход четвертого электронного ключа подключен к выходу генератора импульсов эталонной частоты.

25

30

35

40

45

4ZI

Изобретение относится к аналого-цифровой технике измерения параметров передаточных функций и может быть использовано для определения чистого запаздьшания, постоянных времени и коэффициентов передачи линейных динамических объектов первого порядка. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия, что достигается введением вычислителя, аналого-цифрового преобразователя, блока управления, четырех электронных ключей, трех регистров, суммирующего счетчика, генератора импульсов эталонной частоты и логического элемента ИЛИ. 2 нл. (Л

фиг. 2

Составитель В.Кузин Редактор К.Волощук Техред А.Бабинец Корректор Е.Сирохман

Заказ 905/55 Тираж 837Подписное

ВНИИПИ Государственного комитету СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4