Способ определения параметров затухающего переходного процесса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 А") 9) (11) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЬСТВ ВТОРСНОМ с аых ое ЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТР ОДНОГО ПРОЦЕССА относится к спо етров экспоненц оцессов и может ычислительной тех ения является р(57) И ОСОБ ОПРЕ ХАЮЩЕГО ПЕРЕобретение ения пара еходных п овано в в ью изобре о опреде ных пе исполь и к ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРелАм изОБРетений и ОткРытий(71) Львовский политехнический итут им. Ленинского комсомола(56) Авторское свидетельство СССУ 798510, кл. С 01 К 15/00, 199ТеуминИ.И, Экспериментальныйлиз переходных процессов в линейнэлектрических цепях. М.: "Советсрадио", 1956, с. 109. д) 4 С 06 С 7/24, С 01 К ширение функциональных возможностейза счет определения параметров затухающего переходного процесса, являющегося суммой первой и второй экспоненциальных составляющих. Способ определения параметров затухаюЩего переходного процесса заключается в измерении начального значения переходного процесса, установлении первогои второго опорных уровней, сравнениипереходного процесса с этими уровнями, Фиксации первого и второго моментов времени сравнения с первым и вторым опорными уровнями, интегрировании части переходного процесса начиная от второго момента времени, вы- Вчислении постоянных времени и начальных значений первой и второй экспоненциальных составляющих переходногопроцесса по установленным математическим выражениям,.Приведена блок-схема Яустройства, реализующего способ. 2 ил.(8) Изобретение относится к способамвычисления параметров экспоненциально изменяющихся сигналов и можетбыть использовано в вычислительнойтехнике. 5Целью изобретения является расширение Функциональных возможностей эасчет определения параметров затухающего переходного процесса, являющегося суммой первой и второй экспонен 10циальных составляющих.На Лиг.1 изображена временная диаграмма сигналов; на фиг,2 - устройство, поясняющее способ,Устройство содержит источник 1опорных напряжений, амплитудный детектор 2, первая и вторая схемы 3 и4 сравнения, триггер 5, ключ 6, интегратор 7, вычислительный блок Я,блок 9 циАровой индикации, вход 10,20вход 11 запуска.Сущность способа определения пааметров затухающего переходного про 25есса заключается в следующем. Пустьзатухающий переходной процесс (Лиг.1),состоящий из суммы (композиции) двухэкспоненциально затухающих составляющих, описывается выражением С(С) = А ехр( - -) + В ехр( ), (1)-С 30Тгде А, В - начальные значения экспоненциальных составляющих,Т Т - постоянные времени экспоф 2ненциальных сьставляющих,причем Т ) Т Начальное значение С переходного процесса (Лиг. 1) измеряется в момент . времени, принятый за начало отсчета, в этот момент времени С =А+В. (2)Выбираются первый и второй опорные уровни С и С (Лиг.1), причем первый иэ них выбирается ближе к началу переходного процесса, например 0,5 от начального значения, а второй- ближе к концу переходного процесса, например 0,1 от начального значения. йТ 1 п-- ехр ( - -фЦ - 1 п Со С йПюЪ . Сг Реализация способа возможна с помощью устройства, изображенного на фиг.2, которое работает следующим образом. На первые входы первой и втоПри этом Аиксируют моменты времени и 2 (Аиг.1) от начала переходного процесса, в которые кривая переходного процесса достигает соответственно первого и второго опорных уровней.В первый момент времени справедливо выражение С =А ехр(= - ) + В ехр Г ). (3)ИТУчитывая, что в конце переходного процесса основной вклад в его характер вносит слагаемое с большим значением постоянной времени, то для второго момента времени С = В ехр( )(4)Т,В конце переходного процесса членывыражения (1) отличаются на порядок,поэтому слагаемым с меньшей постоянной времени можно пренебречь.Постоянная времени второй экспоненциальной составляющей находитсяпутем интегрирования затухающей частипереходного процесса, начиная совторого момента времени1 СБ = - 3 С ехр(- -- -) И=-Т, (5)Т. 2 Т, Т 2ггде Т - постоянная интегрирования.Время интегрирования выбираетсяравным 5-7 значениям Т 2, Иэ выражения (5) следует, что Т 0 и Т, К.П (6)2 СИз выражения (4) находят начальноезначение В второй экспоненциальнойсоставляющей переходного процесса В = С ехр(- в ).С г(7)2 П ТИз выражения (2) определяют величину А А=С 1- - ехр(.Сг ССоПостоянную времени первой экспо-ненциальной составляющей определяютиз выражения (3):- ехр( ----- )3, (9) Сг(Ег - М ПиТи рой схем 3 и 4 сравнения, а также навход амплитудного детектора 2 посигналу со входа запуска 11 поступаетнапряженче со входа 10, Амплитудный12871 Т 1 п -- ехр ( - )1 Са с С 40 детектор 2 фиксирует начальное зна-чение переходного процесса, а триггер 5 переходит в нулевое состояние,На вторые входы первой и второй схем 3 и 4 сравнения поступают опорные напряжения от источника 1. В первый момент времени, когда напряжение со входа 10 достигает первого опорного уровня, срабатывает первая схе О ма 3 сравнения, которая переводит триггер 5 в единичное состояние, а импульс с длительностью от начала процесса до первого момента сравнения поступает на вычислительный блок 15 8, Во второй момент времени, когда напряжение .со входа 10 достигает второго опорного уровня, срабатывает вторая схема 4 сравнения, переводящая триггер 5 в нулевое состояние, 2 О и сигнал с его прямого выхода замыкает ключ б, через который исследуемое напряжение поступает на интегра.тор 7. Устанавливается значение выходного напряжения интегратора 7, 25 численно равное значению большей постоянной времени второй экспоненциальной составляющей переходного процесса, и поступает на вычислительный 1 Т =Кои,вычисляют начальные значения А .и Впервой и второй экспоненциальных составляющих по формулам А= С 1 -- ехр(Т - )1 В =С ехр(- );Сг яС, Г,г Т 1где С - начальное значение затухающего переходного процесса,97 4блок 8, С вычислительного блока 8 параметры поступают на блок 9 цифровой индикации. Формула изобретения Способ определения параметров затухающего переходного процесса, заключающийся в сравнении текущего значения затухающего переходного процесса с первым опорным уровнем, Фиксации первого момента времени сравнения от начала переходного процесса, сравнении текущего значения затухающего переходного процесса с вторым опорным уровнем, фиксации второго момента времени сравнения от начала переходного процесса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения параметров затухающего переходного процесса, являющегося суммой первой и второй экспоненциальных составляющих, интегрируют значение затухающего переходного процесса от второго момента времени сравнения, вычисляют постоянные времени первой и второй экспоненциальных составляющих по формулам Ф1 п - - ехр() С и С- значение первого и второгоопорных уровней,1 и й -первый и второй моменты сравнения,0 - проинтегрированное значениеизатухающего переходного процесса,К - коэФФициент пропорциональности.