Устройство для экспериментального определения

20448 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликПриорите Комитет по делам зобретений и открытий при Совете Министров СССРубликовано 20,Х.1967. Бюллетеньта опубликования описания 5.1.1968 Авторизобретен 1 О шнер женерная Краснознаменная академи. Можайского енинградская военн аявит ТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИКЛИНЕАРИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ астных производных н дх (8, д) д 1 тгд;дГ(., д Чг =О,Рг(щ %) = 1 п дг ияни метр го Подставляя выражение(1) и выполняя дифферен в выражениеванне, получим Известны устройства для эксперименталього определения показателей чувствительноти временных характеристик систем автомаического управления,к вариациям параметов,Предложенное устроиство отличается от известных тем, что в нем установлены по числу коэффициентов влияния ячейки памяти на интеграторах с коммутирующим контактом и две пары логических схем, содержащих коммутирующие реле, управляющие соответствующими коммутирующими контактами: первая пара логических схем,подсоединена ко входу, а вторая - к выходу первой модели системы, к которому подключена также одна из ячеек памяти, а остальные ячейки памяти подсоединены к выходу устройства определения коэффициентов влияния, Это обеспечивает возможность определения чувствительности амплитудной, фазовой, вещественной и мнимой частотных характеристик системы к изменению ее параметров.Чувствительность временных и частотных характеристик линейных систем автоматического управления (САУ) к малым вариациям параметров д; (г = 1, , г) обычно оценивается при помощи коэффициентов влияния, т. е. где х(1, О) - временная характеристика САУ; Р(ь, д) - одна из частотных характеристик О САУ (амплитудная, фазовая, вещественнаяили мнимая);(, Ч,), рр(ц, Ч;) - коэффициенты вл яотносительной, вариации г-го пара а у Ьна изменение соответственно временйной или частотной характеристики САУ.При гармоническом входном сигнале 1(1) == ВсЯп(а 1) выходная величина САУ равнах(1, О) = ВоА(тп, д)ЯпИ+ (р(тс, О), (3)где А (ж, д) - амплитудная частотная характеристика САУ;р(ж, д) - фазовая частотная характеристика г 5 С АУ.(6) (7)(1 Ч ) = Во 3 (а, Ч ), (8)22 о 1 где рА(со, Ч;) - коэффициент влияния вариации -го параметра на изменение амплитудной частотной характеристики САУ;р. (а, Ч;) - коэффициент влияния относительной вариации -го параметра на изменение фазовой частотной характеристики САУ;Рр (а, Ч;) - коэффициент влиЯниЯ относительной вариации 1-го параметра на изменение вещественной частотной характеристики САУ;а (н, Ч,) - коэффициент влияния относительной вариации 1-го параметра на мнимую частотную характеристику САУ. Из формул (б) и (7), устанавливающихсвязь между показателями чувствительности к вариациям,параметров временных и частот.ных характеристик САУ следует, что для определения коэффициентов влияния типа р(ю, Ч;) достаточно зафиксировать в определенные моменты времени значения коэффициента ,влияния р(1, Ч;) при синусоидальном входном сигнале (1) = Воз 1 п о 1. Действительно, на основании соотношения (6) при 1 =1т. е. при а при 1(1) = О, т, е. при а 1 = О или а 1 = л1 З(1, Ч,) = В 4 а (о, Ч,). (сАналогично нг осчовании соотношения (7в те моментыкогда фаза сигнала на выходеСАУ х(1, Ч) равна - , т. е. х(1, Ч) = х.(1, Ч,) = Ворл (о, Ч,), (10)априх(1,Ч) =ОРР, Ч,) =ВР,. (, Ч,.),где В - амплитуда сигнала х(1, Ч). Структурная схема предлагаемого устройства приведена на чертеже. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Устройство содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, модели 2 и 3 исследуемойсистемы, операционные усилители 4 - 12, логические схемы 13 - 16 и электромагнитные реле 1 Р - 4 Р.Пунктиром обведено устройство 17 для определения коэффициента, влияния р(1, Ч,) вариации -го параметра САУ на изменение временной характеристики х(1, Ч) при входномвоздействии (1). В эту группу входят две модели исследуемой САУ 2, 3 и блок с передаточной функцией У,.(р) =, завид %; (р, д;д 1 п д;сящей только от того параметра, влияние которого на динамические характеристики САУисследуется в данный момент времени.Основу устройства составляют операционные усилители 4 - 12, На усилителях 4 и 6собраны интеграторы, на усилителях 6 и 7- -ипверторы с коэффициентом передачи, равным 1; усилители 8 - 10 используются в качестве запоминающих устройств, фиксирующих в определенные моменты времени значения входной величины. Сигналы на выходелогических схем 13 - 16 появляются тогда,когда сигналы на их входах, предоставляющиесобой гармонические функции времени, принимают нулевые значения. Электромагнитныереле 1 Р - 4 Р управляют работой запоминающих устройств,Устройство работает следующим образом,Напряжение (1) = В,з 1 п н 1 с выхода генератора 1 подается на вход модели 2. Приэтом напряжение на входах запоминающихустройств, собранных на усилителях 8 - 11,оказывается пропорциональным величинер(1, Ч,), т, е. показателю чувспвительностихарактеристики х(1, Ч) к вариации -го,параметра.Сигнал 1(1) с генератора через усилители4 и Б поступает на входы логических схем 13и 14, а сигнал х(1, Ч) - на входы логическихсхем 16 и 16. Логические схемы 13 и 16 (и управляемые ими реле 1 Р и 3 Р) срабатываютпри достижении функциями(1) и х(1, Ч) максимальных значений, так как при этом напряжение на входах блоков 13 и 15 благодаряЗаказ 4205,14 Тираж 535 ПодписноЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Типорафия, пр. Сапунова использованию интеграторов 4 и б оказывается равным нулю. При (1) = О появляется сигнал на выходе блока 14 и срабатывает реле 2 Р, а при х(1, д) = О появляется сигнал на выходе блока 16 и срабатывает реле 4 Р. Реле 1 Р - 4 Р, срабатывая, самоблокируются и разрывают свои контакты в цепях запоминающих устройств 8 - 12, в результате чего напряжение на выходах усилителей 8 - 12 оказывается пропорциональным коэффициентам влияния р(и, Ч;), д (о, д,), рА (о, д,) и произведению Вор; (сз, о;).Для определения величины В используется запоминающее устройство на усилителе 12. Устройство для экспериментального опредс. ления чувствительности динамических хар ак. теристик линеаризованной системы автоматического управления к изменению ее параметров, содержащее устройство определения коэффициентов влияния вариации исследуемого параметра на изменение временной характе ристики системы с двумя аналоговыми моделями системы и генератор синусоидальных колебаний, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности определения чувствительности амплитудной, фазовой, вещест венной и мнимой частотных характеристик системы к изменению ее параметров, в нем установлены по числу коэффициентов влияния ячейки памяти на интеграторах с коммутирующим контактом и две пары логических 15 схем, содержащих коммутирующие реле, управляющие,соответствующими коммутирующими контактами; первая, пара логических схем подсоединена ко входу, а вторая - к выходу первой модели системы, к которому под ключена также одна из ячеек памяти, аостальные ячейки, памяти подсоединены к выходу устройства определения коэффициентов влияния.