Устройство для контроля динамических систем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3/02 511 О 05) ЕТЕН ЕПЬСТВУ т:.ъщ.; 2 Бюл. Р 2 мов, В.Д.и,В.А. С 8,8) ое свидет 05 В 23/ риш иче ельство С02, 1980 Стас ДЛЯ КОНТРОЛСТЕМ по авт,св. УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И Н АВТОРСКОМУ СВИД 61) 769496,ЯО 1 4 1 А Р 769496, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения полноты контроля, в устройство введены третий усилитель и дополнительный элемент задержки, вход которого подключен к выходу компаратора,.первый вход третьего усилителя соединен с одним выходом второго задатчика коэффициента усиления, второй вход " с выхо ,дом второго элемента задержки, а вы ход - с дополнительным выходом устройств-Изобретение-отноСится к автоматике и может быть использовано внаучных исследованиях и при контролесистем автоматического управления.Известно устройство для контролядинамических систем, содержащее генератор тест-сигналов, подключенныйк одному выходу устройства, и включенные последовательно компаратородин вход которого соединен с первым входом устройства, и блок оценкирезультатов контроля, подключенныйк другим выходам устройства, сумматоры, инвертор, накопитель, элементзадержки, усилители, задатчики коэффициентов усиления, импульсный преобразователь, вход и первый выходкоторбго подключены соответственнок второму входу устройства и одномувходу первого сумматора, и генератор последовательности импульсов,соединенный входами с вторым выходом импульсного преобразователя итретьим входом устройства, а выходомчерез первый задатчик коэффициентаусиления с управляющим входом первого усилителя, информационный входкоторого подключен к выходу накопителя и через инвервор к другому входупервого сумматора, подключенного выходом к информационному входу второго усилителя, управляющий вход которого соединен с одним выходом второго задатчика коэФфициента усиления,подключенного входом к второму выходу импульсного преобразователя идругим выходом через элемент задержкиЗ 5к одному входу накопителя, другойвход которого через второй сумматорсоединен с выходами усилителей, причем выходы второго сумматора и первого усилителя подключены к другим 40входам компаратора 1).Недостатком известного устройства,является ограниченная полнота контроля из-за разомкнутого контура системы регулирования, что не позволяет осуществить проверку в реальном режиме работы контролируемойсистемы,Цель изобретения - увеличение полноты контроля.Указанная цель достигается тем,что в устройство для контроля динамических сиатем введены третий усилитель и дополнительный элемент задержки, вход которого подключен к выходукомпаратора, первый вход третьегоусилителя соединен с одним выходомвторого задатчика коэффициента усиления, второй вход - с выходом второго элемента задержки, а выход -с дополнительным выходом устройства. 60На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства,Устройство содержит генератор 1 тест-сигналдв, иМпульсный преобразователь 2, первый сумматор 3, первый усилитель 4, второй сумматор 5,накопитель 6, инвертор 7, второйусилитель 8, первый эадатчик 9 коэффициентов усиления, элемент 10 задержки, генератор 11 последовательности импульсов,. второй задатчнк 12коэффициента усиления, компаратор13, блок 14 оценки результатов контроля, дополнительный элемент 15 за-.держкии третий усилитель 16 и вы-.числитель 17Устройство работает следующим образом.Стимулирующее воздействие с выхода генератора 1 подается на первыйвход контролируемой динамической системы. На выходе последней появляет-.ся случайный вектор состояния Н(1),служащий входным сигналом преобразователя 2, По этому сигналу вычисли"тель 17 реализует получение значенийтекущей Н(К+1/К+1) и предсказаннойЧ(К+1/К) оценок, на основе которыхс помощью блоков компаратора 13,элемента 15 и усилителя 16 осуществляется управление состояниемконтролируемой динамической системы,а блок 14 оценивает результаты контроля и управлейия,В связи с этим рассмотрим дварежима работы устройства.Режимопределения текущей оценкиФ(1+1/К+1) и управления текущим сос.тоянием.Работа начинается с нулевоголзначения оценки Ч (О/0)=0 (накопи"теле б - нулевое значение оценки),В момент К = 0 по приходу на входимпульсного преобразователя 2 случайного значения сигнала У (вданном случае, при К = 0 У(1длительностью, обеспечивающей нормальное срабатывание элементов схемйустройства, и амплитудой, соответствующей значению Н(Ф) в момент К=О,сигнал Н(К+1) с одного из выходовпреобразователя 2 поступает на входывторого задатчика 12 коэффициентаусиления и генератора 11 последовательности импульсов, с другого выхода на первый вход сумматора 3. Второй задатчик 12 коэффициента усиления обеспечивает установку коэффици-.