УСТРОЙСТВО для СТАБИЛИЗАЦИИ СТАТИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗВЕНА Советский патент 1969 года по МПК G05B5/00 

Изобретение относится к системам автоматического управления.

Известны устройства для стабилизации статического коэффициента усиления динамического звена, содержащие сравнивающее устройство с исполнительным механизмом, изменяющим коэффициент усиления звена. К одному из ВХОДОВ сравнивающего устройства подключен задатчик требуемого коэффициента усиления, ко второму - блок давления с двумя входами, подсоединенными к выходам интеграторов.

Известные устройства не дают возможности управлять статическим коэффициентом усиления непрерывно функционирующего звена.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что В нем установлены два многоточечных коррелятора с подключенными последовательно ко входному зажиму интегратором, перемножителем, запоминающим устройством и дифференциатором. Выходные зажимы обоих дифференциаторов подключены ко входам соответствующих интеграторов, ВХОДНОЙ зажим интегратора первого коррелятора подключен ко входу динамического звена и ко вторым входам обоих перемножителей, а ВЫХОД динамического звена подключен ко входному зажиму второго коррелятора.

динамического звена в непрерывном режиме его работы.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

К цепи ВХОДНОГО и выходного сигналов динамического звена объекта автоматизации / подключены многоточечные корреляторы 2 и 3. Коррелятор 3 вычисляет взаимную корреляционную функцию. К выходам корреляторов подключены интеграторы 4 w. 5, выходы которых подключены к блоку деления 6. Выход блока деления подключен к сравнивающему устройству 7 формирования сигнала ошибки, на втором входе которого устанавливают (или задают другим способом) требуемое значение статического коэффициента усиления с задатчика 8. Выход устройства формирования сигнала ошибки подключен к исполнительному устройству 9 системы подстройки коэффициентов усиления. Интеграторы 10 и 11 вычисляют соответственно интегралы tt

|A;(T)dt и y()dr.

Запоминающие устройства 14 и 15 фиксируют значения интегралов z(t в интервале времени (О, Tj,). При N-кратном повторении циклов работы в них реализуются функции

(t) V|/C,/.)d.; F., (О (.)d.

Сигналы на выходе дифференциаторов 16 и 17 соответствуют корреляционной функции Kjfy (t) и /С;р(т). в зависимости от диапазона частот, в котором предполагается работа устройства, выходные цепи корреляторов могут содержать либо НС-щеПочки, либо иные элементы, например операциоиные усилители.

Рассмотрим систему, работающую в непрерывном режиме функционирования, такую, что ее сигналы существуют в течение достаточно больщого интервала времени.

Работа стационарной системы описывается интегральным соотношением:

со

,(-S)xG)rf.

где Kjf(T:), Кух(т:}-авто- и взаимцокорреляционная функция входного и выходного сигналов.

Статический коэффициент усиления К можно определить из выражения

UU

СО

IKA-).

Так как Ку(т) О за время, равное интервалу корреляции ( ),

со

I 1Гакс У-()

к

LAJ

,/:(т)й.

Г

Отсюда видно, что, подавая на интеграторы в течение времени сигналы, пропорциональные взаимнокорреляционной и автокорреляционной функциям, и определяя отнощение их выходных сигналов, можно получить значение статического коэффициента усиления. При этом можно также определить статический коэффициент усиления для системы с переменными параметрами, время изменения которых соизмеримо с интервалом корреляции взаимной корреляционной функции.

Длительность интегрирования определяется коррелированностью выходного и входного сигналов (величиной 1;макс), а применимость формулы для нестационарных объектов зависит от скорости изменения параметров системы,-v.

ieS:

Входной x(t) и соответствующий ему выходной y(t) сигналы объекта / поступают на входы корреляторов 2 и 3, вычисляющих соответственно многоточечные авто- и взаимнокорреляционную функции. Сигналы, соответствующие текущим значениям корреляционных функций, поступают на интеграторы 4 и 5. Результаты интегрирования подаются на блок деления 6, определяющий их отношение, соответствующее статическому коэффициенту усиления.

Вычисленное значение коэффициента усиления подается в устройство 7 формирования сигнала подстройки, которое сравнивает его с требуемым (последнее может задаваться и по программе) и вырабатывает в.соответствии с принятым критерием (например, в смысле

минимума среднеквадратической погрешности отклонения регулируемой величины от требуемого значения) сигнал ошибки z(t), подаваемый на исполнительное устройство 9 - блок подстройки параметров объекта. Статический

коэффициент усиления можно контролировать и визуально. Исполнительное устройство 9 настраивает объект в соответствии с величиной и знаком сигнала ошибки z(t).

Предмет изобретения

Устройство для стабилизации статического коэффициента усиления динамического звена,

содержащее сравнивающее устройство с исполнительным механизмом, изменяющим коэффициент усиления звена, задатчик требуемого коэффициента усиления, подключенный к одному из входов сравнивающего устройства, ко

второму входу которого подключен блок деления с двумя входами, подсоединенными к выходам интеграторов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения постоянства заданного значения коэффициента усиления динамического звена в непрерывном режиме его работы, в нем установлены два многоточечных .коррелятора, каледый с подключенными последовательно ко входному зажиму интегратором, перемножителем, запоминающим устройством и

дифференциатором, .причем выходные зажимы обоих дифференциаторов подключены ко входам соответствующих интеграторов, входной зажим интегратора первого коррелятора подключен ко входу динамического звена и ко

вторым входам обоих перемножителей, а выход динамического звена подключен ко входному второго коррелятора.