Способ контроля амплитудной ифазовой частотных характеристиклинейных систем

. М АВУОУСИФМУ Сви ЗТВЛЬСТЗУ(22) Заявлено 30. 06. 77 (21)2501733/18-21 )М тсл Союз Советских Ссщналнстнческих Республикс присоединением заявки Мо -О 01 й 27/00 Государственный комитет СССРоо делам язобретенив и открытей(23) Приоритет Опубликовано 07,0481,бюллетень ЙВ 13 Дата опубликования описания 07. 04, 81(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ АМПЛИТУДНОЙ И ФАЗОВОЙ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ Изобретение относится к контроль-.но-измерительной технике н может бытьиспользовано для измерения ампли"тудной и Фаэовой частотных характеристик АФЧХ) линейных систем, вчастности для контроля систем автоматического регулирования и нх элементов,Известны способы измерения АФЧХ;основанные на регистрации реакциилинейной системы на гармоническоевходное воздействие, определяемойпо мгновенным эначейиям входногои выходного сигналов 1 ,Такие способы обладают следующимипогрешностямисдинамическая погрешность второгорода, обусловленная конечным временем измерения мгновенных значенийсигнала;существенное уменьшение точностиизмерения при наличии .постоянных.составляющих в входном и выходномсигналахсложность вычисления параметроввходного и выходного сигналов.Наиболее близким к изобретенийтехническим решением является:спо.,соб контроля АФ 9 Х линейных систем,основанный на регистрации реакции системы на гармоническое входное воздействие по мгновенным значениям входного и выходного сигналов в установившемся режиме, измеряемом в три последовательные момента вре мени через равные интервалы, не превышающие полупериода установившихся колебаний 21. Этому способу 1 О соответствуют все те все недостатки.Цель изобретения - повышениеточности измерения. для этого Формируют четыре наперед заданных постоянныж опорных 1 сийнааа - два для сравнения с входным смгвалом и два для сравненияс .щдсодным сигналом, не превышающихпо амплитуде входной и выходнойсигналы, сравнивают входной и выход ной снгиалы с опорными н Фиксируютсемь моментов времени равенства сиг-налов - по два последовательныхмсэсента для какдого опорного сигналаэа исключением четвертого, длякоторого Фвпсснруют один момент ра- .венства, измеряют интервалы време,ни, ограниченные заФиксированнымимоментами, а по величинам опорных:сигналов й интервалов времени вы чисЛяют амплитудные и фазовыечастотные характеристики на частоте входного сигнала.На фиг,1 приведена функциональная блок-схема одного из возможныхустройств, осуществляющих данныйспособ иа фиг,2 показаны временные диаграммы измерений.Устройство содержит объект 1 контроля, к входам которого подключеныгенератор Э гармонических сигналов,задающий входной сигнал Уй, и командный датчик 3. Генератор соединен через .амплитудный компаратор 4 с вычислительным блоком 5, к второмувходу которого через амплитудныйкомпаратор 6 подключен выход объекта1, Выходы блока 5 через цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 7 и 8,формирующие опорные сигналы У -У 4 ,соединены с вторыми входами компараторов 4 и б, а также с входом управления генератора 2,Способ контроля АФЧХ осуществляется следующим образом.По командам вычислительного блока5 генератор 2 подает гармоническийсигнал на вход объекта контроля 1и на измерительный вход компаратора4 (см.фиг.2) ЦАП 7 подает на опорныйвход компаратора 4 опорный сигнал У,)ЦАП 8 подает на опорный вход компаратора б опорный сигнал У,Кроме того, на измерительныйвход компаратора б поступает сигналс объекта контроля. По окончании переходного процесса на выходе объекта 1 контроля вычислительный блок 5 воспринимает сигналы, поступающие от компараторов 4 и 6 в моменты равенства мгновенных значений входного и выходного сигналов опорным сигналам (моменты с,г - с) .Вычислительный блок 5 запоминает. момент поступления сигналов компараторов 4 и 5 и выдает команды в ЦАН 7 на изменение опорного сигнала Ч 4 на,а ЦАП 8 - на изменение опорного сигнала У на х 4 . По окончании набора необходимой информации (моментов времени с - гт) вычислительный блок 5 переходит к ее обработке, вычисляя круговую частоту ее сигналов ., Фазовый сдвиг 4 между входным и выходным сигналами амплиту ды входного Уз, и выходного Уригналов и динамический коэффициент уси" ления линейной системы2 ВЫ -3 4 4 2Ч рг 5 Ь 1 2) 2У1-2 2 г2,СОБИ -СОБСдч.,щщ ,. и,.с,.сов ы - . сов и2 2х" -вык п 1П ЕхеТаким образом, данный способ позво-ляет уменьшить динамическую погрешность измерения в 2 и раэ, где ичисло двоичных разрядов измеряемойвеличины (для реальной контрольно 15измерительной аппаратуры и ) 5).Кроме того, способ позволяет контролировать системы автоматическогорегулирования в составе объектовбез обнуления командных датчиков,а так же исключить погрешность из 2 О мерения, обусловленную постояннойсоставляющей на выходе объекта контроля.Формула изобретения25Способ контроля амплитудной ифазовой частотных характеристиклинейных систем, основанный на регистрации реакции системы на гармоническое входное воздействие, поопределяемой мгновенным значениямвходного и выходного сигналов вустановившемся режиме, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повцше 35ния точности измерения, формируютчетыре наперед заданных постоянныхопорных сигнала - два для сравненияс входным сигналом и два для сравнения с выходным сигналом,не превышающих по амплитуде входной и выходной40 сигналы, сравнивают входной и выходной сигналы, с опорными и фиксируютсемь моментов. времени равенства сигналов - по два последовательных момента для каждого опорного сигналаза исключением четвертого, для которого фиксируют один момент равенства, измеряют интервалы времени,.ограниченные зафиксированными моментами, и по величинам опорныхсигналов и интервалов времени вычисляют амплитудные и фазовые частотные характеристики на частоте входного сигнала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 266936, кл. 6 01 К 17/00, 1968.2. Авторское свидетельство СССРР 237262, кл. 6 01 й 27/28, 1967/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная аз 1379/25 Т ВНИИПИ Государс по делам 113035, Москва, аж 732 Подпиано енного комитета СССР обретений и открытий -35, Раушская наб., д.