Цифровой автомат контроля линейных четырехполюсников

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 47I 588

Союэ Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 10.12.68 (21) 1294)87/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (32) Пр иор итет—

Опубликовано 25.05.75. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 13.01.76 (51) М. Кл. G 06f 15 46

Государственный комитет

Совета й1инистров СССР (53) УДК 621.317.757 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) А вторы изобретения М. Я. Минц, В. Н. Чинков, В. В. Смеляков, и Ю. В. Гладков (71) Заявитель Харьковское высшее командно-инженерное училище (54) ЦИФРОВОЙ АВТОМАТ КОНТРОЛЯ

ЛИНЕЙНЫХ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ

Изобретение касается автоматического контроля систем управления.

Известные устройства контроля линейных систем автоматического управления,,использующие измерение коэффициентов Фурье основной гармоники выходного сигнала системы и пересчитывающие эти коэффициенты в исследуемые параметры, сложны и затрачивают много времени на вычисления.

Целью изобретения является упрощение 1о схемной реализации и повышение быстродействия автомата.

Это достигается путем исключения операций пересчета коэффициентов Фурье в исследуемые параметры.

Вычисление параметров системы Aqj u функций от них Ла; производится по следующим фориулам:

U (de)— з|п de, cos de— с . b, .с .

» js ss

b",.

1 г.= —; н

ab .

1

rj . =

ab

pA =

l ас .

1 ас . (25

30 Мгновенные значения исследуемого сигнаU (de)

Ь = g — „соя de+

Н е /

U (de)

+ g g —, sin de — q s

r. 1 е /

U (de) А = —,cosde+ и е Пс

U (de)

+ —, sin de — Z;. э е 1 мгновенные значения выходного напряжения исследуемой системы при й-том входном синусоидальном воздействии в п-точках периода; дискретные значения ортогон альных функций

sin d u cosd в этих же точках; некоторый постоянный коэффициент; величины, соответствующие номинальным значениям определяемых параметров или их функций; коэффициенты пропорциональности, определяемые заранее для каждого контролируемого объекта расчетным путем;

471588 ла U" (d) в п точках периода с координатами г

de= — 1, т. е. с равномерным шагом диси кретизации преобразуют в цифровой код

И (de). Полученный код мгновенных значений исследуемого напряжения умножается на код значений ортогональной системы функций

cos d u sin d в тех же точках de. Поскольку ортогональная система функций является опорной, т. е. ее начальная фаза остается неизменной, коды значений cos de u sin де рассчитываются заранее и задаются в точках преобразования de. После умножения кодов мгновенных значений И(сне) выходного напряжения контролируемой системы на коды значений ортогональной системы функций

cosde u sin de полученные произ ведения интегрируются цифровыми интеграторами с учетом знаков произведений и масштабного ко2 эффициента а= — . Блок-схема автомата и показана на чертеже.

Автомат имеет два режима работы — определение коэффициентов Фурье при одном входном синусоидальном возведении (режим

I) и измерение динамических параметров системы или функций от них (режим II).

Выходной синусоидальный сигнал генератора 1 подается на вход исследуемого объекта 2, с выхода которого непрерывный периодический сигнал поступает на преобразователь аналог-код 8.

Преобразователь аналог-код 8 работает в ждущем режиме и служит для преобразования M I uoâåíuûõ значений выходного напряжения И(д) объекта в цифровой код в и точках de. Моменты de дискретизации .на пряжения U(d) задаются блоком управления 4 в виде импульсов запуака преобразователя аналог-код 8.

Так же блоком управления задаются коды значений ортогональной системы функций

cos d u sin d, соответствующие тем же точкам дискретизации.

Коды U (de) с преобразователя 8 через переключатель 5 поступают на один из входов цифровых множительных устройств б, 7, на другие входы которых задаются коды cos de и sin de. В результате на выходах множительных устройств б, 7 образуются произведения U" (de) cos de и (Р(де) sin de соответственно, которые в дальнейшем интегрируются реверсивными счетчиками 8, 9. На ре версивные счетчики поступают п произведений за период.

