Устройство для функционального контроля систем управления

(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ., содержащее генератор импульсов, первый и второй аналого-цифровые преобразователи, блок вычитания, блок индикации и первый пороговый блок, выход которого подключен к входу блока индикации, информационные входы первого и второго аналого-цифровых преобразователей являются первым и вторым информационными входами устройства соответственно, первый выход генератора импульсов соединен с тактовыми входами первого и второго аналого-цифровых преобразователей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены блок задержки, второй пороговый блок, ключ, блок деления, блок постоянной памяти, . регистры первой и второй групп, умно. житель, умножители первой и второй групп, сумматор, выход первого аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом умножителя и с информационным входом одного из регистров первой группы, выходы и ин формационные входы регистров первой группы соответственно соединены иподключены к первым входам умножителей первой группы, выход умножителяи выходы умножителей первой группысоединены с входами первого слагаемого сумматора, второй выход генератора импульсов соединен со стробирующими входами регистров первой и второй групп и с входом "Чтение" блокапостоянной памяти, выходы которогоподключены соответственно к вторымвходам умножителя и умножителей .первой группы и к первым входам умножителей второй группы, выходы которыхсоединены с входами второго слагаемо"го сумматора, выход которого подключен к первому входу блока вычитания,к входу делителя блока деления,к входу второго порогового блока ик информационному входу одного регистра второй группы, выходы и входырегистров второй группы соответственно соединены и подключены к вторым входам умножителей второй группы, выход второго анапого-цифровогопреобразователя через блок задержкисоединен с вторым входом блока вычитания, выход которого подключенк входу делимого блока деления, выход которого соединен с входом первого порогового блока, выход второгопорогового блока соединен с управляющим входом ключа, коммутируемый входкоторого является синхровходом устройства, а выход соединен с управляющим входом блока деления, объединенные входы "Сброс" регистров первойи второй групп являются входом11453Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для Функционального контроля линейных динамических систем, например систем управления летательных аппаратов в режиме их нормального функционирования.Известно устройство для функционального контроля систем управления, содержащее динамическую модель сис тем управления, блоки упреждения,сумматоры, контур компенсации рассогласования упрежденных значений сигналов модели и системы, содержащий ограничитель и интегратор Г 1.15В пороговом блоке производится сравнение величины рассогласования упрежденных значений сигналов системы управления и эталонной модели, которое обусловлено отклонением параметров системы, с предельным допустимым значением этой величины.Недостаток этого устройства заключается в снижении точности в условиях действия помех, поскольку при этом 25 точность определения значений производных сигналов существенно понижается. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для функционального контроля систем управления, содержащее генератор импульсов, первый и второй аналого-цифровые преобразователи, эталонную модель, блок вычитания, 35 ограничитель, интегратор, пороговый блок и блок индикации, выход генератора импульсов соединен с тактовыми входами первого и второго аналогоцифровых преобразователей, информа ционный вход первого аналого-цифрово. го преобразователя является первым входом устройства и подключен к входу контролируемой системы управления, выход которой соединен с информационным входом второго аналого-цифрового преобразователя, являющимся вторым входом устройства, выход первого аналого-цифрового преобразователя соединен с входом модели, выход которой подключен к первому входу блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго аналогоцифрового преобразователя, выход блока вычитания соединен с входами оГраничителя и порогового блока, выход которого подключен к входу блока индикации. Выход ограничителя 23 1соединен с входом интегратора, выход которого подключен к,третьему входу блока вычитания, замыкая тем самым контур компенсации 21.Недостатком этого устройства является невысокая точность устройства вследствие невозможности обнаружения медленных измеяений параметров контролируемой систеМы.Цель изобретения - повышение точности устройстваУкаэанная цель доСтигается тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, первы и второй аналого-циФровые преобразователи, блок вычитания, блок индикации и первый пороговый блок, выход. которого подключен к входу индикации, информационные входы первого и второго аналого-цифровых преобразователей являются первым и вторыминформационными входами устройства соответственно, первый выход генератора импульсов соединен с тактовымивходами первого и второго аналогб-цифровых преобразователей, введены блок задержки, второй пороговый блок, ключ, блок деления, блок постоянной памяти, регистры первой и второй групп, умножитель, умножители первой и второй групп, сумматор, выход первого аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом умножителя и с информационным входом одного из регистров первой группы, выходы и информационные входы регистров первой группы соответственно соединены и подключены к первым входамумножителей первой группы, выход умйожителя и выходы умножителей первой группы соединены с входами первоо слагаемого сумматора, второй выход генератора импульсов соединен сф стробирующими входами регистров первой и второй групп и с входом "Чтение" блока постоянной памяти, выходы которого подключены соответственно к вторым