Устройство для определения параметров колебательных систем Советский патент 1980 года по МПК G05B23/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для определения коэффициентов передаточных функций систем автоматического управления. Известно устройство для измерения динами ческих параметров колебательных систем, содержащее последовательно соединенные блок задания и нуль-орган, причем выход блока задания соединен с управляющим входом первого ключа, и последовательно соединенные регистр, управляемый генератор, изме1япель напряжения и световое табло, второй вход которого соединен с выходом регистра tjo Недостатком зтого устройства труд ность измерений при однократном воздействии на проверяемую систему, а также невысокие быстродействие и точность. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения параметров колебательных систем, содержащее блок задания, подключенный к проверяемой системе и управ ляющему входу первого ключа, соединенный с проверяемой системой счетчик нулевых переходов, выходы которого подключены к управляющим входам ключей, сигнальные входы которых соединены с кварцевым генератором, а выходы соответственно со счетчиком и регистром, реверсивный счетчик, вход которого через ключ соединен также с кварцевым генератором, а выход со схемой сравнения кода, и измеритель напряжения, входы которого подключены к генератору и блоку сравнения кода, а выход - к информационному табло 2. Недостаток устройства - пгжменение управляемого гедаратора с установкой частоты, равной частоте свободных колебаний системы. При зтом возникает дополш1тельно погрешность измерения за садт погрешности установки частоты. Кроме того, необходимость применения генератора с автоматической установкой частоты и стабильной амплитудой в первый период после запуска обуславливает больише апнаратурные затраты. Цель изобретения - повыщение точности. Указанная цель достигается тем, что, с целью повышения точности, в него введен делитель, информационные входы которого соединены со счетчиком и регистром, а выходы с реверсивным счетчиком, генератором синусоидальных колебаний и третьим ключом. На чертеже представлена схема системы. Система содержит блок 1 задания, проверя емую систему 2, счетчик 3 нулевых переходов ключи 4 и 5, кварцевый генератор 6, счетчик регистр 8 периода, делитель 9, реверсивный 1етчик 10, ключ И, генератор 12 синусоидаль ных колебаний, блок 13 сравнения кода, измеритель 14 напряжения, индикатор 15. В системе блок 1 задания подключен к про веряемой системе 2, соедииенной с счетчиком 3 нулевых переходов, ключи 4 и 5, управляющими входами соединены с блоком 1 задания и счетчиком 3, а сигнальные входы - с кварцевым генератором 6, счетчик 7 и регистр 8 периода, соединены соответственно с ключами 4 и 5, информационные входы делителя 9 подключены к счетчику 7 и регистру 8, а управляющий вход соединен со счетчиком 3, реверсивный счетчик 10 одним входом соединен с выходом результата делителя 9, а другим с вьгходом ключа 11, информационньш вход которого соединен с генератором 6, а управля ющий вход - с выходом конца деле1гая делителя 9, кварцевыйгенератор 12 входом запуска также соединен с выходом делителя 9, бло 13 сравнения кода соединен с реверсивным счетчиком 10 и измерителем напряжения 14, измерительнь1м входом соединен с гене ратором 12, входом запуска - с блоком 13, а выходом - с индикатором 15, подключенного также к регистру 8 периода. Устройство работает следующим образом. Импульс начала измерения поступает на вход блока 1 задания, формирующего сигнал еданичной возмущающей функции, воздействующую на проверяемую систему 2, а также на открьшающий ключ 4, пропускающий импул сь1 с кварцевого генератора 6 на вход счётчика 7. Реакция проверяемой системы 2 поступает нв вход счетчика 3 нулевых переходов. После первого нулевого значения реакции системы 2 на первом выходе счетчика 3 появляется сигнал, закрывающий ключ 4 и открывающий ключ 5. При этом в счетчике 7 зафик сировано число N, а в регистр 8 поступают импульсы с генератора б. При появлении второго нулевого значения реакции проверяемой системы 2 появляется отсал на втором выходе счетчика 3, закрывающий ключ 5, при зтом в регистре 8 фякосруется значение М периода свободных колебаний, и запускающий делитель 9, определяющий отноще{ше числа N, записанного в счетчике 7 к числу Mg в регистре 8. Результат деленияпоступает на вычитающий вход реферат ного счётчика 10, в котором предварительно записано число 1,5 При двоично-десятячном счете число М выбирается кратным 10 (1000, 1000, ...), а при двоичном - 2 . Умножение на М числа N при делении можно производить, например записью числа импульсов N в соответствующий разряд счётчика 7. При зтом, при увеличении числа М повыщается точность за счет увеличения числа значащих цифр. После окончания делеиия в счетчике 10 остается число L и сигнал с делителя 9 открьтает ключ 11 и одновременно производит запуск кварцевого генератора 12 с длительностью полупериода Мдд. При зтом на вычитающий вход реверсивного счетчика 10 поступают импульсы с кварцевого генератора б, последовательно вычитаюЩиеся из числа L. При появлении нулевого состояния счетчика 10 блок 13 сравнения кода запускает измеритель ншряжения 14, измеряющий мгновенное значение напряжения синусоидального сигнала генератора 12, численно равное относительному коэффициенту затухания. Результаты нзмерения периода и коэффициента затухания высвечиваются на индикаторе 15. Применение делителя позволяет исключить необходимость автоматической перестройки частоты генератора ц соответствующую погрещность установки частоты и, кроме того, кварцевый генератор имеет более стабильную амплитуду колебаний, что в свою очередь повьшхает точность измерения коэффициента затухания. Формула изобретения Устройство для определения параметров колебательных систем, содержащее блок задания, подключенный ко входу проверяемой системы и к управляющему входу первого ключа, счетчик HjoieBbtx переходов, вход которого подключен к выходу проверяемой системы, а его выходы подключены к }шравляющим входам первого и второго ключей, сигнальные входы которых соединены с кварцевым генератором, а выходы соответственно со счетчиком и регистром, реверсивный счетчик, вход которого через третий ключ соединен с выходом кварцевого : генератора, а выход с блоком сравнения кода, и измеритель напряжения, входь которого подключены к генератору синусоидального сигнала и блоку сравнения кода, а.вькод - к индикатору, отличающееся тем, что, с целью повьпнеиия точности, в него введен дели.тель, инф6рма1щоннь1ё входы соединены со счетчиком и регистром, а выходы с реверсивным счетчиком генератором синусоидальных колебаний и третьим ключом. Источш(ки информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 460S33, л. G 05 В 23/02, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 600529, л. G 05 В 23/02, 1978 (прототип).