SU1160372A1 - Device for determining parameters of dynamic element - Google Patents
Device for determining parameters of dynamic element Download PDFInfo
- Publication number
- SU1160372A1 SU1160372A1 SU833686069A SU3686069A SU1160372A1 SU 1160372 A1 SU1160372 A1 SU 1160372A1 SU 833686069 A SU833686069 A SU 833686069A SU 3686069 A SU3686069 A SU 3686069A SU 1160372 A1 SU1160372 A1 SU 1160372A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- unit
- block
- calculator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ данАМИЧЕСКОГО ЗВЕНА, содё.ржацёе нормирукпций блок no cjкл10чек шй входом к выходу исследуемого объекта и последовательно соеди енкые блок управлени и масштабный блок, Ш11ХОД сигнала которого подключен к взсоду исследуемого; объекта, о т л и чаю щё е с тем, что, с целью повышени точности и быстродейртт определени коэффициентов передаточной функции динa 0lчecкбгo зв«на ступенчатом BosjoteftctEKR, оно содержит четыре блока пам ти,. четыре управл емые схемы четыре ключа, п ть вычислителей, два .блока вычитани , четыре блока умножени , три двухпозиционных переключател , два квадратора, блок делени , сумматор, нуль-орган и пороговый блок; выход масштабного блока подключен через четыре блоКа пам ти к первым входам четырех ключей соответственно, вторые входы блоков пам ти через соответствующие управл емые схемы задержки соединены с вторым выход блока управлени , третий выход которого подключен к вторым входам управл емых схем задержки , а четвертый выход - к первому входу третьего блока умножени и через второй квадратор - к первому СО входу четвертого блока умножени , подключенного вторым входом к выходу третьего двухпозиционного аёрёкЛючатёл , первый вход крторо го соединен с первым выходом четвертого :вычислител , второй вход С . выходом первого блока делени , третий вход - через пороговый блок О5 с выходом второго блока вычитани и с третьим входом второго двухпо s 1 зиционного переключател , выход которого подключен к второму входу INS третьего блока умножени , первый вход - к второму выходу четвертого вычислител , второй вход через первый двухпозиционный переключатель К выходу первого блока умножени , первый вход которого подключен к выходу первого сумматора, второй вход через первый блок делени - к вы- ходу второю блока умножени , перi вый вход которого соединен с первым входом первого сумматора и выходомA DEVICE FOR DETERMINING PARAMETERS OF A DAMERIC CIRCUIT, containing normalizations of a block with no cjk10chek sy you input to the output of the object under study and sequentially connected control unit and a large-scale unit, W 11HOD signal of which is connected to the object under study; object, so that, in order to increase the accuracy and speed of determination of the transfer function coefficients of the dynamic link “on the BosjoteftctekR step, it contains four memory blocks ,. four controllable circuits, four keys, five calculators, two subtraction blocks, four multiplication blocks, three two-position switches, two quadrants, a division block, an adder, a zero-organ and a threshold block; the output of the scale unit is connected via four memory blocks to the first inputs of four keys, respectively, the second inputs of the memory blocks are connected to the second output of the control unit through the corresponding controlled delay circuits, the third output of which is connected to the second inputs of the controlled delay circuits, and the fourth output to the first input of the third multiplication unit and through the second quadrant - to the first CO input of the fourth multiplication unit connected by the second input to the output of the third two-position crossbar; the first input is krtor th is connected to the first output of the fourth: calculator, a second input C. the output of the first dividing unit, the third input through the threshold unit O5 with the output of the second subtraction unit and with the third input of the second two-point s1 position switch, the output of which is connected to the second input INS of the third multiplication unit, the first input to the second output of the fourth calculator, the second input through the first two-position switch To the output of the first multiplication unit, the first input of which is connected to the output of the first adder, the second input through the first division unit to the output of the second multiplication unit, the first input of which one with the first input of the first adder and the output
Description
второго вычислител второй вход .с вторым входом первого сумматора и с вьЬсодом третьего вычислител вход которого подключен к второму входу четвертого вычислител , к лервому выходу первого вычислител и через первый квадратор к первому входу второго блока вычитани , второй вход которого .подключен к Первому входу четвертого вычислител , к входу второго вычислител и второму выходу первого вычислител , третий выход которого подключен через п тый вычислитель к второму входуThe second calculator is the second input. With the second input of the first adder and with the third transmitter, the input is connected to the second input of the fourth calculator, to the first output of the first calculator and through the first quad to the first input of the second subtraction unit, the second input of which is connected to the First input of the fourth calculator , to the input of the second calculator and the second output of the first calculator, the third output of which is connected via the fifth calculator to the second input
первого двухпозиционного переключател , г) первый, второй, третий и четвертый входы - соответственно к выходам первого, второго, третьего и четвертого ключей, вторые входы которых подключены к п тому выходу блока управлени , первый вход которого Подключен к выходу четвертой управл емой схемы задержки, а второ вход через нуль-орган - к выходу .первого блока вычитани , первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого блоков пам ти.the first two-position switch, d) the first, second, third and fourth inputs, respectively, to the outputs of the first, second, third and fourth keys, the second inputs of which are connected to the fifth output of the control unit, the first input of which is connected to the output of the fourth controlled delay circuit, and the second input through the null organ to the output of the first subtraction unit, the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs of the third and fourth memory blocks.
