УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ Советский патент 1967 года по МПК G05B23/00 

Известные устройства для определения динамических характеристик объекта управления содержат многоканальные гармонические анализаторы, выполненные на линейных вибраторах, подключенных к общему многоканальному устройству сравнения. Предложенное устройство отличается от известных тем, что позволяет не только получать характеристики объекта, работающего в условиях помех, но и оценивать отклонения текущих динамических характеристик непрерывно функционирующего объекта управления от их требуемых значений. На фиг. 1 приведена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 - его структурная схема. Рассмотрим работу системы. Линейный вибратор в виде консервативного звена описывается передаточной функцией:/ Ха (t) «()т Если сигнал x(i) ограничен и удовлетворяет условиям: Xi const; x(t) x,(t)- (2) Хз const; / T, где Xi и Xy-постоянные, a X2(t)-конечно и его производные (хотя бы первая) существуют, то выходной сигнал вибратора может быть записан в виде: - вСЮ-МСД)в соответствии с правилами преобразования Фурье во временной области можно записать, что .г,(0 fsin.v(/-S)-v-(),(4) ° где sin yj. ( ;) -импульсная переходная функция вибратора для момента времени j. Для всех моментов Г, соответствуюнхих условиям (2), т. е. когда сигнал на входе вибратора отсутствует (на что указывает индекс при левой части), имеет место выражение:которое после ряда простых преобразований с учетом интегрирования по g дает в (О С sin К + ср), где Cjf и -f - постоянные, а х (t) удовлетворяет условию ,,.)( {Ч- о т 0. Условию (7) удовлетворяют эмпирические корреляционные функции /Су (т) и KX () реальных ограниченных во времени случайных процессов, поэтому все остается справедливым для случая, когда на входе вибраторов действуют электрические сигналы, воспроизводящие численные значения корреляционных функций, для которых в условиях (7) t имеет смысл -., а Т соответствует интервалу корреляции т„акс. В соответствии с уравнением K,(: ()M (8) на входе объекта действует сигнал в виде /С(т), а реакцией на него является сигнал Кух(т:}, который можно переписать в виде: K,Ap} (p))(9) А()- 5уЛ/«) а К(р) 5(ш). Так как выражение для выходного сигнала вибратора, включенного в цепь входного сигнала объекта (см. фиг. 1), будет

(10)

х(р) рх(р}

4+Р

а со стороны выходного

(И)

Ув(р) рх(р)(р)

+/

то их отношение

У(Р) Syjf ( ,. л I/19

является решением интегрального уравнения идентификации (8) в комплексной области. Можно получить, учитывая выражения вида (6),

(p)Uy... (/4)- (13)

Cjr (к)

/ 7Предмет изобретения

Устройство для определения динамических характеристик объекта управления, содержащее два многоканальных гармонических анализатора, выполненных на линейных вибраторах, подключенных к общему многоканальному устройству сравнения, отличающееся тем, что, с целью оценки отклонения текущих характеристик объекта управления от их требуемых значений, в нем дополнительно установлены два многоточечных коррелятора, подключенных ко входу и выходу объекта управления, а выход каждого коррелятора подсоединен ко входу соответствующего многоканального гармонического анализатора. ш(/Ч)|.. И.) и, кроме того, Д (V) - fy - ТАГ-(15) Таким образом, решение интегрального уравнения (8) получается в виде его вещественной и мнимой частей для каждой фиксированной частоты со„, а время решения не превышает периода (или даже полупериода) выделяемой гармоники минимальной частоты мин и, следовательно, допустима нестационарносгь объекта идентификации такая, однако, чтобы она была малой за время, близкое к ТмаксМожно показать, что величина интервала корреляции не влияет на точность определения искомых характеристик (14) и (15). Описываемое устройство состоит из двух многоточечных коррелографов / и 2, подключенных ко входу и выходу объекта 3, и двух гармонических aнaл зaтopoв 4, выполненных в виде набора резонансных колебательных звеньев 5 н 6. Их количество в каждой группе зависит от числа точек вычисляемых вещественной и мнимой частей передаточной функции объекта, включенных попарно в устройство сравнения 7, вычисляющее отношение амплитуд и разности фаз для каждого Резонансные колебательные звенья (линейные вибраторы) могут строиться на элементах аналоговой техники, а коррелографы мору-р содержать преобразователи код-аналог.

Кит

Kyxlt)

Г

I Г

IVJ/ju / i f(a)

Фиг, 1

jfftti

AV