Устройство для определения скорости отклонения физической величины от требуемого значения Советский патент 1982 года по МПК G01P15/00 

1

Изобретение относится к определению скорости отклонения физической величины от требуемого (программного) значения по данным расчетных параметров дискретных систем управления и в системах обработки результатов экспериментальных исследований.

Известно устройство для измерения скорости изменения давления. Такое устройство реализует операции сравнения и определения разности физических величин, которые несоизмеримо малы по отношению к исходным данным, дифференцирования электрического сигнала, пропорционального разности отклонения и определения по интегральному значению выходного сигнала скорости отклонения физической величины от требуемого значе- , ния fllНедостатком данного устройства 5голя- ется его невысокая надежность при опр&делении скорости отклонения физической величины от требуемого значения по расчетным параметрам; Наличие незначительных информационных сбоев приводит к по- ЯЕШению интегральной ошибки на выходе устройства.

Расчетными параметрами, определенными по данным эксперимента, называют- ся единичные сигнум-функции (функции Уолша), Характеризуемые заданнь м уровнем срабатывания контактного датчика и

10 временем от предыдущего замыкания (размыкания) до последующего замыкания (размыкания), имеющих вид последовательности импульсов с переменной скважностью. Цена импульса имеет смысл опре15деленной физической величины (скорости, ускорения), подлежащей на временном интервале расчету ).ti-b.), ,8 м/с .

20

Также известно устройство, которое содержит датчик-интегратор и последовательно соединенные генератор программ, блок сравнения, авторегулятор, выход кот-орого подключен ко второму входу датчика-интегратора 2 J. Недостатком известного устройства является низкая точность определения ско роети отклонения физических величин от требуемого значения из-за влияния деста билизирующих внешних воздействий. Цель изобретения - повышение точности определения скорости отклонения физических величин от требуемого значения, Указанная цель достигается за счет того, что в устройство введены элемент И, элемент ИЛИ и последовательно соединенные коррелятор, пороговый элемент, формирователь, триггер, генератор меток и вычислитель, причем выход датчика-интегратора подключен ко входу коррелято ра к первому входу элемента И, второй IfXon которого соединен с выходом триггера, а выход - с первым входом эле- мента ИЛИ, второй вход которого подклю чсн ко второму выходу генератора программ« а выход - ко второму входу вы|чкслителя и ко второму входу блока срав нения, выход которого соединен также с третьим входом вычислителя, три этом выход формирователя подключен также кь входу rcHv-ратора программ. На фиг. 1 представлена пр1шаипиальная схема устройства; на фиг. 2 - графиет, поясняющие работу устройства. Устройство состоит из датчики-интегратора 1, элемента И 2, элемента ИЛИ 3, генератора 4 программ, триггера 5, блока 6 управления, формирователя 7, коррелятора 8, порогового элеме} та 9, авторегулятора 10, генератора 11 меток и вычислителя 12. Датчик-интегратор 1, на первый вход которого поступает сигнал, подключен вт рым входом к выходу авторегулятора 10 элемент И 2 входом соединен с датчиком-интегратором 1 , вторым входом - с триггером 5. Элемент ИЛИ 3 первым входом соединен с элементом И 2, вторым входом с генератором 4 программ который входом под1шючен к фop fflpoвa телю 7, Блок 6 сравнения первым вхо. дом соединен с элементом ИЛИ 3, вторым входом - с генератором 4 программ Формирователь 7 подключен к выходу по рогового элемента 9. Коррелятор 8 входом соединен с датшком-интегратором 1 Пороговый элемент 9 подютючен к выходу коррелятора 8. Авторегулятор 10 .соединен с выходом устройства 6 сравнэ ния. Генератор 11 меток времени подклю чен к выходу триггера 5. Вычислитель 12 первым входом соединен с выходом лока 6 сравнения, вторым входом - с ыходом элемента ИЛИ 3, третьим вхо ом - с генератором 11 м:егок времени. Устройство работает следующим об азом. Сигнал физической величины 0,{-Ь) (фиг. 26) с датчика-интегратора 1 поступает на первый вход элемента И 2 и на вход коррелятора 8. С выхода коррелятора 8 напряжение U,(t) (фиг. 2в1 корреляционной функции ) физической величины поступает на noporoBbsft элемент 9, представляющий собой усили тель с заданным уровнем срабатыва: ;; UcpCR, определяемый уровнем значимое ти i (t)3 который задают при опр:-делении скорости отилонения. При сонэмеримости сигнала коррелящюнной функ-ции с уровнем срабатываний U(,p(P ) на выходе порогового элемента 9 сигна) отсутствует. При наличии на втором входе элемента И 2 высокого погенциана сигнал физической аеличикы поступает на первый вход элемента ИЛИ 3. На первый вход блока 6 сраБнения, в сл чае несбойной информации, поступает гиГнал физической величины Ш (-tj - --Т-- (фиг. 2г), а на второй вход устройства сравнения поступает программное значение физической аеличинь ,з в.иде НгапряжеПИЯ и (t (фиг. 2а). Блок б сравнер|ия вырабатывает сигнал ошибки по фазе в виде напряжения ((д1у (фиг. 2е). Это напряжение поступает на первый вход вычислителя 12 и авторегулятора 1О. Авторегулятор 10 управляет коэффициентом усиления К(т) датчика-интегратора 1. Вычислитель 12 рассчитывает скорость опсгюнения физической величины от требуемого (программного) значения по формуле (4,) Щги. ДК(%)-0, (t)--дКС«- -к-/ ° (1) где дК (Ъ) отклонение коэффициента усиления датчика-интегратора от номинального К В момент времени начала сбойного участка сигнал физической величины )ij(i.) будет иметь вид (фиг, 26, участок Т ), На выходе коррелятора 8 напряжение QaC-fc) (фиг 2в) превысит в этот момент заданный уровень срабатывания Uj,p(R)порогового элемента 9. Под действием этого напряжения пороговый элемент 9 вырабатывает импульс, который пост/па(5T на вход формирователя .. С выхода последнего импульс запуска п ребрагьГ

