Изобретение относится к области экспериментального определения характеристик систем автоматического регулирования (САР) и может быть использовано для измерения функций чувствительности к вариациям параметров нестационарных линейных систем с применением аналоговых моделирующих установок.
Известно устройство для экспериментального определения чувствительности динамических характеристик линеаризованной САР, содержащее сопряженную модель исходной системы, задающий блок, выход которого соединен со сходом сопряженной модели чувствительности.
Это устройство имеет сложную схему, механические переключающие устройства (реле), работающие от логических управляющих напряжений. В нем отсутствуют наглядность получаемых результатов и возможность измерения амплитудной, фазовой частотных характеристик САР и их функций чувствительности и, кроме того, измерение функций чувствительности для сопряженных САР с его помощью является проблематичным.
Целью изобретения является упрощение устройства для измерения функций чувствительности нестационарных линейных систем, а также в ускорении процесса их измерения.
Это достигается тем, что устройство содержит двухпозиционный переключатель, подвижный контакт которого связан со входом сопряженной модели исходной системы, выход
задающего блока подключен к одному, а выход сопряженной модели чувствительности - к другому неподвижному контакту двухпозиционного переключателя; измеритель разности фаз, измеритель амплитуды и два консервативных звена с регулируемой резонансной частотой, выходы которых связаны с соответствующими входами измерителя разности фаз, причем выход задающего блока подключен ко входу первого консервативного звена с регулируемой резонансной частотой, выход сопряженной модели исходной системы связан со входом второго консервативного звена с регулируемой резонансной частотой, а выход последнего соединен со входом измерителя амплитуды.
Применяя это устройство можно одновременно измерять АЧХ и ФЧХ и их функции чувствительности как для сопряженных нестационарных, так и для стационарных систем,
причем эти измерения на частоте настройки консервативных звеньев осуществляются путем измерения амплитуды и фазы синусоидальных колебаний при однократном воздействии входного сигнала в виде б-функции,
который может быть заменен эквивалентными начальными условиями. Проведение эксперимента отличается экономией времени и точностью получаемых результатов. На чертеже изображена схема устройства. Она содержит сопряженную модель чувствительности 1; двухпозиционный переключатель 2; сопряженную модель исходной системы 3; консервативные звенья с регулируемой резонансной частотой 4, 5; измеритель разности фаз 6; измеритель амплитуды синусоидальных колебаний 7; задающий блок 8, формирующий б-функцию либо эквивалентные ей начальные условия; устройство 9 для измерения функции чувствительности к вариации параметра. Устройство работает следующим образом. Измерение АЧХ и ФЧХ сопряженной системы автоматического регулирования производится при положении переключателя 2 в позиции П. При этом на вход сонряженной модели исходной системы 3 и консервативного звена 5 с выхода задающего блока 8 подается возбуждающее воздействие в виде б-функции (либо устанавливаются начальные условия в модели 3 и консервативном звене 5, эквивалентные по результату воздействия б-функции во входном .сигнале). При этом на выходе модели 3 получается сопряженная импульсная переходная характеристика исходной системы. Амплитуда установившихся синусоидальных колебаний на выходе первого консервативного звена 5 Лз, (соь) пропорциональна модулю, а фазовый сдвиг этих колебаний равен аргументу фз, (coft) преобразования Фурье от б-функции. Амплитуда установившихся синусоидальных колебаний на вЫходе второго консервативного звена 4 Аз., (ын) также пропорциональна модулю, а фазовый сдвиг равен аргументу «рз. (ИА) преобразования Фурье функции (t), характеризующей переходной процесс на выходе модели 3 при воздействии на нее входного сигнала в виде б-функции. Следовательно модуль комплексного коэффициента передачи исследуемого объекта на частоте ш ю (резонансная частота, на которую настроены консервативные звенья) может быть определен как отношение амплитуды установивщихся синусоидальных колебаний на выходе консервативного звена 4 к амплитуде колебаний на выходе консервативного звена 5, т. е. Аргумент комплексного коэффициента передачи исследуемого объекта равен разности фаз установившихся синусоидальных колебаний на выходе консервативных звеньев 5 и 4, т. е. «(о))-Ф (ш ) - 3 (w ), (2) .3iV А; гз. kJ Так как консервативное звено 5 осуществляет преобразование Фурье от б-функции, (1) для всех частот амплитуда установившихся колебаний (например синусоидальных или косинусоидальных) и их начальная фаза с изменением настройки резонансной частоты консервативного звена 5 будут постоянны. Поэтому выражение (1) можно записать в виде R (ш,) Лз, (ш,)(3) При измерении фазо-частотной характеристики фазовый сдвиг (начальная фаза) срз, (ш) является началом отсчета при измерениях () Измерение функций чувствительности амплитудной и фазовой частотных характеристик осуществляется при положении переключателя в позиции I. В этом случае входной сигнал в виде 6-функции (либо эквивалентные начальные условия) подается на вход устройства 9 для измерения функции чувствительности к вариации параметра оц, на выходе которого получается функция чувствительности сопряженной импульсной переходной функции иссле. В этом случае на дуемой системы выходе консервативного звена 4 путем измерения амплитуды установивщихся колебаний получается функция чувствительности АЧХ исследуемой сопряженной системы dR (а,0 д, а измеритель разности фаз покажет значение функции чувствительности йф() ФЧХ исследуемой сонряженной системы на заданной частоте (резонансной частоте, на которую настроены консервативные звенья). Предмет изобретения Устройство для измерения функций чувствительности нестационарных линейных систем автоматического регулирования, содержащее сопряженную модель исходной системы, задающий блок, выход которого соединен со входом сопряженной модели чувствительности, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и ускорения процесса измерения, оно содержит двухпозиционный переключатель, подвижный контакт которого связан со входом сопряженной модели исходной системы, выход задающего блока подключен к одному, а выход сопрял-сенной модели чувствительности - к другому неподвижному контакту двухиозиционного переключателя; змеритель разности фаз, измеритель амплиуды и два консервативных звена с регулиуемой резонансной частотой, выходы котоых связаны с соответствующими входами измерителя разности фаз, причем выход задающего блока подключен ко входу первого консервативного звена с регулируемой резонансной частотой, выход сопряженной модели исходной системы связан со входом второго консервативного звена с регулируемой резонансной частотой, а выход последнего соединен со входом измерителя амплитуды.
