Устройство для контроля следящей системы Советский патент 1992 года по МПК G05B23/02 

Ё

Изобретение может быть использовано для автоматического контроля динамических параметров следящих систем. Цель изобретения - расширение области применения путем увеличения числа контролируемых параметров контролируемой следящей системы. Устройство содержит триггеры, ключи, двухпороговый компаратор, блок управления и задания тестового сигнала, счетчик и элементы И, ИЛИ и ЗАПРЕТ. Устройство обеспечивает формирование обобщенного результата контроля соответствия объекта сумме выбранных критериев. 1 з.п ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к автоматическому контролю и может быть использовано для контроля динамических параметров следящих систем.

Цель изобретения - расширение области применения устройства путем увеличения числа контролируемых параметров следящей системы.

На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля следящей, системы.

Устройство содержит контролируемую следящую систему 1, вход которой соединен с выходом первого ключа 2, а выход - с информационным входом двухпорогового компаратора 3, к входу управления переключением порогов которого подключены управляющие входы первого 2 и второго 4 ключей и инверсный выход первого триггера 5, прямой выход которого подключен к управляющему входу третьего ключа 6. Информационные входы второго ключа 4 и третьего ключа 6 соединены с выходом двухпорогового компаратора 3. Информационный вход первого ключа 2 соединен с выходом блока 7 управления и задания тестового сигнала и с первым входом элементе И 8, второй вход которое подключен к выходу третьего ключа 6.

Вход запуска блока 7 управления и задания тестового сигнала является входом запуска устройства и соединен с входом сброса первого триггера 5, с входом элемента ИЛИ 9 и с входом сброса счетчика 10, счетный вход которого соединен с выходом элемента И 8, а выход - с вторым входом элемента ИЛИ 9 и с первым контрольным выходом 11 устройства, второй контрольXJ

О

ел

00

о

ный выход 12 соединен с прямым выходом первого триггера 5.

Выход элемента ИЛИ 9 соединен с входом сброса второго триггера 13, вход установки которого соединен с одноименным входом первого триггера 5 и с выходом второго ключа 4. Прямой выход второго триггера 13 соединен с информационным входом элемента 14 ЗАПРЕТ, управляющий вход которого подключен к выходу блока 7 управ- ления и задания тестового сигнала, а выход является третьим контрольным выходом 15 устройства.

УстройС1ао работает следующим образом.

При поступлении в момент to импульса на вход запуска устройства происходит установка исходных состояний первого 5 и второго 13 фиггероп, а также обнуление счетчика 10. Уровнем 1 с инверсного вы- хода триггера 5 открываются ключи 2, 4 и задается высокий порог срабатывания (Unop 1) двухпорогового компаратора 3, а уровнем 0 с прямого выхода этого же т риг- гера ключ 6 уст( ;иои;и1вается в закрытое со- стояние. Высокий порог срабатывания задается для регистрации отклонения напряжения на выходе следящей системы до максимального (напряжения насыщения) в результате реакции системы на внешнее возмущение. Значение и.юр.1 может быгь выбрано разным, например, 0,9 от максимального с целью ус ранения влияния на результат контроля колебаний напряжения насыщения, возникающих под действкзм дестабилизирующих факторов, ь частности /ч .мененш, питающих напряжений.

Одновременно лог е входной им- п /льс поступает на вход блока 7 управления и задания тестового сигнала, на выходе ко- торсго формируется импульс напряжения с длительностью, разной выбранной продолжительности контроля tK, который поступает на одич из входов элемента И 8, через открытый ключ 2 - на вход следящей систе- мы, длг. которой он яалястся тестовым возмущающим воздействием, а также на управляющий г-ход лзмента 14 ЗАПРЕТ. На выходе 15 устройства устанавливается уровень О.