ентов усиления К(К+1) при К = О,К(1) усилителя 8, усилителя 16(К, К) при К = О Мф(о)=0 и управление сбросом накопителя б старойоценки через элемент 10 задержки,имеющий задержку на один шаг (тактсчета). Первый задатчик 9 коэффициента усиления с помощью генератора11 импульсов обеспечивает установкукоэффициента усиления усилителя 4ф(К+1, К) при К е 0 ф(1О)В этотмомент времени при К = 0 на второмвходе сумматора 2 сигнал Ч(0/0)=0с выхода сумматора 3, сигнал Нд(1),усиленный усилителем 8 в К (17 раз,.1 О 34 О 18 45 Составитель В. РудневРедактор Н: Ковалева Техред М,кузьма Корректор А. Ильин Заказ 5625/51 Тираж 874 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 филиал ППП ффПатент", г,Ужгород, ул. Проектная, 4 пройдя через сумматор 5, поступает в накопитель б и компаратор 13, т.е. полученное значение оценки Н(1/1) передается в компаратор 13 и задерживается в накопителе б, обеспечи-. вающем выдачу сигнала У(Ы/К) на вход усилителя 4 и через инвертор 7 на вход сумматора 3. Вычисленное значение оценки 9(1/1) сравнивается компаратором 13 с соответствующим значением Оо,величина отклоне ния або передаемся в блок 14 оценки результатов контроля и задерживается в элементе 15 задержки на один шаг до момента поступления (Следующей величины отклонения, В момент к = О У= О; управление конт-. ролируемой системой не осуществляется.В момент К1 поступившее с выхо-, да преобразователя 2 на первый вход сумматора 3 значение сигнала Н(Ы+1) при й = 1+- У(2) суммируется с сигналом 9(1/1), имеющимся на втором входе последнего. Полученный с выхода сумматора 3 сигнал Ч(Е+ 1/к) = Н(К+1)- ф(К+1, К) Мд(Ы/к) в данном:случае при Х = 1 Ч(2, ) = Н,(2)- -Ф(2,1) Ю(1/1) усиленный усилителем 8 в К(2) раз, подается на первый вход сумматора 5, на второй вход которого поступает из накопителя б ЗО предыдущее значение оценки Й (1/1), усиленное усилителем 4 в ф (1 с+1,1), при к = 1 в ф (2,1) раэ. Полученное в результате суммирования указанных величин на выходе сумматора 5 теку щее значение оценки состоянияФ (Х+/к+)=ф (к+, к)д (К/к)+К (ки)Лфч(К+)-ф (К 1, КР 9(ЧК 4лгАе а (К/К): ф(К,К) аК-ЖК-)+Юд(К К-)1хф 1)/пр(К) в данном случае при к = 1.Щ,СПг)= ф(2,ф(И)+К, (2 фДЮ-Ф(2, )Щ(1 И,.дв 1 ф мф (1,.)ф/ (О/0)+9(1,0)М (О) передается в компаратор. 13 и задерживается в накопителе б. В компараторе 13 определяется величина откло-.нения 60 мор(е), которая поступает 55 в блок 14 оценки результатов контроляи в элемент 15 задержки, где, казанное значение задерживается,а хранившееся значение Но (О)передается на вход усилителя1 б. Значение. Н (О) усиленное:усилителем. 1 б 4 (1 с, К - 1)при Ы = 1 в Ч (1,О) раз, воздействует на управляющий вход контролируемой динамической систеьы, приводя ее в нормальное состояние, В дальнейшем (при к = 2,3,) описанныйцикл повторяется,Режим предсказания оценки на заданный интервал времени Я (1+1/Х).В этом режиме в соответствии сустановкой с заданного интервалапредсказания: (фустановка 1 ") взадгенераторе 11 последовательностиимпульсов последний с помощью перного задатчика 9 коэффициента усиления обеспечивает установку коэффициента 4 усиления усилителя на .величинуф(1 с+Х, 1 с), что позволяет усиливать Ч(Е/К) в указанное. число раз,обеспечивая тем самым выдачу черезвторой вход сумматора 5 на вход компаратора 13 предсказанного значенияоценки на 1 шагов вперед Ч(Е+Е/к)=Ф(К+3.,1 с) Я(Х/к), т,е, на заданныйинтервал времени.В остальном работа устройствааналогичнаработе в первом режиме.Вычисленные значения оценок сравниваются в компараторе 13 с соответствующими значениями ц, и по величиорне отклонения дОорсхема управления(элемент 15 и усилитель 16) вырабатывает соответствующий сигнал управления, приводящий состояние контролируемой системы к норме, а блок 14оценки результатов контроля выдаетодин из сигналов: "Годен до й д (назаданный интервал времеНи объектконтроля годен )или "Не годен".При контроле состояния динамической системы используются определенные при синтезе системы номинальные значения оценок и допустимые их отклонения ЬЦ , значенияпараметров ф, Г (l, к,(Положительный эффект изобретения заключается в том, что оно позволяет управлять .поведением конт-,ролируемых динамических систем, создавая им реальный режим работы грипроверках, что увеличивает полнотуконтроля,