Устройство для определения функций

 

О П И С А Н И Е 4О4О57

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистицеских

Республик

Зависни!Ос о 1 а вт. Свндетельс на ¹â€”

Заявлено 10.1.1972 (№ 1736521/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 26.Х.1973. Бюллстень № 43

Дата опубликован ия описания 21.111.1974.!

1. Кл. 6 05b 23/02

06п. 7/34

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий

i ÄK 621.3. (оаэи.З) Авторы изобретения

В. И. Костюк, А. H. Сильвестров и A. C. Тасев

Киевский орден", Ленина политехнический институт имени 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИЙ

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ Н ЕЛ И НЕЙНЪГХ СИСТЕМ

АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к приборам и системам автоматического регулирования и з!оже т быть использовано в контурах самостройки сн стем беспоиоковой градиентной оптнмизацч,! с c) цественными нелинейностями и в систсз!зх параметрического конт роля.

Известны устройсгва, содержащие генератор, подключенный ко,входу модели систез!ь!, состоящей из последовательно включенчы.. линейных з веньев и нелинейного блока; модель чувствительности системы, содержащую последовательно включенные линейные звенья п усилитель с управляемым коэффициентом усиления, причсз! вход каждого линейного звена

;,!одели системы подключен через вычислительный блок к выходу соответсгвующего звена модели чувствптелы!ости системы. Такие устройства не позволяют определять функции чувствительности систем регулирования, содержащих многозначные, нестационарные, несимметричные нелинейные элементы.

Предлагаемое устро!!стзо отличаегся от тзвсстпых тем, что в него введс.!ы две цепи, каждая из которых содержит последовательно соеди !еппые днфференцирующее звено, блок определения модуля и нуль-opra;;: входы первой и второй цепи подкл!очень!, соответственно,,ко входу и выходу нелине!!ного блока модели системы, а выходы — к первому и второму управляющему вхсду усилителя с управляемым коэффициентом усиления. Такое::з. .ðîñнне устройства позволяет расширить класс анализи руемых нелинейных систем. На чертеже приведена блок-схема устройства.

3 стройство содержит генератор 1, модель системы 2, модель чувствительности системы 3, линейные звенья 4! — 4, 5! — 5., вычислительные блоки 6! — 6», усилитель 7 с управляемым коэффициентом усиления, блок нелинейности 8, Ip пепи 9, 10, дифференцирующис звенья 11, 12, блоки определения модуля 18, 14, нуль-органы 15, 16.

Устройство работает следующим образом.

В режиз!е на лпнейчои !асти статическоч

15 характеристики выходная координата нелинейного блока язляегся линейной функцией входной коо рдинаты. В этом случае нелинейный элемент не вносит никаких искажений в форму входного сигнала, кроме фазовых. Существ.2Q ванне пер ой производной по времени выходной координаты обуславливает поступление на ,вход нуль-органа 16 непрерывного сигнала одной полярности, который в свою очередь приводит и:появлению на выходе пепи 10 д!!25 скретного сигна",à. Воздействуя на усилитель с управляемым коэфф; цне:!том усиления 7 этот сигнал формирует коэффициент уси".0ния, равный коэффициенту передачи нелинейного блока.

3Q При режиме в зонах <:пе !увствптельности, 404057

«мертвого хода», «насыщения» выходная координата нелинейного блока не является линейной функцией входной координаты и .-.е форма не зависит от формы входной координаты, а определяется параметрами статической характеристики нелинейности. В этом случае производная выходной координаты становится разрывной функцией в ремени, фаза разрывов которой определяется характером входного сигнала и параметрами статической характеристики нелинейности. На интервалах разрывов, íà вход нуль-органа 16 поступает незначительный по уровню сигнал, не приводящий к срабатыванию схемы. Усилитель 7 в этом случае не пропускает сигнал.

В случаях изменений параметров статической характеристики нелинейности получаются алгебраические приращения в интервалах времени работы схемы на линейном и .нелинейных участках, что приводит к изменению фазы разрывов первой производной выходной координаты. Изменение фазы разрыво в изменяет время существования или отсутствия управляемого сигнала на выходе нуль-органа 1б, что автоматически .приводит к коррекции, работы усилителя с управляемым коэффициентом усиления 7.

В случаях,,когда нелинейности исследуемой системы однозначные, в схеме возможна устойчивая работа на линейном участке статической характеристики, что приводит к обязательному прохождению первой производной выходного сигнала нелинейного блока 8 через ноль.

Отрицательный эффект лож|ного срабаты вания нуль-органа 1б в таких случаях компенсируется работой цепи 9, анализирующей входную координату нелинейного блока. Работа цепи 9 основана на линейной зависимости вход ной координаты и выходной координаты нелинейного блока и их первых производных в режиме на линейной части статической характеристики. Ввиду линейной зависимости, скорость и время прохождения через ноль первых производных будут одинаковыми для входной и выходной .координат нелинейного блока.

При ложных орабаты ваниях нуль-органа 1б, сигнал с нуль-органа 15 вос танавливает необходимый коэффициент передачи усилителя

1о управляемым коэффициентом усиления 7, во:действия на его второй управляющий вход.

Предмет изобретения

15 Устройство для определения функций чувствительности нелинейных систем автоматического регулирования, содержащее генератор. подключенный,ко входу модели системы, состоящей из последовательно включенных линейных звеньев и нелинейного блока, модель чувствительности системы, содержащую последовательно включенные линейные звенья и усилитель с управляемым коэффициентом усиления, причем, вход каждого линейного звена модели системы подключен через вычислительный блок к выходу cooTBpTствующего звена модели чувствительности системы, отличаюи ееся тем, что, с целью получения функций чувствительности систем автоматического резр гули рования с многозначными нестационарными, несимметричными нелинейностями, в него:введены две цепи, каждая из которых содержит IHoследовательно соединенные дифференцирующее звено, блок определения моз5 дуля и нуль-орган, входы первой и второй цепи подключены, соответственно, iso,входу и выходу нелинейного блока модели системы, а выходы — к первому и второму управляющему входу усилителя с управляемым коэффициентом усиления.

404057

Редактор Е. Гончар

Заказ 1047 Изд. № 193 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография № 24 Союзполиграфпрома, Москва, 121019, ул. Маркса — Энгельса, 14

I

11

1

1 .«

Составитель 3. Маркова

Техред Е. Борисова Корректор П. Новожилова