Если неисправность следящей системы вызвана отсу тпием сигнала обратной связи, например, из-за обрыва цепи обратной связи, то подача на вхсд системы возмущающего воздействия не приводит к появле- ни.о отклика на выходе и срабатыванию компаратора 3. При этом исходные состояния триггеров 5, 13. установившиеся с приходом импульса на ЕХОД запуска, за время контроля IK не изменяются, на выходе триг-

гера 13 сохраняется уровень О, свидетельствующий о неисправности объекта контроля.

Если в следящей системе цепь обратной связи исправна, то в результате реакции на внешнее возмущение на выходе системы появляется импульс напряжения с амплитудой, равной напряжению насыщения UHac, длительностью ti-t2. При выходном напряжении, равном Unop.1, происходит срабатывание компаратора и на его выходе формируется импульс длительностью ti-t2, задний фронт которого соответствует моменту отработки в О начального рассогласования следящей системой. Поэтому задний фронт сформированного импульса используется для получения информации о целостности цепи обратной связи, и в момент т,2 выходной импульс компаратора через замкнутый ключ 4 переводит первый и второй триггеры 5 и 13 в единичное состояние. При этом замыкается ключ б и размыкаются ключи 2, 4, а на контрольном выходе

12 устройства и на прямом выходе триггера

13 формируется уровень 1, свидетельствующий о целостности цепи обратной связи в контролируемой следящей системе.

Кроме того, в момент t2 уровнем О с инверсного выхода триггера 5 задается низкий порог Unop.2 срабатывания компаратора. Значение Unop.2 выбирается исходя из максимально допустимой амплитуды затухающих колебаний на выходе следящей системы при переходном процессе, возникающем после прекращения возмущающего воздействия, и может составлять, например, 0,1 UHac.

При закрывании ключа 2 в момент t2 тестовый сигнал с входа следящей системы снимается, что эквивалентно действию отрицательного возмущения и вызывает появление на ее выходе отрицательного импульса амплитудой 1)нас, который не вызывает срабатывания компаратора. После отработки в О отрицательного рассогласования в следящей системе начинается затухающий переходный процесс, во время которого компаратор срабатывает при положительных полуволнах свободных колебаний, амплитуда которых превышает значение низкого порога срабатывания.

Выходные импульсы компаратора 3 через открытый ключ б и открытый импульсом с блока 7 управления и задания тестового сигнала элемент И 8 поступают на счетный вход счетчика 10. Счетчик 10 путем подсчета количества импульсов с выхода компаратора 3 за установленное время контроля и обеспечивает проверку соответствия времени установления заданного уровня выходного напряжения следящей системы или частоты свободных колебаний переходного процесса допустимым значениям.

Требование к времени установления выходного напряжения объекта контроля задается как выбором низкого порога срабатывания, так и выбором емкости счетчика 10. Требование к частоте свободных колебаний задается как выбором длительности импульса блока 7 управления и задания те- стового сигнала, так и выбором емкости счетчика 10.

Если время установления заданного уровня выходного напряжения или частота свободных колебаний переходного процес- са превышают допустимые, то за время контроля происходит переполнение счетчика 10, его выходной импульс через элемент ИЛИ 9 переводит триггер 13 в нулевое состояние. Появление импульса на контрольном выходе 11 свидетельствует о несоответствии системы второму критерию.

В случае, если за время контроля не происходит переполнение счетчика, единичное состояние триггера 13 сохраняется, это является признаком соответствия динамических характеристик следящей системы заданным требованиям, а на выходе 11 устройства импульс отсутствует.

Таким образом, триггер 13 суммирует результаты первого и второго этапов конт- роля, формирует к моменту окончания контроля на своем прямом выходе обобщенный сигнал, характеризующий состояние следящей системы. Указанный сигнал через эле- мент 14 ЗАПРЕТ поступает на выход 15 устройства только после окончания импульса с выхода блока 7 управления и задания тестового сигнала, чем исключается получение неоднозначного результата контроля из-за возможного изменения состояния триггера 13 в течение времени контроля i.

Формула изобретения

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что блок управления и задания тестового сигнала выполнен в виде формирователя длительности импульса.