Устройство для определения статической характеристики нелинейности типа"насыщение" Советский патент 1975 года по МПК G05B23/02 

подсоединен к инверсному выходу нуль-органа.

Такое устройство позволяет автоматически и с высокой точностью онределить параметры кусочно-линейной анпроксимации реального нелинейного элемента типа «насыщение в режиме его нормальной экснлуатацин, решать задачу параметрической ндентифнкаи ии лннейной и нелинейной части системы и задачу параметрического контроля при нестационарности параметров всей системы.

Блок-схема устройства приведена на чертеже.

Она содержит модель нелинейности 1, модель чувствительности 2, усилитель 3 с управляемым коэффициентом усиления, поляризованное реле 4 с управляемым уровнем выхода сигнала, нуль-орган 5, переключатель 6, ключи 7 и 8, Ьлок настройки параметров 9, поляризованное реле 10 с единичным выходом, нелинейность тина «насыщение 11 и схему вычитания 12.

Устройство работает следующим образом.

Перед включением устройства на усилителе 3 с управляемым коэффициентом усиления 3 и поляризованном реле 4 с управляемым уровнем выхода устанавливаются произвольные значения коэффициента усиления и уровня выходного сигнала, что соответствует кусочно-линейному моделированию исследуемой нелинейности с произвольными параметрами (коэффициент усиления линейной части, уровень насыщения). При запуске устройства пачинают изменяться параметры произвольно заданной начальной характеристики модели нелинейности до тех пор, пока модель не будет соответствовать реальной нелинейности с точки зрения минимума среднего квадрата ощибки аппроксимации.

Существуют два характерных режима работы устройства: режим в линейной зоне аппроксимирующей модели и режим в зоне насыщения нелинейности.

При режиме в линейной зоне аппроксимирующей модели значение выходного сигнала усилителя с управляемым коэффициентом усиления 3 меньше значения выходного сигнала поляризовапного реле 4. На инверсном выходе нуль-органа 5 в этом случае существует потенциал, приводящий к срабатыванию ключа 8, что приводит к размыканию выходной цепи поляризованного реле 10 с единичным выходом, а отсутствие сигнала на основном выходе нуль-органа приводит к срабатыванию переключателя 6 и ключа 7. Переключатель 6 в этом режиме подключает выход усилителя 3 ко входу схемы вычитания 12, а ключ 7 - вход нелинейности ко входу блока настройки параметров 9, который изменяет коэффициент усиления усилителя 3 до перехода системы во второй режим.

При втором режиме значение модуля выходного сигнала усилителя 3 меньше значения модуля выходного сигнала поляризованного реле 4, что приводит к срабатыванию нуль-органа 5. В этом случае переключатель 6 и ключи 7 и 8 срабатывают в обратном порядке; переключатель 6 подключает выход поляризованного реле ко входу схемы вычитания 12,

ключ 7 размыкает прямую цепь модели чувстиительности, ключ 8 подключает выход поляризованного реле 10 ко входу блока настройки параметров 9, который изменяет уровень выхода поляризованного реле 4 до тех пор, пока

в схеме не наступит очередной переход в линейный режим. В режиме настройки управляемых параметров моделп нелинейности 1 на вход блока настройки параметров 9 поступают сигналы разностного движения модели и

объекта п сигнал функции чувствительности по коэффициенту усилеппя с выхода модели чувствительности, а также сигнал разностного движения модели и объекта и сигнал функции чувствительности по уровню насыщения.

В блоке настройки параметров 9 сигналы перемножаются попарно по каждому каналу и интегрируются.

Циклический процесс настройки параметров модели нелинейности 1 считается законченным, когда разность выходных сигналов реальной нелинейности типа «насыщение 11 и модели нелинейности 1 минимальна. После окончания процесса настройки (длительностью всего несколько секунд) значение коэффициента усиления усилителя 3 с управляемым коэффициентом соответствует коэффициенту усиления линейной части оптимальной аппроксимирующей статической характеристики, а уровень выхода поляризованного реле 4 -

уровню насыщения статической характеристики.

Предмет изобретения

Устройство для определения статической характеристики нелинейности типа «насыщение, содержащее блок настройки параметров п схему вычитания, один вход которой подключен к выходу нелинейности, а выход-ко

входу блока настройки параметров, отличаюп1,ееся тем, Ч1О, с целью увеличеппи точности и повышения быстродействия устройства, оно содержит усилитель с управляемым коэф(})ицпентом усиления и поляризованное реле с

управляемым уровнем ьыхода, входы которых связаны со входом нелинейности, нуль-орган и нереключатель, первые входы которых связаны с выходом усилителя с управляемым коэффициентом усиления, вторые входы соединены с выходом поляризованного реле с управляемым уровнем выхода, выход переключателя связан с другим входом схемы вычитания, поляризованное реле с единичным выходом и два ключа, входы первого и

поляризованного реле с единичным выходом подключены к входу нелинейности, выход поляризованного реле с единичным выходом соединен со входом второго ключа, выходы ключей соединены с соответствующими входами

блока настройки параметров, выходы которого подключены к управляющим входам усилителя с управляемым коэффициентом усиления и поляризованного реле с управляемым уровнем выхода, причем управляющий вход первого ключа связан с прямым выходом нуль-органа и управляющим входом переключателя, а управляюи ий вход второго ключа подсоединен к инверсному выходу нуль-органа.