Устройство для измерения параметров линейных динамических объектов

 

iii 864251

Союз Соаатсиик

Социапистичесиик

Рвспубпии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АетОЕСКОМЮ СВИДЮтЕЛЬС а (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 19. 12. 79 (21) 2858278/ } 8-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Опубликовано 15.09. 81. бюллетень М 34

Дата опубликования описания 17.09 .81 (53)M. Кл.

8 05 В 23/02 рееудерстееньй кеевтет ььФР ае делен изебретений и еткритв1 (53) УДК 62-50 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.Н. Ионов, К.В. Змеу и Г.М. Грннфельд (7!) Заявитель

Комсомольский-на-Амуре политехнический и (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ЛИНЕЙНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Из обр ет ение о тно сит ся к автоматическому регулированию и может быть и споль з о вано при ид ентифик ации объектов.

Известно устройство для измерения параметров инерционных звеньев систем регулирования, содержащее первый интегратор, первый вход которого связан с первым входом устройства, измерительный блок, два блока масштабирования, второй интегратор и два блока деления

19 напряжения, первые входы которых соединены с выходом первого и входом второго блоков масштабирования и вторым входом первого интегратора, выход ко3j торого подключен к первому входу второго интегратора, ко второму входу которого подключены выход второго блока масштабирования и второй вход первого блока деления напряжения, выход второva интегратора связан во вторым входои второго блока деления напряжения, выходы блоков деления напряжения соединены с соответствующими входами измерительного блока, а вход первого блока масштабирования связан со вторым входом устройства 1 1 ).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения параметров инерционных звеньев систем регулирования, содержащее измерительный блок и последовательно соединенные блок формирования пробного сигнала, первый сумматор и первый интегратор, причем выход блока формирования подключен к выходу устройства (2).

Недостаток этих устройств состоит в том, что с их помощью нельзг измерять параметры звеньев с передаточной функцией вида Р a p +a р.

2 1

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Эта цель достигается тем, что в устройство введены первый блок масштабирования и последовательно соединенные второй блок масштабирования, вто

864251

3 рой интегратор, третий блок масштабирования, четвертый блок масштабирования, третий интегратор и последовательно соединенные второй сумматор и четвертый интегратор.и, кроме того, введен пятый интегратор, причем второй вход второго интегратора подключен к выходу первого блока масштабирования, входом подсоединенного ко входу устройства, и второму входу 10 первого сумматора, первый вход второго сумматора — к первому входу первого сумматора, второй вход второго сумматора — к выходу третьего блока масштабирования, выход первого сумма15 тора — к первому входу пятого интегратора, подсоединенного вторым входом к выходу второго сумматора, а выходом - к первому входу измерительного блока, второй вход которого под20 ключен к выходу четвертого интегратора и второму входу третьего интегратора, третий вход измерительного блока — к выходу третьего интегратора.

На чертеже изображена блок-схема

25 устройства, Блок-схема содержит исследуемое звено I IIEðBûé блок 2 масштабирования, первый сумматор 3, первый интегратор 4, второй блок 5 масштабирования, второи интегратор 6, третий блок

7 масштабирования, второй сумматор 8, третий и четвертый интеграторы 9 и

l0, четвертый блок 11 масштабирования, пятый интегратор 12, измерительный блок 13,14, блок формирования пробного сигнала.

Процесс измерения параметров состоит из двух операций: подготовки и собственно измерения.

Подготовка осуществляется следую- 40 щим образом.

На вход исследуемого звена подается единичный ступенчатый сигнал.

В установившемся режиме, изменяя коэффициент передачи блока 2 масштаби- 4> рования, добиваются нулевого напряжения на выходе сумматора 3. Возвратив схему в исходное состояние, вновь подают единичный ступенчатый сигнал на вход исследуемого звена, и в ус- 50 тановившемся режиме, изменяя коэффициент передачи. блока 5 масштабирования, добиваются нулевого напряжения на выходе интегратора 6 интегратор

6 переведен в пропорциональный режим работы ).

Вновь возвратив схему в исходное состояние, подают единичный ступен4 чатый сигнал на вход исследуемого звена и в установившемся режиме работы, изменяя коэффициент передачи блока 7 масштабирования, добиваются на выходе блока суммирования 8 нулевого напряжения (интегратор 6 работает в интегральном режиме).

Вновь возвратив схему в исходное состояние, подают единичный ступенчатый сигнал íà вхОд исследуемого звена и в установившемся режиме, изменяя коэффициент передачи блока 11 масштабирования, добиваются на выходе интегратора 5 нулевого напряжения (интегратор 5 переведен в пропорциональный режим работы).

На этом подготовка оканчивается и производят собственно измерение параметров.

Возвратив схему в исходное состояние и подав единичный ступенчатый сигнал на вход исследуемого звена, в установившемся режгме производят измерение параметров на выходе блоков

9,10„12 с помощью измерительного блока 13.

Используя правила структурных преобразований и учитывая, что исследуемое звено имеет передаточную функцию (1 ), можно показать справедливость изложенного.

Изображения по Лапласу на выходе блоков 9,10,12 имеет вид

Х1(р) = 2 Х

Ь а р2+О„р+1 ВХ

X,(Р) —, х

Я Р + а4

О,р +а„р+ вх

X3(p) X

O p +Q< p+ ô SX

Известно, что Х (Оо) = 6М Р Х(р), PwQ где Х p — изображение оригинала х (g)

Тогда получим значения параметров

X„(oo) =b; Х (Со)=С1.1,Х (оо)-а .

В случае, если измеряются парамет" ры инерционного звена первого порядка, постоянная времени определяется на выходе блока 4.

Предложенное устройство дает возможность измерять параметры звеньев вида (1), а также инерционных звеньев первого и второго порядков.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров линейных динамических объектов, содер864251 аказ 7783/70

3 Подписное

ППП "Патент", од,.гл.Проектная,4 жащее измерительный блок и последовательно соединенные блок формирования пробного сигнала, первый сумматор и первый интег,:атор, причем зыход блока формирования пробного сигнала подклю- 3 чен к выходу уст,ойства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в устройство введены первый блок масштабирования и последовательно соеди- 16 ненные второй блок масштабирования, второй интегратор, третий блок масштабирования, четвертый блок масштабирования, третий интегратор и последовательно соединенные второй сумматор и 1э четвертый интегратор, а также введен пятый интегратор, причем второй вход второго интегратора подключен к выходу первого блока масштабирования, входом подсоединенного ко входу уст- щ ройства,. и второму входу первого сумматора, первый вход :второго суммато ра — к первому входу первого сумматора, второй вход второго сумматора - к выходу третьего блока масштабирования, выход первого сумматора - к первому входу пятого интегратора, под соединенного вторым входом к выходу второго сумматора, а выходом - к пер. вому входу измерительного блока, второй вход которого подключен к выходу четвертого интегратора и второму входу третьего интегратора, третий вход измерительного блока соединен с выходом третьего интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидете .ьство СССР

И - 622058, кл. G05 В 23/02, 1978, 2. Борцов B.À., Суворов Г.В., Шестаков Ю;С. Экспериментальное определение параметров автоматизированных злектропроводов. Л., "Энергия", 1969, с.13 (прототип).