входам умножителя и умножителей первой группы и к первым входам умножителей второй группы, выходкоторых соединен с входами второго слагаемого сумматора, выход которого подключен к первому входу блока вычитания, к входу делителя блока деления, к входу второго порогового блока и к информационному входу одного регистра второй группы, выходы и входы регистров второй группы соответственно соедине 1145323 6считывается хранящаяся информация в предшествующих значениях х( Т) и у (3 Т), записывается на последующие регистры и поступает на первые входы умножителей первой 15 и вторые 5 входы умножителей второй 16 групп;по команде того же стробирующего импульса с выходов блока 11 постоянной памяти поступают на вторые входы умножителя 14 и умножителей первой 10 группы 15 и на первые входы умножителей второй группы 16 значения о(, и р соответственно. Результаты пере 3множения о,.х(ш-)Т 1 с выходов умно- жителя 14 и умножителей первой груп пы 15 поступают на входы первого слагаемого суммматора 17, а значения ф у (ш-,3)Т 3 с выходов умножителейз авторой, группы 16 поступают на входы второго слагаемого сумматора 17, на 20 выходе которого оказывается определенным эталонное значение выходного сигнала контролируемой системы 18 у (ш фТ) в данный момент времени, 3записываемое в один из регистров 25 второй группы 13. Сразу после включения устройства регистры первой 12 и второй 13 групп обнуляются, поэтому в первый тактЗО работы сигнал на выходе сумматора 17 определяется лишь произведением значения входного сигнала х(шТ) в данный момент на соответствующий коэффициент. Ы ; в следующий такт работы для вычисления у (ш Т) используются текущие значения х(ш Т) и записанные: в одном из регистров первой группы 12 - значение х (ш - 1) Т 1, в одном из регистров второй группы 13 - значение у )(ш) Т). Результат на выхо 40 де сумматора 17 определяется уже как сумма двух ненулевых значений, поступивших на входы первого слагаемого, и одного ненулевого значения,45 поступившего на один из входов второго слагаемого сумматора 17. По мере поступления стробирующих импульсов с генератора 1 импульсов все регистры первой 12 и второй 13 групп оказываются заполненными кодами дис 50 кретных значений х(хТ) и у,(1 Т), определение значений у (шТ).осуществаляется с использованием всех составляющих первого и второго слагаемого в соотношении (4), Так как на вход55 одного из.регистров первой группы 12 продолжают поступать коды дискретных значений х(хТ), а на,вход одного из регистров второй группы 13 - значений уа(дТ), регистры первой 12 и второй 13 групп образуютв устройстве две стековые памяти, информация в которых постоянно обновляется. В результате при работе устройства в каждый дискретный моментвремени 1 Т на выходе сумматора 17 определяется эталонное значение вьыодного сигнала контролируемой системы 18 уа(1 Т), которое в блоке 4 вычитания сравнивается со значением реального выходного сигнала контролируемой системы 18 управления у (1 Т) в тот же момент времени, поступающим на второй вход блока 4 вычитания с выходавторого аналого-цифрового преобразователя 3 через блок 7 задержки. Блок 7 задержки осуществляет задержку,сигнала у(1"Т) на временной интервал ь, затрачиваемый на вычисление соответствующего значения у (1 Т). С выхода блока 4 вычитания величина рассогласования Ду(1.Т) поступает на ход делимого блока 10 деления, на фход делителя которого поступает значение у (дТ)3 для вычисления в дискретные моменты времени относительной, величины рассогласования1 т)- (,т),;) = , . 5)Т)Чтобы исключить некорректную операцию деления на нульи избежать появления больших погрешностей в определении Ру(дТ) по (5), выходной сигнал сумматора 17 у,(Т) сравниваается во втором пороговом блоке 8 с заданным значением у и лишьЭ поР ф в случае выполнения у.;.ловияу (1 Т)у (6) с его выхода на управяющий вход ключа 9 поступает сигнал, открывающий ключ 9, который замыкает цепь синхровхода блока 10 делния, разрешая тем самым выполнение операции деления. Вычисленное в блоке 10 деления значение относительного рассогласования б у(1 Т) характеризует количественно величину отклонения параметров контролируемой системь 18 управления от эталонных значений, Оно поступает на вход первого порогового блока б, где сравнивается с до)устимым значением д"у,п . Результат функционального контроля в виде си)нала об исправности или неисправности контролируе7 11453 мой системы 18 управления отражается на блоке 5 индикации.В предлагаемом устройстве повьппение точности функционального контроля систем управления достигается в ре зультате исключения аналоговой модели контролируемой системы и контура компенсации параметры которых подверже)ны дрейфу. Использование дискретного аналога для определения эталонных 1 О значений на выходе контролируемой системы управления при соответствующем выборе периода квантования по времени входного сигнала Т обеспечивает более высокую точность функционального контроля.В отличие от известных устройств контроль состояния систем управления 23 8осуществляется не по абсолютной величине рассогласования реальногои эталонного выходных сигналов системы, а по относительной величинерассогласования Фу(5). Эта величинанесет информацию о количественныхизменениях параметров контролируемойсистемы управления независимо отамплитуды входного сигнала. Крометого, использование относительнойвеличины рассогласования сигналовд"у.Т) позволяет производить функциональный контроль систем управления и интегрирующими свойствамн без применения контура компенсации, поскольку относительнаявеличина оказывается ограниченной,1145323 Составитель И. АлексеевРедактор Л.Веселовская Техред Т,Дубинчак Корректор С.Бек аЗаказ 1171/35и сное 1130 лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул е я, 4 Т ПИ Государс по делам Москва, Жраж 863 Подпи венного комитета СССР зобретений и открытийРаушская наб., д, 4/5