Устройство идентификации постоянной времени нелинейного объекта

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоеетскнкСоцналнстнчесмнкРеспублик(22) Заявлено 06.07,81 (21) 3314479/18-24 с присоединением заявки МоС 05 В 23/02.Госуаарственный комитет СССР по ледам изобретенийи открытий(0888) Дата опубликования описания 233183 А,Ф.Василенко, Ю,А.Тимощенков и В.Г.Дкалйн:;".,сТаджикский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ИДЕНТИФИКАЦИИ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ НЕЛИНЕЙНОГО ОБЪЕКТАИзобретение относится к автоматическому управлению, в частности,к устройствам идентификации параметров нелинейных инерционных объектов, и может быть применено всистемах контроля, идентификации в реальном масщтабе времени, в адаптив.ных системах.Известно устройство для опреде.ления постоянной времени апериодического звена, которое содержит первый дифференциатор, соединенный с выходами двух других апериодических фильтров, и .индикатором нулевого уровня, причем выход последнего,как :и выходы всех апериодических Фильтров, соединен с выходом вычислитель: ного устройства 1.Недостатком этого устройства яв.ляется необходимость использования. специализированного .вычислительного устройства. Кроме того, его нельзя . применять для исследования объектов с. нелинейными характеристиками, особеннодля объектов, работающих в оптимальных режимах.Наиболее близким техническим решением к предпагаемому является устройство для определения постоянной времени нелинейных инерционных объектов, содержащее первый блок Формиро вания коэффициентов, первый интегратор, Формирователь управляющего воздействия, последовательно соединенные второй блок Формирования коэффициентов и аналоговый ключ, последовательно соединенные второй интегратор, блок деления, блок регистрации,вто-.рой выход второго блока Формирования коэффициентов подключен к входу Формирователя управляющего воздействия, а выход первого интегратора - к второму входу блока деления 2 3.Недостатком этого устройства является необходимость возбуждения исследуемого объекта специально сформированным, пробным сигналомЦель изобретения - расюирение 2 О функциональных возможностей системыпутем обеспечения возможности идентификации при случайном входном сигна.ле в режиме нормальной эксплуатации.Поставленная цель достигается тем,что устройство содержит первый и второй блоки умножения и счетчик, вход, которого соединен с выходом формирователя управляющего воздействия, а выход через аналоговый ключс первыми входами первого и второго блоков умножения, вторые входы кото 991377рых подключены соответственно к первому и второму входам первого блока формирования коэффициентов, а выходы соответственно - к входам первого и .второго интеграторов.на чертеже представлена схема уст ройства.Устройство содержит первый блок 1 формирования коэффициентов, второй блок 2 формирования коэффициентов, первой блок 3 умножения, второй блок 4, 10умножения, первый интегратор 5, второй интегратор б,блок 7 деления, блок 8 реги страции, фармиров атель 9, управляющего воздействия, счетчик 10, аналоговый ключ 11. 15При этом х(с) - входной сигнал объекта, у(с) - выходной сигнал объ екта, Оу - эталонное напряжение - (источник эталонного напряжения не показан). 40Устройство работает следующим образом.Контролируемые входной х(с) и выходной у(с) случайные сигналы в режиме нормальной эксплуатации объекта, 25 без возбуждения специальным. пробным сигналом, подаются на входы блоков 1 и. 2 формирования коэффициентов.Блок 2 формирования коэффициентовдОдс ф вырабатыЬает сигнал Ор(с) и О (с)= вблок 1 формирования коэффициентов вырабатывает сигналы Ср(с) и С(с)= -о-Ы. При определенных параметрах блоков 1 и 2 формирования коэффициентов сигна лы Ор(с) и Ср(с) практически совпадают с контролируемыми сигналами объекта х(с) и у(с) соответственно.Получейные сигналы позволяют преобразовать нелинейное дифференциаль ное уравнение, описывающее объектТ-"+у(с) =Гх(с), (3),цсгде х(с) - входной случайный сигнал;у(с) - выходной сигнал; 45Т - постоянная времени, с 1Г(х) - однозначная непрерывнаянелинейная функция, к следующему виду50ТС, (с)+С (с) Г ОО(с), (2)Сигналы С(с) и,Ор(.с) дополнитель; но модулируются путем умножения на сигнал О(с), пропорциональный первой производной входного случайного сигнала х(с), и интегрируются на интервале времени с-с 2, причем в эти моменты времени сигнал Ор(с) проходит через эталонный уровень О, что фиксируется формирователем 9 управляюще. 60 го воздействия, на раздельные входы которого подаются сигналы Ор(с) и -О, а выход соединен с входом счетчика 10, регистрирующего и таких переходов, изменения знака функции ь 9 и Ор(с)-О 65 Аналоговый ключ 11 открывается и закрывается сигналом с выхода счетчика 10Можно доказать, что в этом случаеФу, зГ(О,(с)у О(с)ас-о, (3) если Г(ОО) - непрерывная нелинейнаяфункцияПравая часть уравнения (2) в этом случае обращается в ноль, поэтому можно сразу определить неизвестную постоянную времени Т, которая характеризует инерционность объекта.Сигналы с выходов интеграторов подаются на блок 7 деления и в момент(Ор(с)"Оз =О или проходит через ноль), либо кратные и раз подобным моментам, на выходе блока деления регистрируется значение постоянной времени нелинейного объекта с учетом его нелинейных характеристикС+С(с) О(с)сТ-," (4)с 5 с 1 (с)О 1( с) с сПредпоженное устройство идентификации постоянной времени нелинейных объектов в отличие от известного позволяет автоматически без дополнитель. ных расчетов в режиме нормальной эксплуатации объекта при случайном входном сигнале определять постоянную времени инерционного объекта с произвольной однозначной нелинейной статической .характеристикой.Формула изобретенияустройство идентификации постоянной времени нелинейного объекта, содержащее первый блок формирования коэффициентов, первыйинтегратор, формирователь управляющего воздействия, последовательно соединенные второй блок формирования коэффициентов и аналоговый ключ, последовательно соединенные второй интегратор, блок деления, блок регистрации, второй выход второго блока формирования коэффициентов подключен к входу формирователя управляющего воздействия, а выход первого интегратора - к второму входу блока деления, о т л и ч а ю - и е е с я тем, что, с. целью расширения функциональнЫх возможностей устройства, оно содержит первый и второй блоки умножения и счетчик, вход которого соединен с выходом формирователя управляющего воздействия, а выход через аналоговый ключ - с первыми входами первого и второго блоков умножения, вторые входы которых .подключены соответственно к первому и второму входам первого блока формирования коэффициентов, а выходы соответственно - к входам первого и второго интеграторов.991377 Составитель В.Кузина Техред И.Гайду Корректор А.Фереи актор Т Кугр лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проект Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 318920, кл. С 05 В 23/02, 1971.Заказ 131/65 Тираж ВНИИПИ Государстве по делам изобрет113035, Иосква, Ж 2, Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2583570/18-24, кл. 0 05 В 23/02, 1978 прототип). 2огоий Подписнокомитета СССРоткрытийушская наб., д.4/5