Устройство для экспериментального определения
2044IS
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ,, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик ч- I %„1,А
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 06.XII.1966 (№ 1117525/26-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 20.Х.1967. Бюллетень № 22
Дата опубликования описания 5.1.1968
Кл. 21с, 46/50
42d, 10
МПК G 05f
G 016
УДК 621.317.757.001.6 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий прн Совете Министров
СССР
Автор изобретения
IO. Ш. Кушнер
Ленинградская военная инженерная Краснознаменная академия им. Можайского
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ЛИНЕАРИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО
УПРАВЛЕНИЯ частных производных нида дх (, д) д 1тт у;
Sq,=O; дГ(., д> д1пд; (2) Известны устройства для экспериментального определения показателей чувствительности временных характеристик систем автоматического управления,к вариациям параметров.
Предложенное устройство отличается от изIBocTHbIx тем, что в нем установлены по числу коэффициентов влияния ячейки памяти на интеграторах с коммутирующим контактом и две пары логических схем, содержащих коммутирующие реле, управляющие соответствующими коммутирующими контактами: первая пара логических схем,подсоединена ко входу, а вторая — к выходу первой модели системы, к которому подключена также одна из ячеек памяти, а остальные ячейки памяти подсоединены к выходу устройства определения коэффициентов влияния. Это обеспечивает возможность определения чувствительности амплитудной, фазовой, вещественной и мнимой частотных характеристик системы к изменению ее параметров.
Чувствительность временных и частотных характеристик линейных систем автоматиче.ского управления (САУ) к малым вариациям параметров q; (i = 1, ..., n) обычно оценивается при помощи коэффициентов влияния, т. е. где x(t, q) — временная характеристика САУ; г (ь, q) — одна из частотных характеристик
10 САУ (амплитудная, фазовая, вещественная или мнимая);
Р(, q;), Рр(<о, q;) — коэффициенты влияния относительной,вариации t-го параметра у Ь
15 на изменение соответственно времен
Ч ной или частотной характеристики САУ.
При гармоническом входном сигнале f (t) =
= Вс$1п(а1) выходная величина САУ равна
x(t, q) = ВоА(тп, q) ° Яп(от1+ <р(тс, q)), (3) где А (ж, q) — амплитудная частотная характеристика САУ;
V (ж, q) — фазовая частотная характеристика
25 С АУ.
Подставляя выражение (3) в выражение (1) и выполняя дифференцирование, получим
204418 ((t.q,.) = (1) = В (" ) sin(t+ р(а,q))+A(o>, q) cos ( din q; 1 din q; Формула (4) может быть преобразована: ((1, o,) = В,> (соз о (о>, q) — Л(о>, q) з1п (а, д) з1п о>1+, (дА (о>, iу) — — дс (o>, q) дА(, у) (дlnq; д Inq; d In q; +- А (а, q) "" ч) сов с: (а, q) ) сов а1} . - (u>, q) д In q; (4) sin (а, 9) + (5) Из формул (4) и (5) следует, что ) (tü q ) Во (,>и (» q>) sin t + t@ (0>> q ) cos а } ; (1 Ч ) — Bo ((А (а 9) sin (а + 9 (» q)) + А (о>, q) ) (а, q) сов (а(+ f (о>, q)) } (6) (7) где д (о>, q;) — коэффициент влияния вариации t-го параметра на изменение амплитудной частотной характеристики САУ; р-; (о>, q;) — коэффициент влияния относительной вариации -го параметра на изменение фазовой частотной характеристики САУ; р, (о>, д;) — коэффициент влияния относительной вариации i-го параметра на изменение вещественной частотной характеристики САУ; F (о>, д,) — коэффициент влияния относительной вариации i-го параметра на мнимую частотную характеристику САУ. Из формул (6) и (7), устанавливающих связь между показателями чувствительности к вариациям,параметрав временных и частотных характеристик САУ следует, что для определения коэффициентов влияния типа р(о>, q;) достаточно зафиксировать в определенные моменты времени значения коэффициента,влияния P(t, д;) при синусоидальном входном сигнале f (t) = B»sin о>(. Действительно, HB основании соотношения (6) при f(t) = f ... т. е. при m t = — (t — ) 8 (t, q,): В ° (а, q,.), (8) 2 2о>/ а при f(t) = О, т. е. при et = 0 или о>l = л ))(t ч;) = 44а (о, ч,). (-)) Аналогично нг осчовании соотношения (7) в те моменты,,когда фаза сигнала на выходе САУ x(t, q) равна —, т. е. x(t, q) = х,„. р(1, д;) = Ворл (о>, д;), (10) а при x(t, q) = 0 РР, q;) = ВР, (, q;), где  — амплитуда сигнала x(t, q). Структурная схема .