Устройство для идентификации нестационарных объектов второго порядка

Союз Советских Социалистицескин республик(11) 610066 61) Дополнительное к авт. сеид ву -22) Заявлено 23.09,75 (21) 2174560/24с присоел,инеиием заявки-д 05 В 17/О воударстеенный номнтетСовета йнннотрое СССРоо делам нзооретеннйи отнрытнй 23) риоритет иконаио 05.06(43) Опубл (45) Дата УДК2-50 (088 8,Бюллетень И и и сания 30,05 иковаии едка и С. Я. Лип 72) Авторы изобретения дового Красного Энамени горныни Артема 1) Заявит опетровский орден институ54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ НЕСТАЦИОНАРНЫ ОБЪЕКТОВ ВТОРОГО ПОРЯДКА двух В э лизи Изобретение относится к области изме.рительной техники и исследованию систем автоматического управления, Предлагаемое устройство может быть применено при наладке промышленных систем автоматического регулирования.Известны синтезаторы аля определения коэффициентов передаточных функций, содержащие генератор для выдачи сигналов, цепочки дифференцирующих блоков с одинако д выми постоянными времени, потенциометры для умножения выходного напряжения на коэффициенты, сумматоры и блоки умножения, в которых напряжение, умноженное на коэффициенты, суммируется в суммирующих 5 блоках, си 1 налы с которых проходят через блоки умножения, где происходит пропорциональное изменение обоих сигналов, С выхода блоков умножения один сигнал подается; на вход исследуемого звена, а другой - 20 на вход катодно-лучевой трубки, На другой вход трубки подается сигнал с выхода исследуемой системы, и на экране происходит сравнение двух сигналов. Когда равенство сигналов достигнуто, считывают значение 25 коэффициентов непосредственно со шкалы потенциометров, с помощью которых зыаыются эти коэф,ициг пты.Однако такие синтезаторы громоздки и неудобны в эксплуатации. Кроме того, процесс опреаеления коэфрицпептов передаточных функций в этих оптимизаторах эапи+ мает относительно много времени, а определить коэффициенты передаточных функций иестационарных систем со случайным зев паэдыванием невозможно.Известны также анализаторы переходных процессов, соаержышие управляющий и нормирующие блоки, интегрыторы, потепциометры, преобразователи входного и выходного сигналов и подключенную к выходаминтеграторов слеаящую систему 12.том устройстве переходный процесс ынаруется не при ступенчатом воздействии, а при ступенчатом снятии сигнала с выходе исследуемого объекта.Однако длительность процесса определения параметров в таких анализаторах велика, так как определение коэффициентов передаточной функции происходит в несколько3этапов, Кроме того, коэрфициенты передаточной функции определяются только цлястационарных систем без запаздывания итребуются априорные сведения об объектетак как цлительность процесса вычисления,:коэффициентов объекта должна совпацвть сфактическим временем перехоцного процесса.Иэ известных устройств наиболее близким по технической сущности к изобретений;является устройство, содержащее усилитель вхоц которого соединен со вхоцомобъекта, выхоц которого соецинен с однимиэ входов блока срлвнения, второй входкоторого соединен с выходом усилителя,первый и второй ключи, первый, второй,третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой умножители, последовательно соециненные первый, второй, третий ичетвертый интеграторы, первый и второйинверторы, первый, второй и третий сум- ,20маторы и вычислителькоэффициентов объекта Э.Это устройство не позволяет определить коэффициенты передаточных функцийбыстродействующих систем, так как следует выжцать затухание собственных колебаний, Начиная со второго замера, вхоцнойсигнал цолжен неограниченно возрастать,что приводит к насыщению системы и вхо-,ду ее в нелинейную зону. Кроме того, 30устройство не позволяет определить коэф-,фициенты передаточных функций нествцио-;нарных систем и систем со случайным 1 запаздыванием.Это снижает точность определения коэффнциентов передаточных функций исследуе-,мого объекта.Целью изобретения является повышениеточности .