Способ контроля амплитудной ифАзОВОй чАСТОТНыХ ХАРАКТЕРиСТиКлиНЕйНыХ СиСТЕМ Советский патент 1981 года по МПК G01R27/00 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано для, измерения амплитудной и фазовой частотных характеристик АФЧХ) линейных систем, в частности для контроля систем автоматического регулирования и их элементов...

Известны способы измерения АФЧХ, основанные на регистрации реакции линейной системы на гг рмоническое входное воздействие, определяемой , по мрновенйдал значениям входного и выходного сигналов iQ. Такие способы обладают следующими погрешностями:

динамическая погрешность второго рода, обусловленная конечным временем измерения мгновенных значений сигнала;.

существенное уменьшение точнос измерения при наличии постоянных :составляющих в входнс 4 и выходном сигнашах;

сложность вычисления параметров входного и выходного сигналов.

Наиболее близким к изобретений техническим решением является ,способ контроля АФ линейных систем, основанный на регистрации реакции

системы на гаЕ юническое входное воздействие по мгновенным значениям входного и выходного сигналов в установишиемся режиме, измеряемом в три последовательные момента времени через равшле интервалы, не превыша« 1ше полупериода установившихся колебаний pQ. Этому способу соответствуют все те te недостатки.

0

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Для этого фсчрмнруют четыре наперед задаишйх постоянных- опорных - два для сравнений с вход5«ая сиРвалом и два для сравнения о -тяхояшам сигнале, не превышающих ЕЮ амплитуде входной и выходной сигналвзг сравнивают входной и выходной с опорными и фиксируют

0 семь моментов временя равенства сигналов - по два последовательных момента дяя казвдого опорного сигнала за исключением четвертого, для

5 ко1е 4рого фиксщзуют один момент ра- . венства, измедявгг интервалы време.ни, ограниченные зафиксированными моментеми, а по величинам опорных :сигналов и интервалов времени вы сАяют амплитудные и фазовые

0 частотные характеристики «а частоте входного сигнала. На фиг,1 приведена функциональная блок-схема одного из возможных устройств, осуществлянщих данный способ; на фиг.2 показаны временные диаграммы измерений. Устройство содержит объект 1 конт роля, к входам которого подключены генератор 2 гармонических сигналов/ задающий входной сигнал Y, и команд ный датчик 3. Генератор соединен через амплитудный компаратор 4 с вычислительным блоком 5, к второму входу которого через амплитудный компаратор 6 подключен выход объекта 1. Выходы блока 5 через цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 7 и 8/ формирующие опорные сигналы У -Y4 соединены с вторыми входами компараторов 4 и б, а также с входом управления генератора 2. Способ контроля АФЧХ осуществляется следующим образом. По командам вычислительного блока 5 генератор 2 подает гармонический сигнсШ на вход объекта контроля 1 и на измерительный вход компаратора 4 (см.фиг.2) ЦАП 7 подает на опорный вход компаратора 4 опоргелй сигнал У ЦАП В подает на опорный вход компара тора 6 опорный сигнал УЗ Кроме того, на измерительный вход компаратора 6 поступает сигнал с объекта контроля. По окончании переходного процесса на выходе объекта 1 контроля вычисли тельный блок 5 воспринимает сигналы поступающие от компараторов 4 и 6 в моменты равенства мгновенных значений входного и выходного сигналов опорным сигналам (моменты t - t Вычислительный блок 5 запоминает момент поступления сигналов компараторов 4 и 5 и выдает команды в ЦАП 7 на изменение опорного сигнала Y2 ,а ЦАП В - на изменение опорного сигнала Yj на 4 . По окончании набора необходимой информации (моментов времени t - t) вычислительны блок 5 переходит к ее обработке, вычисляя круговую частоту ее сигналов ; , фазовый сдвиг 4 между входным и выходным сигналами амплит ДЫ входного Ygxfn и выходного щ, налов и динамический коэффициент уси ления линейной сс стемы С0 : Ч Ч-ЬгЧ ti-ia 2t7-trt.2 С05СО-2COSGJ Уг-У4 cosc -cosco illklk . ., - ВЫХТП iv;r Таким образом, данный способ позвояет уменьшить динамическую погрешность измерения в 2 п раз, где п число двоичных разрядов измеряемой величины (для peaJlьнoй контрольноизмерительной аппаратуры п 5), Кроме того, способ позволяет контолировать системы автоматического регулирования в составе объектов без обнуления командных датчиков, а так же исключить погрешность изерения, обусловленную постоянной составляющей на выходе объекта контроля . Формула изобретения Способ контроля амплитудной и фазовой частотных характеристик линейных систем, основанный на регистрации реакции системы на гармоническое входное воздействие, по определяемой мгновенным значениям входного и выходного сигналов в установившемся режиме, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, формируют четыре наперед заданных постоянных опорных сигнала - два для сравнения с входным сигналом и два для сравнения с выходным сигналом,не превышающих по амплитуде входной и выходной сигналы, сравнивают входной и выходной сигналы, с опорными и фиксируют семь моментов времени равенства сигналов - по два последовательных момента для каждого опорного сигнала за исключением четвертого, для которого фиксируют один момент равенства, измеряют интервалы времени, огра1ниченные зафиксированньиии моментами, и по величинам опорных сигналов и интервалов времени вычисляют амплитудные и фазовые частотные характеристики на частоте входного сигнала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 266936, кл. G 01 R 17/00, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР 237262, кл. G 01 R 37/28, 1967 (прототип).