Устройство для измерения параметров звеньев систем регулирования

Союз Советских Социалистических Республик(51)М (л 2 с присоединением заявки И 9 С 05 В 23/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Опубликовано 25,0180. Бюллетень М 3 Дата опубликования описания 2801.80(5 4) УСТРОЙСТВО,ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЗВЕНЬЕВ СИСТЕМ РЕГУ ".И:ОВАНИЯ н(р) = -е р(тр + 1)Изобретение касается автоматического регулирования и может использоваться при исследовании и наладке систем автоматического регулирования,Известно устройство для измеренияпараметров звеньев систем регулирования, содержащее интегратор, входыкоторого связаны с входами исследуемого звена, а выход - с измерительным прибором (1)10Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения параметров звеньев систем регулирования,содержащее измерительный блок и интегратор, вход которого связан с вхо-)5дом исследуемого звена (2,Недостаток этих устройств заключается в том, что с их помощью можно измерять параметры только одного типа звеньев - звеньев первого порядка, тогда как на практике весьма часто приходится иметь дело со звеньями, передаточная функция которьж имеет вид 25 Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей устройства,ЗО Это достигается тем, что оно имеет сумматор и блок масштабирования, вход которого подключен к вьвсоду исследуемого звена, выход - к первому входу сумматора, второй вход которого.связан с выходом интегратора, а выход с входом измерительного блока.На чертеже изображена Функциональная схема устройства.Она содержит, исследуемое звено 1, интегратор 2, блок масштабирования 3, сумматор 4, измерительный блок 5,Устройство работает следующим образом.Сигнал, снимаемый с входа звена 1, подается на интегратор 2, выход которого соединен с входом сумматора 4. На другой вход сумматора 4 с противоположньм знаком подается сигнал с выхода блока масштабирования 3, вход которого соединен с выходом исследуе- мого звена 1.Процесс измерения состоит из двух операций: установка коэффициента передачи блока масштабирования и собственно измерение параметров звена.Установка коэффициента передачи осуществляется следующим образом.На вход исследуемого звена подается прямоугольный сигнал. В установив(1)+ -Й(1-Т) ) приссО,где Ь - реакция звена на ступенчатое воздействие, ноЬС) = 9К 1- Т(1 -б ) ), (2)где 4 - . амплитуда прямоугольногоимпульса.Тогда из (1) и (2)у = -Мт -цтк)т -т(1-е )1 О(3)К 1 С+ТЕ (1-Е ) ) тсУстановившееся значениеу ( агю) = 4 КС. (4)вПри подаче на вход исследуемогозвена 1 прямоугольного импульса длительности С, на первом входе сумматора 4 сигнал определится, какг, -г хаг:ггаг -МТ (5)о асигнал на выходе сумматораЕ 4= Е - Е.,но- у со,где К - статический коэффициент. передачи блока масштабирования 3, а,так как изменением коэффициента передачи К добиваются значения Е 4= Ов установившемся режиме, тоЕ(цф) - Е(сг) = О (7)(6) шемся режиме, изменяя коэффициент передачи блока масштабиронания, добиваются нулевого показания измерительного прибора 5. После этой операции устройство откалибровано и, возвратив его в исходное состояние, можно приступать к определению параметров исследуемого звена 1. Для этого необходимо, подавая на вход исследуемого звена ступенчатый сигнал, с помощью измерительного блока 5 производить по окончании переходного процесса определение параметров.Проведем этому математическое доказательство.Исследуемое звено линейно, к нему применим принцип суперпозиции, т.е. реакцию исследуемого звена на прямоугольный импульс можно рассматринать как сумму реакций звена; положительное ступенчатое воздействие, приложенное в момент времени с и отрицательное ступенчатое воздействие той же амплитуды, приложенное в момент времени 1 + С, где С- длительность импульса. Тогда реакция исследуемого звенана прямоугольный импульс длительностиможет быть представлена Из (4), (5), (6) и (7) имеем 1 3 ) (8) Проведем далее математическое доказательство того, что при подачена вход исследуемого звена 1 единичного ступенчатого воздействия, измерительный блок 5 в установившемсярежиме регистрирует значение параметра Т.1 О В результате структурных преобразований сигнал на входе измерительного блока 5 записывается в операторном видеТ154 Тр+ 1 р(9)Решением линейного дифференциального уравнения с постоянныаи коэффициентами (9) является выражениеЕ (ц = т 1-е(т)420 Установившееся значениеЕ 4 (сггг ) = ТТаким образом, измерительный блок5 н установившемся режиме регистрирует значение параметра Т,Предлагаемое устройство дает. возможность измерять параметры звеньевнида(Р) р(тр1)30 что принципиально отличает это устройство от известных ранее.формула изобретенияУстройство для изМерения параметров звеньев систем регулирования, содержащее измерительный блок и интегратор, вход которого связан с нходом40 исследуемого звена, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит сумматор иблок масштабирования, вход которогоподключен к выходу исследуемого зве 45 на, выход - к пернсму входу сумматора, второй вход которого связан с выходом интегратора, а выход - с входомизмерительного блока.Источники информации,50 принятые во внимание при экспертизе1. Ан торск ое св идет ель ств о СССР9 467332, кл. Н 02 Х 3/24, 1971 г2. Борцов Ю,А., Суноров Т.В. иШестаков Ю.С. Экспериментальное опре 55 деление параметров автоматизированных электроприводов, Л Энергия,1969, с . 16 (прототип)545 Составитель В, Васильевактор Л. Лашкова Техред О, АндрейкоКорректор М, П 956 Подпи осударственного комитета ам иэобретений и открыти ва, Ж, Рауиккая наб. каз 9010/35 Тира ЦНИИПИ по дел 113035, Ио