работы устройства,Поставленная цель достигается тем, 40что в предложенном устройстве установленблок управления, в выход блока сравнения,через последовательно соединенный первыйи второй ключи соединен со входом первогринтегратора. Выхоц четвертого интегратора через первый инвертор, первый умножи-;тель и первый сумматор соединен с первыйвходом вычислителя коэффициентов объекта,Выход третьего интегратора через.второйумножитель соединен, со вторым входомпервого сумматора и через последовательно соединенные третий умножитель и второй сумматор соецинен со вторым входом,вычислителя коэфФициентов объек 1 а. Выход,второго интегратора соединен со вхоцомвторого инвертора, выхоц которого черезчетвертый умножитель соединен с третьимвходом первого сумматора, через пятыйумножитель со вторым входом второго сумматора и через 1 ретий сумматор с. третьим60 входом вычислителя коэюрициентов обьектв,Выхоц первого интегратора через шестойумножитель соединен со вторым входомтретьего сумматора, через седьмой умножитель соединен с третьим входом второгосумматора и через восьмой умножитель счетвертым входом вычислителя коэффициентов объекта. Вход блока управления соединен с соответствующим входом блока срав 1нения, а выходы - соответственно с управляющими вхоцами первого и второго ключей и со вторыми вхоцами второго, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого умножителей,На чертеже прецставленв структурнаясхема предлагаемого устройства, где обозначены объект 1, усилитель 2, блок сравнения 3, блок управления 4, первый 5 ивторой 6 ключи; первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 интеграторы; первый1 Х, второй 12, третий 13, четвертый 14,пятый 15, шестой 16, седьмой 17 и восьмой 18 умножители первый 19 и второй20 инверторы; первый 21, второй 22; итретий 23 сумматоры и вычислитель коэф-.фициентов объекта 24,Все элементы, кроме вычислителя 24,могут быть выполнены квк на аналоговойтехнике, так и дискретной, а вйчислитель24 - только нв дискретной,Все умножители, кроме первого и третьего, умножают цве функции, в первый и тре-;тий умножают два числа, поэтому они могут быть реализованы на операционных усилителях, выполняющих масштабные преобразования.Устройство работает следующим образом. Сначала на вход объекта 1 подают ступенчатое воздействие а затем изменяют коэффициент усиления усилителй 2 до тех пор, пока на выходе блока сравнении 3 в установившемся режиме не появится напряжение, равное нулюДв качестве блока срав нения 3 может быть применен операционныйусилитель на два входа,)Затем снимают сигнал с выхоца объекта 1 и по окончании переходного процесса на вход системы подают то же, что и при калибровке, ступенчатое воздействие. С выхода объекта 1 сигнал поступает на вхоцы блока сравнения 3 и блока управления.4. Сигнал Хуст Вью с выхода блока сравнения 3 иа цепочку интеграторов 7-10 не проходит, твк как замыкающий ключ 5 разомкнут. Когда выхоцная величина объекта 1 достигает рабочего участка, ключ 5 замыкается, и начинается процесс интегрирования функции ,. СТ Вы Х610066 Составитель Ф те на Тех е А АЮ. Гладков латы ев КорехторППП Пв 1 ент", г, Ужгород, ул, Проектная ф входом третьего сумма 1 ора, через седьмойумножитель с третьим входом второго сумматорв и через восьмой умножитель с четвертым входом вычислителя коэффициентовобьекта, вход блока управления соединен ссоответствующим входом блока сравнения,и выходы соединены соответственно с удраВ-.ляющнми входами первого и второго ключейи со вТорыми входами второго, четвертого,пятого, шестого, седьмого и восьмого ум-,ножителейей,(7/35 Тираж 103 ИИПИ Государственногопо делам нзоб 3035, Москва, Ж,Источниииинформвдпи, принятые во внимание при экспертизе,1.0 рдынщев В, Я. Автоматизация математйческого описания объектов управления. ММашиностроение", 1969, стр. 91-105,2, Авторское свидетельство СССР В 235831, 6.05 В 13/02, 1968 а3, Авторское свидетельство СССР % 210231,5 05 В 23/02, 1967,Подписноеомитетв Совета Министтений и открытийушсквя нвб., д. 4/5