ЦИФРОВОЙ АВТОМАТ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНЫХ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ Советский патент 1971 года по МПК G06F17/14 

Изобретение относится к области автоматического контроля систем управления.

Существующие устройства для определения собственных частот, постоянных времени я других .параметров линейных систем используют, в основном, косвенные методы их вычисления, что связано с больщими затратами времени и требуют высокой квалификации оператора.

Цель изобретения -расщирение функциональных возможностей устройства контроля за счет определения частотных характеристик объекта, расщирения коэффициента усиления, постоянных времени, собственных частот и функций от этих параметров (например запас устойчивости по фазе и амплитуде и т. д.). Определение отклонения параметров контролируемой системы от номинальных осуществляется выполнением линейных комбинаций коэффициентов Фурье выходного напряжения системы при заданном возбуждающем сигнале.

Устройство отличается от известных тем, что блок управления через элемент задержки соединен с переключателем ввода постоянных коэффициентов в одно из множительных устройств и регистрирующий счетчик, а также с установочными входами триггеров управления, другие входы которых соединены со схемами конъюкции интегрирующих счетчиков.

а выход одного из триггеров соединен с переключателем ввода постоянных коэффициентов в другое множительное устройство. На чертелсе изображена блок-схема, устройства.

Выходной сигнал генератора 1 подается на входы исследуемого объекта 2 и блока управления 3. С выхода объекта непрерывный периодический сигнал (напряжение) поступает

на вход преобразователя 4 аналог-код, с помощью которого мгновенные значения напряжения и (a.i) в точках а; преобразуются в цифровой код. Точки квантования а; задаются блоком управления 3, с выхода которого

импульсы поступают на запуск преобразователя. Цифровой код мгновенных значений напряжения и(a.i) с преобразователя подается на один из входов цифровых множительных устройств 5, 6. Через другие входы в множительные устройства с блока управления вводятся соответствующие коды функций Cos а; и Sin 0.1. В результате на выходах множительных устройств появляются пакеты импульсов, пропорциональные соответственно произведениям 6(аг)Со5а; и ty(a,-)Sinai при i 0, 1, 2, ... (п.-1), где п - число точек квантования выходного сигнала объекта. Эти лакеты импульсов поступают через вентили 7, 8 соответственно на счетчики 9, 10. Режимы работы

и задаются блоком управления 3 с помощью триггеров реверса 11, 12.

По окончании периода входного сигнала в счетчиках будут зафиксированы коэффициенты Фурье C/J и Bk основной гармоники выходного сигнала объекта:

с, -2:V(.,)cosa,

1 0

«-1

2(«/)Sm«i.

5.

в этот момент с блока управления 3 через переключатель 13 поступает импульс, который осуществляет сброс множительных устройств 5, 6 в нулевое состояние, а через элемент задержки 14, необходимый для окончания переходных процессов в множительных устройствах, осуществляет следующие оиерации;

вводит через тумблеры 15 в множительное устройство 5 код коэффициента Cj, а через тумблеры 16 в множительное устройство 6 - код коэффициента

опрокидывает триггер 17, открывая вентиль 18;

опрокидывает триггер 19, открывая вентиль 20 и закрывая вентили 7, 8.

Через открытый вентиль 18 импульсы с генератора эталонной частоты преобразователя 4 аналог-код начинают одновременно поступать на множительное устройство 5 и счетчик 9, работающий в режил-ie вычитания. При установлении счетчика 9 в нулевое состояние срабатывает схема «И 2J, возвращающая триггер /7 в исходное состояние. При этом закрывается вентиль 18, а число импульсов, поступающее через него на множительное устройство 5, равно числу импульсов, списанному со счетчика 9, т. е. величина СА в число-импульсной форме. Число имиульсов, пропорциональное произведению Cj Ck, с выхода множительного устройства 5 через схему «ИЛИ 22 и открытый вентиль 20 вводится в регистрирующий ревер|СИ1вный счетчик 23, режим работы которого зависит от знака произведения CjCk и задается схемой знака 24.

