Устройство для идентификации объек-TOB РЕгулиРОВАНия Советский патент 1981 года по МПК G05B23/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ОБЪЕКТОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к автоматическому управлению и может найти применение при идентификации объектов автоматизации. Известны устройства для идентификации объектов автоматизации, в частности устройства для определения частотных или амплитудно-фазовых характеристик объектов и систем. В Основу построения этих устройств положена идея активного воздействия на объект и изучение входных и выходных сигналов объекта (1. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее датчики входного и выходного сигналов исследуемого объекта, соединенные с первыми входами синхронных детекторов, два фазовращателя, сигнальные входы которых соединены с выходом генератора синусоидальных сигналов, а выходы - со вторыми входами синхронных детекторов и входами измерителя разности фаз, делитель, индикаторы максимума и блок задания частоты генератора, выход которого подключен к управляющему входу генератораСгЗ. Недостаток устройства состоит в низкой точности, особенно в условиях действия помех, на входе и на выходе объекта. Цель изобретения - повышение точности Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем датчики входного и выходного сигналов исследуемого объекта, синхронные детекторы, генератор синусоидальных сигналов, измеритель разности фаз, делитель, индикаторы максимума и блок задания частоты генератора, выходы синхронных детекторов соединены с входом делителя и входами индикаторов максимума, выходы которых подключены к управляющим входам фазовращателя, а выход блока задания частоты генератора соединен с входом генератора и третьими входами синхронных детекторов. В основе предлагаемого устройства лежит метод спектрального анализа по Фурьепреобразованию. Этому методу теоретически присуща, бесконечно высокая разрешающая способность, что позволяет выделять гармонические составляющие во входном и выходном сигналах объекта из смеси сигнал плюс шум с высокой точностью. На чертеже изображена схема устройства. Устройство содержит датчики входного 1 и выходного 2 сигналов, выходы которых соединены с первыми входами синхронных детекторов 3 и 4, вторые входы синхронных детекторов соединены с выходами фазовращателей 5 и 6 и входами измерителя 7 разности фаз, сигнальные входы фазовращателей 5 и 6 подключены к выходу индикаторов 8 и 9 максимума. Последние формируют на своем выходе дискретные сигналы в момент, когда выходные сигналы синхронных детекторов 3 и 4, подключенные ко входу индикаторов 8 и 9, достигнут своего максимального значения. Входы синхронных детекторов 3 и 4 соединены с выходо.м блока 10 задания частоты генератора, а их сигнальные входы связаны с выходами синхронных детекторов 3 и 4. Устройство содержит также генератор 11 синусоидальных сигналов и индикатор 12. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Сигналы, подаваемые на вход объекта и получаемые на его выходе, измеряются датчиками входного 1 и выходного 2 сигналов и умножаются в синхронных детекторах 3 и 4 на синусоидальный сигнал фиксированной частоты генератора 11 синусоидального сигнала, пропущенный через фазовращатели 5 и 6. Поворот входных сигналов фазовращателей осуществляется до тех пор, пока сигналы на выходах индикаторов 8 и 9 не достигнут максимум. В результате инд,икатор 12 формирует на выходе сигнал, пропорциональный сдвигу фаз входного и выходного сигналов объекта, т.е. получают амплитудно-фазовую характеристику объек та (АФХ) -одну точку, а на выходе делительного устройства - модуль АФХ. Предлагаемое устройство может применяться и для нахождения постоянных коэффициентов математической модели объекта при известной структуре модели. Кроме того, устройство можно использовать для. идентификации объектов в условиях действия на его входе щирокого класса входных сигналов, в том числе и в условиях нормальной эксплуатации, если на входе действует периодический сигнал, формируемый каким-либо внешним источником. Формула изобретения Устройство для идентификации объектов регулирования, содержащее датчики входного и выходного сигналов исследуемого объекта, соединенные с первыми входами синхронных детекторов, два фазовращателя, сигнальные входы которых соединены с выходом генератора синусоидальных сигналов, а выходы - со вторыми входами синхронных детекторов и входами измерителя разности фаз, делитель, индикаторы максиму.ма и блок задания частоты генератора, выход которого подключен к управляющему входу генератора синусоидальных сигналов, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности устройства, в нем выходы синхронных детекторов соединены с входом делителя и входами индикаторов максимума, выходы которых подключены к управляющим входам cooтвeтctвyющиx фазовращателей, а выход блока задания частотЪ генератора соединен с третьими входами синхронных детекторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Вавилов А. А., Солодовников А. И. Экспериментальное определение частотных характеристик автоматических систем ГЭИ. М., «Наука, 1974, с. 72. 2.Прибор для определения частотных характеристик систем регулирования компен сационным методом № 18-65-1307/81 ГОСИНТИ, 1965 (прототип).

,

I