Устройство для измерения параметров звеньев систем регулирования

Устройство для измерения параметров звеньев систем регулирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 201078 (21) 2677428/18-24 (с-1)м (2 с присоединением заявки И9

G 05 В 23/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (3) УД) 62.50 (088.8) Опубликовано 25.0180- Бизллетень Щ 3

Дата опубликования описания 2801.80 (72) Авторы

ИЗОбРЕтЕНИЯ А.Н, Ионов, Г.М. Гринфельд и К.В. Змеу (71) Заявитель Комсомольский-на-Амуре политехнический институт (5 4) УСТРОЙСТВО .ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ЗВЕНЬЕВ СИСТЕМ РЕГУ ":И:ОВАНИЯ

W apl р(тр + 1) Изобретение касается автоматического регулирования и может использоваться при исследовании и наладке систем автоматическогo регулирования.

Известно устройство для измерения параметров звеньев систем регулирования, содержащее интегратор, входы которого связаны с входами исследуемого звена, а выход — с измерительным прибором (1) .

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения параметров звеньев систем регулирования, содержащее измерительный блок и интегратор, вход которого связан с вхо- (5 дом исследуемого звена (2) .

Недостаток этих устройств заключается в том, что с их помощью можно измерять параметры только одного типа звеньев — звеньев первого порядка, тогда как на практике весьма часто приходится иметь дело со звеньями, передаточная функция которьж имеет вид 25

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что оно имеет сумматор и блок масштабирования, вход которого подклю ен к выходу исследуемого зв ена, выход — к первому входу сумматора, второй вход которого -связан с выходом интегратора, а выход с входом измерительного блока.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Она содержит. исследуемое звено 1, интегратор 2, блок масштабирования 3, сумматор 4, измерительный блок 5.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, снимаемый с входа звена 1, подается на интегратор 2, выход которого соединен с входом сумматора 4.

На другой вход сумматора 4 с противоположньм знаком подается сигнал с выхода блока масштабирования 3, вход которого соединен с выходом исследуе- мого звена 1.

Процесс измерения состоит из двух операций: установка коэффициента передачи блока масштабирования и собственно измерение параметров звена.

Установка коэффициента передачи осуществляется следующим образом.

На вход исследуемого звена подается прямоугольчый сигнал. B установив711545

h (2) при. 0 < <г. (t)+ (-h (t-C) ) при < t

h(t) = Q. K(t- Т(1 -б ) ), (2) где 4 —. амплитуда прямоугольного импульса.

Тогда из (1) и (2)

-Цг - Цт

KO(t -T(1-Е )) О« t< (3)

К )(С+ТЕ (1-Е )) < t

Установившееся значение у (гю) = 4К С. (4)в

При подаче на вход исследуемого звена 1 прямоугольного импульса длительности С, на первом входе сумматора 4 сигнал определится, как г. -5 xdt =ггаг -МТ (5) о о сигнал на выходе сумматора

Е4 Z Е ° но

3 Ъ где K> — статический коэффициент.передачи блока масштабирования 3, а, так как изменением коэффициента передачи К добиваются значения Е4 = 0 в установившемся режиме, то

Z () — Z+(ao) = 0 (7) (6) шемся режиме, изменяя коэффициент передачи блока масштабиронания, добиваются нулевого показания измерительного прибора 5. После этой операции устройство откалибровано и, возвратив его в исходное состояние, можно приступать к определению параметров исследуемого звена 1. Для этого необходимо, подавая на вход исследуемого звена ступенчатый сигнал, с помощью измерительного блока 5 производить по окончании переходного процесса определение параметров.

Проведем этому математическое дон аз а тельств о.

Исследуемое звено линейно, к нему применим принцип суперпозиции, т.е. реакцию исследуемого звена на прямоугольный импульс можно рассматринать как сумму реакций звена: положительное ступенчатое воздействие, приложенное в момент времени и отрицательное ступенчатое воздействие той же амплитуды, приложенное в момент времени t + С, где С- длительность импульса. Тогда реакция исследуемого звена на прямоугольный импульс длительности может быть представлена

Из (4), (5), (6) и (7) имеем к

3 ) (8)

Проведем далее математическое доказательство того, что при подаче

5 на вход исследуемого звена 1 единичного ступенчатого воздействия, измерительный блок 5 в установившемся режиме регистрирует значение параметра Т. () В результате структурных преобразований сигнал на входе измерительного блока 5 записывается в операторном виде

4 Tp+ 1 Р (9)

Решением линейного дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами (9) является выражение

Z (t) = т(1-е (т)

29 Установившееся значение

Е4()

Таким образом, измерительный блок

5 н установившемся режиме регистрирует значение параметра Т, Предлагаемое устройство дает. возможность измерять параметры звеньев нида

k р(тр 1) 30 что принципиально отличает это устройство от известных ранее. формула изобретения

Устройство для изМерения параметров звеньев систем регулирования, содержащее измерительный блок и интегратор, вход которого связан с нходом

40 исследуемого звена, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит сумматор и блок масштабирования, вход которого подключен к выходу исследуемого звена, выход — к пернсму входу сумматора, второй вход которого связан с выходом интегратора, а выход — с входом измерительного блока.

Источник и информации, принятые в о н нима нне при экспертизе

1. Ан торск ое св идетельств о СССР

9 467332, кл. Н 02 Х 3/24, 1971 г

2. Борцов Ю,A Суноров Т.В. и

Шестаков Ю.С. Экспериментальное опре55 деление параметров автоматизированных элен троприв одов . Л., Энергия, 1969, с. 16 (прототип) ..

545

Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9010/35

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В .. Васильев

Редактор Л. Лашкова Техред О. Андрейко коррек тор М . Пожо