. . .. , . . . ..
Изобретение :относитс к у строй-. ствам койтрол и может быть использовано в устройствах идентификации элементов и систем автоматического управлени ,. Напрш ер, след щих сиетем .. ,-, , , .. .Invention: relates to std. koitrol and can be used in devices for the identification of elements and automatic control systems,. Napršer, followed by sietem .., -,,, ...
Известно устройство и способ . определени коэффициентов передаточной функции объекта при подаче на его вход ступенчатого сигнала. A device and method are known. determine the coefficients of the transfer function of the object when a step signal is applied to its input.
В этом.устройстве при подаче на вход исследуемого звена ступенчатого воздействи определ ютс значени первой и второй производных от выходного сигнала объекта, котррые затем подставл ютс в уравнени . В результате решени системь Двух уравнений наход тс коэффициенты передаточной функции объекта fl Недостатком такого устройства вл етс низка точйость.In this device, when a step action is applied to the input of the stage under study, the values of the first and second derivatives of the object output signal are determined, which then are substituted into the equations. As a result of solving the system of two equations, the transfer function coefficients of the object fl are found. The disadvantage of such a device is low accuracy.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство, вход щее в cocTiaB анализатора переходных процессов, который в случае определени параметров передаточной функции динамического звена второго пор дка при ступенчатом воздействии содержит поледовательно включен ые схему сравнени , блок управлени , масштабное устройство входа, иссле;|уемый объек нормирующий блок выход которого через переключатель пoдкJвoчeн к входу первого интегратора и через схему совпадений - к выходуThe closest to the invention by its technical essence is a device included in the cocTiaB transient analyzer, which, in the case of determining the parameters of the transfer function of a second-order dynamic link, with stepwise action, contains a successively included comparison circuit, control unit, large-scale input device, research; | Objects normalizing unit whose output through the switch is transferred to the input of the first integrator and through the coincidence circuit to the output
схемь сравнени . Выход блока управлени подключен через интегратор времени к входу схемы сравнени и входу след щей систем ;, второй вход которой подключен к выходу первого интегратора, а вькод - к движку линейного потенциометра. Сигнал с движка потенциометра подаетс на вход второго интегратора, а его крайние точки соединены через инвертор , вход которого подключ1ен к пепереключателю . В таком устройстве параметры а и а, передаточной функции вида.comparison circuit. The output of the control unit is connected via the time integrator to the input of the comparison circuit and the input of the tracking system; the second input of which is connected to the output of the first integrator, and the code to the linear potentiometer slider. The signal from the potentiometer slider is fed to the input of the second integrator, and its extreme points are connected via an inverter, the input of which is connected to a switch. In such a device, the parameters a and a, the transfer function of the form.
