Следящая система для исследования физических процессов Советский патент 1975 года по МПК G05B17/02 

1

Изобретение отнооится к области автоматики .и контрольно-измерительной техники и может быть использовано для измерения .неэлектрических величин измерительными преобразователями, а та1кже для определения параметров этих прео.бр.азо1вателей, изменяющихся П1ри воз(дейст1ВИ1И измеряемого входного сигнала.

Известна электронная самонастраивающаяся двухпа-раметричвокая следящая система для исследова-ния различного рода фиаичеоких процессов, позволяющая определять измеряемую неэлектрическую величи1ну при условии изменения одного пара метра ;преоб)азователя. Эта -система сод,ерЖИт входной преобразователь, выход которого соединен с nepBTJM входом элемента сравиения, а второй вход элемента сравнения - с выходом модели преобразователя. Выход элемента сравнения через усилитель подключен к первому входу модели преобразователя и к входу первого дефференциатора, выходом овязаиного с вторым дифференциатором, .второй вход модели преобразователя подсоединен к блоку упра(влен.ия моделью преобразо1Вателя.

С помощью такой системы выполиение поиска входного сигнала и параметра преобразователя возможно лищь при условии постоянства или изменения по линейному закону входного сигнала. Между тем входной сигнал может изменяться во времени пропзвольным образом.

Цель изобретения - расщирение кла.оса исследуемых процессов.

Это достигается тем, что в систему введены генератор импульсов, блок квантования и логические схемы «И. Входы первой логической схемы «И подключены к выходу генератора импульсов и выходу первого дифференциатора, а :выход - к одному входу второй схемы «И, другой вход которой соединен с выходом второго дифференциатора и с входом блока кваитовавия. Выход блока квантования подсоединен к входу вхо1дного преобразователя физической величцПЫ в электричеCKini сигнал, а выход второй схемы «И - к входу блока управления моделью преобразователя.

На чертеже представлена блок-схема следящей системы.

Выходной сигнал с вхо дного преобразователя 1 физической величины в электрический аигнал через элемент 2 сравиения и усилитель 3 сраВ|НИ1вается с выходным с игиало м

модели 4 преобразователя. Ст1гнал сравнения, усиливаемый усилителем 3, подается на вход модели 4, для подстройки параметра которой используются дифференциаторы 5 и 6, выдающ1ие сигналы через две логические схемы «И 7 и 8, включенные последовательно, на блок 9 управления моделью. Периая логическая схема «PI 7, к одному из входов которой подсоединен генератор 10 им1пульсо1в в режиме автоколебаний, позволяет периодически подключать и отключать выходной сигиал с первого диффбренциато|ра 5 яа вход блака 9 управлетшя моделью с целью устранения воэможноети перерегулировки аначен-ия параметра модели 4. Вторая логическая схема «И 8 упра1вляет1ся -сигналОМ с выхода второго дифференциатора 6, подключенного на один из ее входов, и обеспечивает ярохождепие сигнала с дифференциатора 5 на блок 9 управления моделью. Блок 11 квантования предназначен для предварительного квантования входного сигнала с целью представления его в виде кусочно-линейной аппроксимации. Следящая система работает сле дующим образом. На первый вход преобразователя 1 поступает входной свпнал х (/), изменяющийся во времени ироиэвольно. Блок 11, подключенньш на второй вход преобразователя, квантует этот сигнал, представляя его уже в линеализированном виде Х (/) A;O-L С выхода преобр.азавателя выдается сигнал у (t) /|ь X (t), АО, Во, Со, ... I , где АО, Во, Со - параметры иреоб1ра;301вателя. Допустим, АО неизвестен и также как х (t) подлежит оиределе«ию. Для этого выходной сигнал z (t) следящей с1И1стемы поступает на модель 4, после чего модель выдает -сигнал t/i (/) fi{ t, z (t), A, BO, Co . .. , где A - параметр, вводимый в модель- произвольно с блока 9. Кроме того, сигнал z (t) передается в систему дифференциаторов 5 и 6. Есл1И А АО, то z (/) изменяется во времени ироизвольно, та« как г (О (p{t, X (О, А-АО, В-Во, С-Со, , где А, В, С - параметры модели. Производные 2 (/) и z (t) не равны нулю, оитаал /,х , , „ z (О с дифференциатора 6 отпирает схему «И 8, сигнал г (/) с дифференциатора 5, прокваитованный генераторам 10 и схемой 7, поступает через схему «И 8 -на бло-к 9 управления моделью. Последний в свою очередь меняет параметр А до тех пор, пока не установится равенство А АО. Когда А АО и :ири X (t) - XQ (t) имеем: 2 (/) const и z (t) 0. Схема «И 8 отключается, и блок 9 перестает управлять параметров А. В то же время при А АО Z (t KnXo-t, что овидетельствует об определении и входного Оигнала X (t) (Кп - коэффициент преобразователя 1). Выбор промежутка времени квантования 01пр8деляется сигналом дифференциатора 6. Блок 11 квантования срабатывает только при Z (/) 0. П ip е д м е Т изобретения Следящая система для исследовапия фпзичеомих процессов, содержащая входной преобразователь физической величины в электриче|ский сигиал, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, второй вхо1д которого иодключеи к выходу модели преобразователя, выход элемента сравнения через усилитель соединен с первым входом модели преобразователя и с входом первого дифференциатора, выходом связанного с вторЫМ дифференциаторам, 1втарой вход модели преобразователя подключен к блоку управления моделью преобразователя, отлйчающаяся тем, что, с целью расширения класса исследуемых процессов, она содержит геиератор имиульсов, блок квантования и логические схемы «И, входы первой из которых подключены к выходу генерато1ра импульсов и .выходу первого диффереициатора, выход первой схемы «И подключен к одному входу -второй схемы «И, другой вход которой ооадинен с выходом второго дифференщиатора и с входом блока квантования, выходом подключенного к входу входного преобразавателя физической величины в электричеокий -сигнал, а выход второй схемы «И соединен со вх-одом блока уп|равления моделью преобразователя.