Выходным импульсом триггера 17 опрокидывается триггер 25, открывая вентиль 26. Через вентиль 26 импульсы высокой частоты поступают на множительное устройство 6 и счетчик 10. Аналогично предыдущему со счетчика 10 списывается, а в множительное устройство 6 вводится число импульсов, пропорциональное величине Bk. Когда счетчик 10 приходит в нулевое состояние, на выходе схемы «И 27 появляется импульс, возвращающий триггер 25 в исходное состояние, при этом закрывается вентиль 26.

За время открытого состояния вентиля 26 с выхода множительного устройства 6 через схему «ИЛИ 22 и вентиль 20 на счетчик 9 поступит число импульсов, пропорциональное произведению , с учетом знака, определяемого схемой 24. При возвращении счетчика 10 в нулевое состояние процесс измерений на данной частоте прекращается, причем триггер 19 возвращается в исходное состояние, закрывая вентиль 20 и открывая вентили 7, 8. Если число определяемых иараметров не превышает двух, то процесс определения одного из них па этом заканчивается и в счетчике 23 будет зафиксирована абсолютная величина отклонения Aqi данного параметра от его номинального значения.

Для определения отклонения другого параметра Д(/2 11еобходимо повторить измерения па той же частоте, но при других значениях коэффициентов cj и bj.

Если же число параметров /, подле кащих измерению, превышает два, то для определения отклонения каждого из параметров необходимо цикл измерений, описанный выше,

повторить на несколько частотах при

соответствующих значениях коэффициентов Су и bj. В этом случае процесс измерений выполняется в следующем порядке. Вначале

переключателями 15, 16 устанавливаются абсолютные значения коэффициентов с и для первой частоты, т. е. cJ. и Ь. После окончания измерения на этой частоте производится перестройка частоты генератора и устанавливаются значения коэффициентов с. и &J, соответствующ.ие новой частоте. И так повторяется на всех частотах, при этом показания реверсивного счетчика 23 перед каждым новым циклом сохраняются, в результате в нем будет зафиксирована искомая величина.

Аналогично производится измерение и других нараметроБ. Работа схемы остается той же и при измерении отклонений AZj функций Z,-, характеризующих качество системы, от номинальных значений Z, за исключением того, что в множительные устройства с помощью переключателей 25, 26 вводятся значения коэффициентов Cf и & f ,

При непосредстве 1ном измерении параметров (t или функций от них Zi, а не их отклонений, прибор работает как и в предыдущих

случаях с одним отличием. По окончании процесса измерений коэффициентов Фурье Bh и Cft импульс с блока управления 3 поступает на ввод в счетчик 23 числа импульсов, пропорционального поминальным значениям (;

или 2. Эта операция осуществляется с помощью тумблеров 28, которые устанавливаются перед началом измерений в состояния, соответствующие величинам или Z°.

Предлагаемое устройство имеет два режима работы. Один - определение частотных характеристик (положение а) переключателя 13 и второй- определение параметров или функций, или их отклонений от номинальных

В первом случае арифметрпгеское устройство в работе прибора не участвует и прибором измеряются коэффициенты Фурье.

Предмет изобретения

Цифровой автомат контроля линейных четырехполюсников, содер/каш,ий генератор синусоидальных колебаний, блок-управления, нреобразователь аналог-код, множительные устройства, триггеры, регистрирующий и интегрирующий счетчики и схемы «И, отличающийся тем, ЧТО, с -целью расщирения функциональных возможностей и повыщения быстроденствия устройства, в него введены элемент задержки и переключатель ввода постоянных коэффициентов, причем блок управления через элемент задержки соединен с переключателем ввода постоянных коэффициентов в одно из множительных устройств и регистрирующий счетчик, а также с установочными входами триггеров управления, другие входы которых соединены со схемами «И интегрирующих счетчиков, а выход одного из триггеров соединен с переключателем ввода постоянных коэффициентов в другое множительное устройство.