предлагаемого устройства приведена на чертеже. Устройство содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, модели 2 и 8 исследуемой системы, операционные усилители 4 — 12, логические схемы 18 — 16 и электромагнитные реле 1Р— 4Р. Пунктиром обведено устройство 17 для определения коэффициента, влияния P(t, q, ) вариации -го параметра САУ на изменение временной характеристики x(t, q) при входном воздействии f(t). В эту группу входят две модели исследуемой САУ 2, 8 и блок с передаточной функцией W,. (ð) = (Р зави д W;(ð,q; > сящей только от того параметра, влияние которого на динамические характеристики САУ иоследуется в данный момент времени. ОспоВу устройства составляют операционные усилители 4 — 12. На усилителях 4 и 6 собраны интеграторы, на усилителях 5 и 7-— ипверторы с коэффициентом передачи, равным 1; усилители 8 — 10 используются в качестве запоминающих устройств, фиксирующих в определенные моменты времени значения входной величины. Сигналы на выходе логических схем 18 — 16 появляются тогда, когда сигналы на их входах, представляющие собой гармонические функции времени, принимают нулевые значения. Электромагнитные реле 1Р— 4Р управляют работой запоминающих устройств. Устройство р аботает следующим образом. Напряжение f(t) = Basin о>1 с выхода генератора 1 подается на вход модели 2. При этом напряжение на входах запоминающих устройств, собранных на усилителях 8 — ll, оказывается пропорциональным величине P(t, q,), т. е. показателю чувспвительносги характеристики x(t, q) к вариации i-го,параметра. Сигнал f(t) с генератора через усилители 4 и 5 поступает на входы логических схем 18 и 14, а сигнал x(t, q) — на входы логических схем 15 и 16. Логические схемы И и 15 (и управляемые ими реле 1Р и ЗР) срабатывают при достижении функциями f(t) и x(t, q) максимальных значений, так как при этом напряжение на входах блоков 18 и 15 благодаря 204418 Предмет изобретения Составитель И. Шувалова Техред Т. П. Курилко Корректоры: Е. Ф. Полионова и А. П. Татаринцева Редактор Л. Утехина Заказ 420:ý,14 Тираж 535 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 Типо рафия, пр. Сапунова, 2 использованию интеграторов 4 и б оказывается равным нулю. При f(f) = 0 появляется сигнал на выходе блока 14 и срабатывает реле 2Р, а при х(1, д) = 0 поя вляется сигнал на выходе блока 16 и срабатывает реле 4Р. Реле 1Р— 4P, срабатывая, самоблокируются и разрывают свои контакты в цепях запоминающих устройств 8 — 12, в результате чего напряжение на выходах усилителей 8 — 12 оказывается пропорциональным коэффициентам влияния 3,(о, д;), Pq (о, q;), PA (о, q;) и .произведению Вор,- (сз, q;). Для определения величины B используется запоминающее устройство на усилителе 12. Устройство для экспериментального определения чувствительности динамических характеристик линеаризованной системы автоматического управления к изменению ее параметров, содержащее устройство определения коэффициентов влияния вариации исследуемого параметра на изменение временной характеристики системы с двумя аналоговыми моделями системы и генератор синусоидальных колебаний, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности определения чувствительности амплитудной, фазо вой, вещест10 венной и мнимой частотных характеристик ic»стемы к изменению ее.параметров, в нем установлены по числу коэффициентов влияния ячейки памяти на интеграторах с коммутирующим контактом и две пары логических 15 схем, содержащих коммутирующие реле, управляющие,соответствующими коммутирующими контактами; первая, пара логических схем под соединена ко входу, а вторая — к выходу первой модели системы, к которому под20 ключена также одна из ячеек памяти, а остальные ячейки, памяти подсоединены к выходу устройства определения коэффициентов влияния.
