Устройство для определения динамических характеристик объекта управления

Устройство для определения динамических характеристик объекта управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалиотичеоких

Реооублин

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21с, 46/50

42гп 14

Заявлено 25.V.1966 (№ 1079311/26-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 31.V.1967. Бюллетень № 12

МПК G 05f

С 061

УДК 537.7:621.3,012.6..078 (088.8) Комитет оо Иолам изобретвииИ и открытий ори Соеете Миниотроо

СССР

Дата опубликования описания 9 «т111.1967

Ai T0 3 изобретения

Заявитель

Я, А. Гельфандбейн

Рижское высшее командно-инженерное краснознаменное училище им. Маршала Советского Союза Бирюзова С. С.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИх! ЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ

Если сигнал x(t) ограничен и удовлетворяег условиям: х, = const; t (О х(t) = х,(t); 0 (t (Т х., = const t ) Т, (2) где х, и ха — постоянные, а хе® вЂ” конечно и его производные (хотя бы первая) существуют, то выходной сигнал вибратора может быть записан в виде: х.О" .) =-1ох0 )

2 с) — в> к к

В соответствии с правилами преобразования

Фурье во временной области можно записать, что т х,, (t) = sin i>, (t — 1) х (х) й, (4)

20 о где sin »„(l — !) — импульсная переходная функция вибратора для момента времени

Для всех моментов t ) Т, соответствующих условиям (2), т. е. когда сигнал на входе

25 вибргтора отсутствует (на что указывает индекс при левой части), имеет место выражени ".

Известные устройства для определения динамических характеристик объекта управления содержат многоканальные гармонические анализаторы, выполненные на линейных вибраторах, подключенных к общему многоканальному устройству сравнения.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что позволяет не только получать характеристики объекта, работающего в условиях помех, но и оценивать отклон;ния текущих динамических характеристик непрерывно функционирующего объекта управления от их требуемых значений.

На фиг. 1 приведена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 — его структурная схема.

Рассмотрим работу системы.

Линейный вибратор в виде консервативного звена описывается передаточной функцией:. (p) — — t — J, (1) () Р где х,(t) — c t n . »a выходе, x(t) — сигнал на входе вибратора и о,-- фиксированная частота его настройки, соответствующая собсгвенной (резонансной) частоте. т

x,(t) т — sin î) (i с) х (=) dc (5) о

196965 гд

I Ы()о) )) с, (.,) (14) И, КРОМЕ ТОГО, где (10) которое после ряда простых преобразований с учетом интегрирования по g дает х, (t) 1с>т — С з1п (а,8 —, „ ) (6) где С„и ах — постоянные, а х (3) удовлетворяет условию

j Х 2(0 0 (t (T 0 т<. 0.

Условию (7) удовлетворяют эмпирические корреляционные функции К „(т) и К» (-) реальных ограниченных во времени случайных процессов, поэтому все остается справедливым для случая, когда на входе вибраторов действуют электрические сигналы, воспроизводящие численные значения корреляционных функций, для которых в условиях (7) имеет смысл -., а Т соответствует интервалу корреляции

В соответствии с уравнением

1 к., (-) = 5 « - ) r.о) а (а) о на входе объекта действует сигнал в виде

Кх(т), а реакцией на него является сигнал

К «(т), который можно переписать в виде:

Кух(р) = (р) К.,(t) (9) Ку (t) = Sух() ) а Kõ(p) = Sõ().

Так как выражение для выходного сигнала вибратора, включенного в цепь входного сигнала объекта (см. фиг. 1), будет

x,(р) = рх(р) ю +p а со стороны выходного е. (р) = р (р) (р), " (») (О + p"" то их отношение

= ы (!о)) )ру„, (12) а(р) х() является решением интегрального уравнения идентификации (8) в комплексной области.

Можно получить, учитывая выражения видa (6), и(р) р „— ы(/о>„) = е " -", (13) а>т С () 7 (")к) = -;y Тх. (15)

Таким образом, решение интегрального уравнения (8) получается в виде его вещественной и мнимой частей для каждой фиксированной частоты ок, а время решения не превышает периода (или даже полупериода) выделяемой гармоники минимальной частоты

Можно показать, что величина интервала корреляции не влияет на точность определения искомых характеристик (14) и (15).

Описываемое устройство состоит из двух многоточечных коррелографов 1 и 2, подключенных ко входу и выходу объекта 8, и двух гармонических анализаторов 4, выполненных в виде набора резонансных колебательных звеньев 5 и 6. Их количество в каждой группе зависит от числа точек вычисляемых вещественной и мнимой частей передаточной функции объекта, включенных попарно в устройство сравнения 7, вычисляющее отношение амплитуд и разности фаз для каждого о)х

Резонансные колебательные звенья (линейные вибраторы) могут строиться на элементах аналоговой техники, а коррелографы моЗ5 гут содержать преобразователи код — аналог.

Предмет изобретения

4О Устройство для определения динамических характеристик объекта управления, содержащее два многоканальных гармонических анализатора, выполненных на линейных вибраторах, подключенных к общему многоканаль45 ному устройству сравнения, отличающееся тем, что, с целью оценки отклонения текущих характеристик объекта управления от их требуемых значений, в нем дополнительно установлены два многоточечных коррелятора, подключенных ко входу и выходу объекта управления, а выход каждого коррелятора подсоединен ко входу соответствующего многоканального гармонического анализатора.

min

/ / р)/ а у(и>)

Фиг. 1

Составитель И. Н. Шувалова

Редактор Н. A. Джарагетти Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: Н. В. Черетаева и В. В. Крылова

Заказ 2520/19 Тираж 535 Подписное

ЦБИИПИ Комитета по делам изобретений и открь .тнй при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2