Устройство для измерения параметров инерционных звеньев систем регулирования Советский патент 1988 года по МПК G05B23/02 

00 О) СП

со

1

lA

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

Цель, изобретения - повышение точности измерения параметров

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Выход исследуемого звена 1 соединена с входом блока 2 масштабирования, выход которого подключен к первому входу элемента 3 сравнения, второй вход которого соединен с входом исследуемого звена Выход элемента 3 сравнения через усилитель 4 соединен с первьм входом элемента 5 сравнения, второй вход которого подключен к первому входу устройства, а вьпсод - к входу исследуемого звена 1 Первый вход интегратора 6 соединен с рервым входом устройства, второй. вход - с выходом блока 2 масштабирования и входом блока 7 масштабирования, выход которого подключен к первому входу интегратора 8, второй вход которого соединен с выходом интегратора 6 и одним из входов блока 9 измерения, другой вход которого подключен к выходу интегратора 8.

Блоки масштабирования и ш тегра- торы могут быть выполнены на интегральных операционных усилителяХо Причем интеграторы снабжаются переключателем, который позволяет им работать как в режиме интегрирования, так и в режиме усиления. Кроме того, все. интеграторы должны иметь кнопку сброса на нуль. Эта кнопка подключается параллельно емкости, которая находится в обратной связи операци™ онного усилителя.

Интеграторы должны иметь зону нечувствительности, которая необходима для повьш1ения стабильности измерений параметров. Это связано с тем, что практически невозможно точно установить равные напряжения по входам интеграторов с помощью блоков масштабирования, т.е всегда присутствует погрешность Следовательно, выходная величина интеграторов изменяется во времени.

Параметры исследуемого звена с передаточной функцией

W

(р) а ,р+1

(1)

92

искусственно увеличивают в (l+K) раз (К - коэффициент усиления усилителя 4). Это достигается схемным реше- нием, показанным на функциональной схеме {выделено пунктиром). В этом случае сигналы на выходе устройства, пропорциональные измеряемым коэффициентам характеристического уравнения, увеличиваются в (1 Ку) раз, и, следовательно, относительная погрешность измерения уменьшается.

Устройство работает следующим образом

На вход, элемента 5 сравнения подается единичный ступенчатый .сигнал. В установившемся режиме при отключенном усилителе 4, изменяя коэффициент передачи блока 2 масштабирования,

добиваются нулевого уровня сигнала на выходе элемента 3 сравнения (интеграторы 6 и 8 работают в режиме усиления ). В этом случае коэффициент передачи блока 2 масштабирования об

ратно пропорционален статическому

коэффициенту исследуемого звена К, т.е. . Затем, переводя интегратор 6 в режим интегрирования и вернув схему в исходное состояние, снова

0 подают единичный ступелчатый сигнал на вход элемента 5 сравнения. В установившемся режиме, меняя коэффициент передачи блока 7 масштабирования, добиваются нулевого уровня сигнала

5 на выходе интегратора 8, в этом случае он равен коэффициенту а., (). Переводя интегратор 8 в режим интегрирования и-вернув схему в исходное состояние (показания интегратора 6

0 сбрасьшают на нуль ), снова подают единичный ступенчатый сигнал.

В установившемся режиме на выходе интегратора б присутствует сигнал, с, пропорциональный коэффициенту а,(1+ + Ку), а на выходе интегратора 8 - a Cl+Кч;), которые измеряют с помощью измерительного блока 9. Затем показания измерительного блока 9 делят на (1+К() и подучают истинное значе- ние параметров исследуемого звена.

Таким образом, предлагаемое-устройство дает возможность увеличить коэффициенты характеристического уравнения исследуемого звена в (1 +Ку) раз, что приводит к уменьшению относительной ошибки измерения, т.е. к повьтшению точности измерения параметров.

. 1

Формула изобретения Устройство для измерения параметров инерционных звеньев систем регулирования, содержащее блок измерения, два интегратора, два блока масштабирования, причем первьгй информационный вход первого интегратора соеди - нен с первым входом устройства, второй информационный вход через первый блок масштабирования - с вторым входом устройства и выходом исследуемого звена, а вькод подключен к первому- информационному входу второго интегратора, второй информационный вход которого через Второй блок масш59

табирования соединен с выходом перво- го блока масштабирования, отличающееся тем, что, с целью

повьппения точности измерения параметров, оно содержит два элемента сравнения и усилитель, причем первый вход первого элемента сравнения соединен с выходом первого блока масштабирования, второй - с выходом второго элемента сравнения и входом исследуемого звена, а выход через усилитель соединен с перввм входом второго элемента сравнения, второй вход,, которого соединен с первым входом устройства.

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано при наладке систем управления. Цель изобретения - повышение относительной точности измерения параметров - достигается за счет искусственного увеличения коэффициентов характеристического уравнения исследуемоj o звена. Устройство для измерения параметров инерционных звеньев состоит из блока измерения, двух интеграторов, двух блоков масштабирования, двух элементов сравнения и усилителя. Первый вход первого элемента сравнения через первый блок масштабирования подключен к второму входу устройства, второй вход - к входу исследуемого звена, выход - через усилитель кодному из входов второго элемента сравнения, другой вход которого подключен к первому входу устройства, а выход - к входу исследуемого звена, Первый вход первого интегратора подключен к Выходу первого €лока масштабирования и к входу второго блока масштабирования, второй вход - к первому входу устройства, а выход - к первому входу второго интегратора, второй вход которого соединен с выходом второго блока масштабирования. Выходы интеграторов подключены к соответствующим входам измерительного блока, 1 ило . (Л