597

вает триггер 5 в нулевое состояние и подается на генератор 4 программы.

Триггер 5 закрывает элемент И 2 по первому входу. На первый вход элемента ИЛИ 3 сигнал UiC) (Фиг. 26) физической величины не поступает. Импульс запуска с формирователя 7 управляет включением генератора 4 программы, с второго выхода которого на второй вход элемента ИЛИ 3 поступает сигнал U (V (фиг. 2а). Вместо напряжения сигнала физической величины Uj (t) (фиг, 26) на блок 6 с{ авнения поступает напряжение (fc) (фиг. 2а). На выходе блока 6 сравнения напряжение . 2е) 6удет равно О, так как

(2)

Изменение коэффициента усиления K(i)t О, а скорость отклонения физической величины от требуемого значения, определенная вычислителем 12, будет равна О. Генератор 11 меток времени предназначен для фсфмирхэвания признаков, которые свидетельствуют о vt) О на сбойных участках информации. Он запускается с выхода триггера 5.

Применение схемы И, элемента ИЛИ, триггера, ксфрелятора, порогового устройства и геиерзатора меток времени позволяет получить более точное определение скорости отклонения физическсй величины от требуемого значения.

10 Формула

3 о б р е т е н и я

Устройство для определения скорости отклонения физической вел -;чикъ от требуемого значения, содержащей датчик-интегратор и последовательно соединенные генератор программ, блок сравнения, ав- торегУлятор7 выход кoтopor o подключен к второму входу датчика-интегратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в не го введены элемент И, элемент и последовательно соединенные коррелятор, пороговый элемент, формирователь, триггер, генератор меток и вычислитель, причем выход датчика-интегратора подключен к входу коррелятора и первому входу элемента И, второй вход которого соекккен с выходом триггера, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму выходу генератора программ, а выход - к второк зхо ду вычислителя и к второму входу блока сравнения, выход которого соединен такж с третьим входом вычислителя, при этом выход формирователя подключен также к генератора программ.

Источники информации, принятые во внимание прс. экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

Nf 203985, кл, G 01 Р 15/00. 1966,

2.Авторское свидетельство СССР N 461372, кл. G О1 Р 15/ОО, 1972 (npofoTfjn).

f. /

Фиг. /