Способ определения частотных характеристик систем автоматического управления

 

Союз Советских

Социалистических

Республик о»718800 к лвтовскоми сви втвльств (I (61) Дополнительное к авт.свид-ву М 171445 (22) Заявлено 160776 (21) 2385684/18-21 с присоединением заявки ¹ (51)м. л.2

0l К 23/16

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 280280. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 280280 (53) УДК 621. 317. .7 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ф.Д. Гольденберг и В.И. Розенов

Омский политехнический институт

/ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технике электрических измерений и может использоваться для измерения параметров высших гармоник, содержащихся в стационарном отклике системы автоматическогo управления при гармоническом воздействии íà его входе.

По основному авт. св. 9 171445 известен способ определения частотных1О характеристик систем автоматического управления, основанный на том, что ".целью измерения коэффициентов ряда Фурье установившийся отклик системы йодают на колебательное звено с двумя интеграторами и одним инвертором, моделирующее консервативный линейный гармонический осциллятор с собственной частотой, равной частоте исследуемой гармоники, после чего интеграторы модели осциллятора включают на время, равное периоду синуcîèäàëüíîãî внешнего воздействия в момент его перехода через нуль при положительной производной.

Однако этот способ не предусматри вает возможности непосредственного измерения амплитуды и фазы измеряемой гармоники. Определение амплитуд и фаэ гармоник производится по значениям синфазной и квадратурной составляющих с использованием известных выражений.

Цель изобретения — непосредственное измерение амплитуд и фаэ гармонических составляющих стационарного отклика системы автоматического управления.

Это достигается там, что по предлагаемому способу момент начала ин- тегрирования в модели гармонического осциллятора смещают в каждом иэ циклов измерений относительно момента перехода через нуль входного воздействия до появления нулевого уровня в концЕ интервала интегрирования на выходе интегрирующего звена, фиксирующего квадратурную составляющую измеряемой гармоники.!

Сущность и з обре тени я по я сн яетс я следующим.

Выражение для изображения выходной величины х(Р) гармонического осциллятора при воздействии на него стационарного отклика системы f(p)a предположении, что выходом является выход интегрирующего звена, фиксирующего синфазную составляющую измеряемой

718800

А1 х® ,1=т 2

Формула изобретения

Составитель Н. Щелкановцев

Техред Н.Бабурка КорректорВ. Бутяга

Редактор Е. Караулова

Заказ 9999/9 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по д4лам Изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 гармоники, в операторной форме имеет вид х(р -- -- — рт о 4 где ц о — угловая частота соб5 ственных колебаний модели осциллятора;

E(p)= RA операторное изображение ряда Фурье.

После перехода от изображения к

10 оригиналу с учетом того, что в случае совпадения собственной частоты <Ю модели осциллятора с частотой измеряемой гармоники O многочлен зна3 менателя содержит кратные корни, выражение для напряжения на выходе запишется следующим образом;.

Ш 2

ОО о г

X(P)=-LA 51tl(Ot А Ъ- А

1Ф 1=) ац„. 1 о а> о3, д > q+ — 1juutc,оь(о>„ +А 1 °

А

О 2 25

Если интегрирование в модели осциллятора заканчивать по истечении

2 времени Т=, то значение интеграО ла от стационарного отклика системы равно

А ц = ф-.со „, 1

2 Ю где 1= — - период изменения гармоCl ( нического воздействия на входе системы. автоматического управления;

d.) — фаза j -й гармоники.

Если организовать циклы измерений, в каждом иэ которых смещать момент 4О начала интегрирования в модели осциллятора относительно момента перехода через нуль входного воздействия, то наступит такое положение, когда произойдет совпадение начальной фазы измеряемой гармоники с начальной фазой собственных колебаний модели осциллятора, т. е.Д. станет равной нулю. При, этом значение интег рала принимает максимальное значение, равное т. е. с точностью до постоянного множителя соответствует амплитуде измеряемой гармоники, а значение интеграла от стационарного отклика на выходе интегрирующего звена, фиксирующего квадратурную составляющую гармоники, обращается в нуль. Начальная фаза гармоники относительно нулевого значения входного воздействия определяется величиной .смещения,необходимого для появления нулевого уровня, в конце интервала интегрирования на выходе интегрирующего звена, фиксирующего квадратурную составляющую гармоники.

Предлагаемый способ позволяет непосредственно определить амплитуду и фазу измеряемой гармоники, что сокращает время, необходимое для экспериментального определения частотных характеристик систем автоматического управления.

Способ определения частотных характеристик систем автоматического управления по авт. св. Р 171445, отличающийся тем, что, с целью непосредственного измерения амплитуд и фаз гармонических составляющих стационарного отклика Сис- темы, момент начала интегрирования в модели гармонического осциллятора смещают в кажДом из циклов измерений относительно момента перехода через нуль входного воздействия до появления нулевого уровня в конце интервала интегрирования на выходе интегрирующего звена, фиксирующего квадратурную составляющую измеряемой гармоники.