Устройство для вычисления корневых годографов систем автоматического управления Советский патент 1979 года по МПК G06F17/10 

сти соединен с пятым выходом блока управления, а выход - с четвертым входом блока вычисления координат, вход блока регистров соединен с нятым выходом блока управления, выход - с нятым входом арифметического блока. Схема устройства представлена на чертеже. Устройство содержит блок 1 управления, арифметический блок 2, блок 3 постоянной памяти, блок 4 оперативной иамяти, блок 5 вычисления координат, блок 6 регистров, регистр 7 угла иелинейности, блок 8 сравнения, преобразователи 9, 10 кода в напряжение, электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) 11, управляющий вход 12 устройства. В основу работы устройства положен следующий алгорит.м. Нелинейная система с расположением нелинейности в угле 0; /С (К. - максимальное значение угла) и нередаточной характеристикой W(Р линейной части будет абсолютно устойчива в том случае, если корневой годограф секущей прямой будет нолностью расположен в левой полуплоскости комплексной плоскости, т. е. не пересекает мнимой осн. На основании амнлитудного и фазового критериев Стрелкова-Эванса выведен геометрический критерий принадлежности точки комплекспой плоскостн корневому годографу секущей прямой, который имеет вид sin (g + Т) где К. - значение угла нелинейности; g - угол наклона прямой Попова к 6 и / определяются из амплитудного и фазового уравнения Стрелкова-Эванса f П )/ ( П (2) Varctg.-y arctg T О) где Лео,-, Д8,-, Дй;, Д Oj - разности ординат и абсцисс исследуемой точки комплексной плоскости и ординат, абсцисс нолюсов и нулей линейной части системы соответственно. Таким образом, нелинейная система будет исследоваться на абсолютную устойчивость следзющим образом. Точки комплексной плоскости, начиная из полюсов линейной части системы, бздут проверяться на нринадлежность корневому годографу секущей прямой. Если при этом координата точки будет принадлежать оси w, то система неустойчива. Для нахождения нараметров абсолютно устойчивой системы нужпо изменять постоянные времени (нули или полюса линейной части системы). Перед началом работы устройства в блок 3 записаны синусы углов, в блок 4 занесены координаты нолкков и нулей, в блок 6-- минимальные и .максимальные значения варьируемых параметров, в регистр 7- значение угла нелинейности /С. По сигналу «Зануск, иоступающему на вход 12 устройства, блок управления 1 вырабатывает сигналы для чтения координаты первого полюса пз ботока 4 и занесения их в блок 5. Начинается слежеиие вокруг этой точки. Для этого исследуется окрестность полюса, начиная с точки с координатами Ю1 + ДсогЙ1 + До, а затем последовательпо изменяются значения ±Асо + До. По формуле (3) вычисляется значение у, для чего вычиAwiсляются значения --, находятся из олоАО/ка 3 arctg И происходит суммирование в блоке 2. Значение заносится в блок 4. Затем вычисляется значение U по формуле (2), для чего в блоке 2 вычисляются в цикле значения Дсо, Д5, Дсо, Ао, затем выполняется сложение, извлечение корня и умножение для вычисления произведений. Значение И записывается в блок 1. Затем вычисляется левая часть уравнения (1) ив блоке 2 сравнивается со значением угла К, которое через блок 5 подается в блок 2. Если разность равиа нулю, координаты точки выдаются на экран ЭЛТ, абсцисса - в блок 8. Если она равна нулю, то система неустойчива, и в блок уиравления выдается сигнал. Тогда из блока 6 первый варьируемый параметр подается в блок 2, происходит его изменение, и процесс вычисления начинается сначала. Если при построении корневого годографа первая ветвь не пересекла оси уш, строится вторая и т. д. В случае, если ни одна ветвь не пересекла мнимую ось, - система абсолютно устойчива, на экран ЭЛТ выдается значение варьируе.мого параметра из блока 5. Работа устройства заканчивается тогда, когда все параметры в блоке 6 изменились от минимального до максимального значения. При этом на экран ЭЛТ будут выдаваться значения параметров, при которых исследуемая система устойчива. При исследовании линейных систем ветви корневого годографа строятся по уравнению (3). Ф о р м у .4 а и 3 о б р е т е н и я Устройство для вычисления корневых годографов систем автоматического управления, содержащее блок управления, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первыми входами арифметического блока, блока постоянной памяти, блока оперативной памяти и блока вычисления координат, первый, второй и третий входы блока управления соединены соответственно с управляющим входом устройства, первыми выходами арифметического блока и блока вычисления координат, второй, третий и четвертый выходы арифметического блока соединены соответственно со вторыми входами блока постоянной памяти, блока оперативной памяти и блока вычисления координат, выход блока постоянной памяти соединен с третьим входом блока оперативной памяти; первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьими входами арифметического блока и блока вычисления координат, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно со вторым входом арифметического блока и через преобразователи кода в напряжение с электронно-лучевой трубкой, отличающееся тем, что, с целью

расщиреиия функциональных возможностей за счет обеспечения нахождения значений параметров нелп1;сйных систем, в него введены регистр угла нелинейиости, блок регистров и блок сравнения, вход которого с выходом первого преобразователя кода в напрял ение, а выход подключен к четвертому входу блока управления, вход регистра угла нелинейности

соединен с пятым выходом блока управления, а выход - с четвертым входом блока вы-.псления координат, вход блока регистров соединен е щестым выходом блока управления, выход - с пятым входом

арифметического блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельетво СССР № 275545, кл. G 06 К 15/06, G 06К 15/20,

1969.

2.Авторское свидетельетво СССР N° 408313, кл. G 06F 15/34, 1972.