Способ контроля динамических характеристик линейных систем управления

 

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (н1 4I9851

Союз Советско(Социалистическими

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ( (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 12.05.72 (21) 1783607/18-24 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 15.03.74. Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 21.08.74 (51) М. Кл. G 05b 23/00 гав-./дарстеенный немитет

Савета Министрав СССР аа делан изобретений и открытий (53) УДК 681.327.17 (088.8) (72) Автор изобретения

А. А. Андреев (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

ЛГ(Р)= рт,1

Предлагаемый способ относится к автоматическому контролю динамических систем и может быть использован в устройствах для проверки различных линейных динамических объектов.

Известен способ контроля, заключающийся в подаче на вход исследуемой системы тестового сигнала и сравнении в течение времени выходного сигнала с эталонным. Недостатком известного способа является зависимость времени контроля от внутренних параметров контролируемой системы.

С целью сокращения времени контроля реакции системы на тестовой сигнал без ухудшения точностных характеристик контролируемую систему приводят в момент подачи тестового сигнала в состояние кратковременной неустойчивости, в течение времени контроля сравнивают выходной сигнал неустойчивой системы с эталонным и по величине отклонений судят об изменении характеристик контролируемой системы.

На фиг. 1 приведена функциональная схема контроля; на фиг. 2 и 3 — графики.

Схема контроля динамических характеристик линейных систем содержит: источник входного сигнала 1, контролируемую систему

2, анализатор 3, генератор тестового сигнала

4, корректирующее звено 5, ключ 6.

В исходном состоянии ключ 6 находится в левом положении, при котором от источника

1 на вход контролируемой системы 2 поступает входной сигнал. Анализатор 3 анализируется и отображает преобразованный систе5 мой входной сигнал.

На время контроля ключ 6 переводят в правое положение.

При этом источник входного сигнала отключается и параллельно контролируемой си10 стеме 2 подключается корректирующее звено

5, которое обеспечивает положительную обратную связь и режим неустойчивости. Одновременно от генератора 4 подается единичный импульсный тестовый сигнал, система перехо15 дит в неустойчивое состояние. Анализатор 3 сравнивает значение выходного преобразованного тестового сигнала с эталонным и определяет изменение характеристик контролируемой системы 2. После этого ключ 6 переводят

2Г в левое положение.

При переходе системы в неустойчивое состояние на время контроля ее характеристик время контроля может быть уменьшено. Предположим, что система 2 описывается переда25 точной функцией первого порядка:

30 где К вЂ” статический коэффициент передачи, 419851

Т, — постоянная времени, являющаяся искомой характеристикой, а корректирующее звено 5 имеет передаточkI$10 функцию Wg=go.

Известно, что при подаче единичного импульсного эталонного сигнала на вход линейной системы с передаточной функцией (1) выходной сигнал описывается выражением

h*(t) =- K 1 е ) 10 чувствительность системы к изменению ее характеристики—

1 () О % т> (2) 15 дт, Т, чувствительность новой неустойчивой системы к отклонению контролируемого параметра—

Sò,,,(t) = =.= — > е, (3)

Ot (t1 К,t < - >"т, дТ, Т> т. е. при hI=0,632 К контроль системы прекращается.

Прирагняв (4) величине (5), получим. (К>> (> 1) — 40

= 0,632.

К К2 — 1 где h(t) — выходной сигнал неустойчивой системы во время контроля;

К< — статический коэффициент передачи;

К2 — передаточная функция корректи30 рующего звена.

В качестве допустимого уровня выходного сигнала выбираем величину

h2 (t = Т,) = 0,632.К„ (5) 35

Это уравнение после преобразований может быть представлено в виде

In (0,632 а + 1)

> 1

1 где = — — относительное время контроля

Т, >1 >2 (график т=1(а) представлен на фиг. 2)

С учетом изложенного выражение для чувствительности вновь образованной неустойчивой системы может быть представлено в виде

S т, = — — (0,632а + 1), Т, а чувствительность исходной системы в виде

> К т,= — < e

Ti

Составим отношение а() = т, = (0,632а+1) e= т, График а(т) представлен на фиг. 3, где значения а брались из графика т=1(а) фиг. 2.

Из рассмотрения этого графика следует, что чувствительность предлагаемого способа в

2 — 9 раз выше, чем чувствительность исходной системы.

Предмет изобретения

Способ контроля динамических характеристик линейных систем управления, основанный на подаче входного тестового сигнала и сравнении в течение времени контроля выходного сигнала с эталонным, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени контроля, контролируемую систему в момент подачи тестового сигнала приводят в состояние кратковременной неустойчивости.

0,9

О, О, О, 1 Я 3 Ф 5 фиг 2

o oz аз ич пл os п7 т- иг. 3

Составитель В. Финогенов

Тскред А. Васильева

Редактор Л. Цветкова

Корректор О. Усова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1978, 12 Изд. ¹ 1391 TIlp3iii, об Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4 5