Режимы работы счетчиков 8, 9 задаются схемами реверса, расположенными непосредственно в счетчиках. Схемы реверса состоят из нуль-органов, формирующих им пульсы,в моменты переходов выходного напряжения U (d) исследуемого объекта через, нулевые значения, и логических схем, анализирующих знак каждого, произведения, учитывая, что знаки ортогональных функций известны и вводятся в схемы реверса блоком управления. ,По окончании процесса измерений пока10

65 зания счетчиков 8, 9 будут пропорциональны коэффициентам Фурье Ск,и Вк соответственно.

Во втором .режиме произведения U (de)

cos de и U,(de) sin de необходимо разделить на коэффициенты Р . и r или Р,". и r,. Эта операция выполняется включенными переключателем 5 делителями частоты 10, 11,между выходом преобразователя аналог- код 8 и входами множительных устройств б, 7. Эти делители и служат для задания указанных коэф ф ици енто|в.

Действительные значения параметров и их отклонения от номинальных значений зависят как от вещественной, та к и мнимой составляющих комплексных коэффициентов

Фурье, Это же справедливо и для функций от параметров и их отклонений. Суммирование слагаемых, обусловленных вещественной и мнимой составляющими комплексных коэффициентов Фурье, осуществляется с помощью вентилей переноса 12 между счетчиками 8, 9.

Определение параметров (функций от них) нли их отклонений (функций от них), а следовательно, и .коэффициентов Фурье Вк, Ск должно производиться при нескольких входных воздействиях если Л ) 2. Это вызывает необходимость синхронной перестройки частоты выходного сигнала генератора 1 и коэффициентов деления делителей 10, 11, которая может осуществиться как вручную, так и автоматически по заданной программе, как от внешних, так,и внутренних программных устройств.

При нажатии кнопки «Пуск» в блоке управления 2 значения qo или Zo, заданные переключателями 18, записываются в счетчик

8 с учетом знака, и в то же время начинается процесс преобразования мгновенных значений исследуемого напряжения в числовой эквивалент. Пачки импульсов,,пропорциональные мгновенным значениям напряжений, с выхода преобразователя 8 через делители частоты 10 и 11 поступают на множительные устройства б и 7, где они умножаются па дискретные значения ортогональных функций

cosde u sin de в точках п реобразования. После окончания измерений в и-ной точке периода в счетчике 8 будет записана величина (с, С, — q,) или (c(Ñ,— Zo), а в счетчике 9— величина Ь)B или b;B,. В этот момент на вентили 12 поступает из блока управления 4 импульс на перенос показаний из счетчика 9 в счетчик 8 с учетам знака (режимы работы счетчиков 8 и 9 на суммирование и вычитание задаются схемами реверса аналогично

1, 2).

После этого производится перестройка частоты стимулирующего воздействия генератора 1 и коэффициентов деления делителей 10, 11, далее процесс измерения повторяется.

Указанные операции павторяются,для k входных синусоидальных воздействий системы.

Окончательно в счетчике 9 будет зафиксирована определяемая величина Лд, или ЬЛ;.

471588

Предмет изобретения

Составитель В. Сорокин

Текред T. Миронова

Редактор Е. Кравцова

Корректор И. Симкина

Заказ 940/1379 Изд. ¹ 838 Тира;к 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Цифровой автомат контроля линейных четырехполюсников, содержащий генератор синусоидальных колебаний, блок управления, преобразователь аналог-код и два множительных устройства с подключенными .к ним интегрирующими счетчиками, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения схемной реализации, между преобразователем аналог код и множительными устройствами включены делители частоты с переменными, коэффициентами деле5 ния, а интегрирующие счетчики соединены между собой вентилями переноса, импульсные входы которых подключены к блоку управления.