Устройство для определения коэфициентов передаточных функций

Устройство для определения коэфициентов передаточных функций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 59693.Л (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 15.04.75 (21) 2124953/18-24 с присоединением заявки №(23) Приоритет— (51) р,1. Кл2

& 05 B 23/00

Государстаенна!й комитет

Совета Министроа СССР по делам изобретений и отнрытий (43) Опубликовано 05,03.78. Бюллетень ¹9 (53) УДК 62-50 (088,8) (45) Дата опубликования описания (5, оЪ. 78 (72) Авторы изобретения

B. Д. Соседка, Т. С. Лукьянова и Л, Ф. Коломойцева

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Артема (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ

ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к автоматическому управлению и измерительной технике и предназначено для экспериментального определения параметров линейных систем автоматического регулирования.

Известны устройства для опредслсния передаточных функций линейных систем, содержащие генератор пробных сигналов, выход которого через подстраиваемую модель и через объект регулирования соединен с элементом сравнения, выход которого соединен со входами измерителя рассогласования, и четыре и нтегратора (1), (2) .

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство для определения коэффициентов передаточных функций, содержащее генератор пробных сигналов, выход которого через подстраивасмую модель и через объект регулирования соединен с соответствующими входами первого элемента сравнения, выход которого соединен со входами измерителя рассогласования, и четыре интегратора (З .

Однако известное устройство характеризует ся недостаточной точностью определения коэффициентов передаточных функций линейных сист(м автоматического управления.

Целью изобретения является повышение точ ности устройс гва.

Для это — î в устройстве установлены олок формирования временных интервалов, ключи и второй элемент сравнения, причем выхо-( первого элемента сравнения через 1:(рвый и второй ключи и первый интегратор (oem)II!(.II с и(!) !1!>(,! входом BT()I)0!о элем(I!T AI с l)a в нен(51 через третий и четвертый ключи и второй интегpdToj) — с вторым входом HTop()l э.!е) ента

1г. сравll(I!I!я, ч(1)(. 3 НЯTЫЙ и !и((. тои кп !очи I( тий интсгратор — с третьим входом второго элемента сравнения, через седьмой и во(!х(ой ключи и четвертый интегратор — с !е!!1(1)г!!и входом втопого элемента сравнения, упри(!!л)(юI; щие входы К.II0чей сое тпнены с выходахп! 6.(i>.(» формирования временных интервалов.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для определения коэффициентов передаточных функ!!и й. пО

Оно содержит генератор прооных сигна10B l, подстраиваему!о модель ?, первый .. второй элементы сравнения 3 и 4 блок формирования временных интервалов 5, ключи 6 — 13, интеграторы 14 — 17. измеритель рассогласова2() ния !)(, объект регулирования 1((.

596915

Устройство позволяет определять коэффициенты передаточной функции Ж (р) следуюшего вила:

1 ж р) 5

«+,„!» «-1 +,„

Устройство работает следующим образом.

Сначала определяются коэффициенты при свободном члене, загем при первой производной и так далее до коэффициента при Ко" 1р производной.

При определении ао подклк>чают к модели усилительное звено.

Подают на вход системы и модели ступенчатое воздействие и в установившемся режиме, изменяя коэффициент усиления модели, добиваются нулевых показаный на выходе измерителя рассогласования 18.

Затем присту пают к определению с1,. Параллельно исследуемой системе подключак>т усилительное звено с коэффициентом усиления, определенным в предыдущем случае. Запускают генератор 1 и одновременно подают линейно растущий сигнал на вход исследуемой системы и модели 2.

Сигналы с выхода объекта 19 системы и модели 2 подаются на элемент сравнения 3.

В элементе сравнения 3 выделяется разность между выходным сигналом модели х„и сисгемы Х „(Л=Х -Х ), а затем через замыкаю- що шие ключи 6, 8, 10, !2 и размыкаюшие ключи 7, 9, 11, 13 сигнал разности подается на входы интеграторов 14 — 17.

Формирователь временных интервалов 5 передним фронтом импульса первого выхода че- 35 рез замыкающий ключ 6 включает интегратор !4, а задним фронтом этого же импульса через размыкаюший ключ 7 отключает интегратор 14. В следующий момент времени по переднему фронту импульса со BTopol выхода формирователя временных импульсов через замыкаю ций ключ 8 включится интегратор 15 который произведет интегрирование разности А за то время М.

Далее включатся интеграторы 16 и !7. Результаты интегрирования сравниваются во втором элементе сравнения 4. Если свободные колебания в системе затухнут, то показания последующих интеграторов будут практически одинаковы. В этом случае, разделив результат интегрирования на величину времени интегоирования ht, определяют Л. Коэффициент при первой производной определяется согласно выражению ь„о!

О 1 где Л, — разность между выходным сигналом системы и модели при подаче линейлинейно растущего сигнала; и1 — коэффициент при линейно растущем, 60 си гнале.

Затем приступают к определению коэффициента а . Параллельно исследуемой системе подключают модель со следующей передаточной функцией ( "м Р =

a (P)+ Io

Для определения коэффициента а> на вход системы и модели поступает квадратично растущий сигнал х =А .Коэффициент а> опвк разделяется как а а

Gl.

2, А

2 где Л2 — разность выходных сигналов системы и модели при подаче на вход воздействия х „„= v zt и — коэффициент при квадратично растушем члене.

После определения коэффициентов при второй производной корректируют модель, а затем на вход исследуемой системы и модели подают кубично растущий сигнал х = dt и определяют коэффициент при третьей пройзводной.

Таким образом, подавая все более сложные сигналы из последовательности время-степенного ряда, определяются все неизвестные коэффициенты передаточной функции исследуемой системы. Коэффициент при К производной определяется по формуле:

Ь, (4

Q к. к

К где Ь вЂ” разность выходного сигнала системы к и модели при подаче на иv входы сигнала.

a. — коэффициент при соответствующем

К сигнале из время-Степенного ряда.

Формула изобретения

Устройство для определения коэффициентов передаточных функций, содержащее генератор пробных сигналов, выход которого через подстраиваемую модель и через объект регулирования соединен с соответствуюшими входами первого элемента сравнения, выход которого соединен со входами измерителя рассогласования, и четыре интегратора, отличаю uecÿ тем, что, с целью повышения точности, оно содержит блок формирования временных интервалов, ключи и второй элемент сравнения, причем выход первого элемент сравнения через первый и второй ключи и первый интегратор соединен с первым входом второго элемента сравнения, через третий и четвертый ключи и второй интегратор — с вторым входом второго элемента сравнения, через пятый и шестой ключи и третий интегратор — с третьим входом втор.>I o элемента сравнения, через седьмой и восьмой ключи и четвертый интегратор — с четвертым входом второго элемента сравнения, управляющие входы ключей соединены с выходами блока формирования временных интер.валов.

596915

Составитель Г. Романченко

Гехред О. Луговая Корректор А. Гриценко

Тираж 1033 Подписное

Редактор Л. Бабич

Заказ 1! 36/45

ЦНИИПИ Государственного комитета Совет» Министров СССР по делам изобретеи ий и открыт и й

113035, Москва. Ж-35, Раугцская наб. д. 45

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектчая, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: !. Сейд к Э. П. Идентификация систем управления, «Наука». 1974. < 44 — 47.

2. Блендхол E. и др. Определение дина!иических характеристик при помощи самонастраивающих систем. Труды 1 конгресса Москва, ИФАК 1961.

3. Теория автоматического регулирования., под ред. В. В. Солодовникова, книга 2,"Машиностроение, 1967 с. 138 †1.