«W ,"W,
бпредел ютс при ступенчатом сн тии сигнала на входе исследуемого объекта , осуществл емь1м блоком управлени . Нормированный сигнал с выхода исследуемого объекта поступает на первый интегратор, на выходе которого после окончани переходного процесса устанавливаетс апр жениё , пропорциональное коэффициенту а,. При определении коэффициента а нормированный выходной сигнал и его инвертированное значение поступают на линейный потенциометр, . движок кбторого перемещаетс след щей системой, отрабатывающей линейно-возрастающеб напр жение, выдаваемое интегратором времени. Начальное положение след щей системы определ етс ранее вычисленным зна3 чением коэффициента а. Напр жение снимаемое с движка потенцио 1етра., поступает на вход второго интегратора , на выходе которого устанавливаетс напр жение, пропоранональ нов коэффйациенту . Длительность переходного процесса вычислени ко эффициентов определ етс настройкой схемь сравнени по сигналам с выхода cxeMbt двух совпадение. Коэффициент К усилени исследуемог объекта определ етс по значени м сигналов на выходах масштабного ус ройства входа и нормирзтощего блока 23. Таким o6pia3OM, в таком устройстве в результате однократной уста новки входного и выходного сигнало и двух воспроизведений переходного процесса определ ютс три коэффициента передаточной функции (1). Недостатком известного анализатора переходных процессов вл етс невысока точность определени коэ фициентов а и а, , что св зано с ошибками установки след щей системой движка потенциометра, нелинейностью Характеристики потенциометра , а также невысокое быстродействие , так как дл определени параметров двух коэффициентов требуетс дважды воспроизвести переходный процесс, причем об зательным требо ванием вл етс достижение устаковиэшегос значени (нулевого значе йи :) выходного сигнала. В случае исследовани объектов с большими п посто нньоми бремени или имекидих слабоэатухающйе переходные процесс это условие приводит к большим зат ратш времени идентификации, а не полное выполнение его - к большим Погрешност м определени коэ4Фицие тов aj и а,. Кроме того, такой анализатор достаточно сложен, так как в его состав входит след ща система высокой точности и высокоточный линейный потенциометр. Цедью изобретени вл етс повышение точности и быстродействи определени коэффициентов пе$ едаточной функции динамического звена при ступенчатом воздействии Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл определени параметров динамического эвена , содержащее нормирукщий блок, подключенный входом к выходу иссле72 дуемого объектами последовательно соединенные блок управлени и масштабный блок, выход которого подключен к входу исследуемого объекта, введены четыре блока пам ти, четыре управл емьк схемы задержки, четыре ключа, п ть вычислителей, четыре блока умножени , два блока 1вычитани , три двухпозиционных переключател , два квадратора, блокДелени , сумматор, нуль-орган и пороговый блок, выход масштабного блока подключен через четыре блока пам ти к первым входам четырех ключей соответственно , вторые входы блоков пам ти через соответствукнцие управл емые схемы задержки соединены с вторым выходом блока управлени , третий выход которого подключен к вторым входам управл емых схем задержки, а четвертый выход - к первому В1ХодУ третьего блока умножени и через второйквадратор к первому входу Четвертого блока умножени , подключенного вторым входом к выходу третьего двухпозиционного переключател , первьй вход которого соединен с первым выходом четвертого-.вычислител , второй вход - с выходом первого блока делени , третий вход - через пороговый блок с выходом второго блока вычитани и третьим входом второго двухпозиционного переключател , выход которого подключен к второму входу третьего блока умножени , первый вход - к второму входу четвертого вычислител , второй вход - Через первый двухпозиционньй переключатель к выходу первого блока умножени , первый вход которого подключен к выходу первого сумматора, второй вход - через первый блок делени к выходу второго блока умножени , первый вход которого соединен с первым входом первого сумматора и выходом второго вычислител , второй вход - с вторым входом первого сумматора и выходом третьего вычислител , вход которого подключен к второму входу четвертого вычислител , первому выходу первого вычислител и через первый квадратор - к первому входу второго блока вычитани , второй вход которого подключен к первому вх6ду четвертого вычислител , входу второго вычислител и второму вьрсоду первого вычислител . 5 трет1й выход которого подключен через п тый вычислитель ко второму входу первого двухпозиционного переключател i а первый - четвертый входы - соответственно к выходам первого - четвертого ключей, вторые входы кото| 1х подключены к п тому выходу блока управлени , первый вход которого подключен к в ходу четвертой управл емой схемы задержки, а второй вход через нуль орган - к выходу первого блока вычитани , первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого бло ков пам ти еоответственно. В предлагаемом устройстве стати ческий коэффициент усилени емого объекта опре1з,еп етс Р уст новке входного сигнала путем делени значений сигналов на выходах масштабного блока и нормирующего блока с учетом коэффициента переда чи масштабного блока. Дл опредэлени коэффициентов aj и а, в функ ции (1) анализируетс переходньй процесс при ступенчатом сн тии си нала на входе исследуемого объекта . Можно показать, что коэффициен дифференциального уравнени , описы вак цего объект второго заны следующими соотношени ми с че тьфьм следующими друг за другом через промежутки значени ми выход ного сигнала объекта: . . arccos -zeni r 1 -т Т( VT2 , |с гсс«|-: |ф) если D Kj О, Этот случай . соответствует колебательному звен . 1 . .. «1, второго пор дка, т.е. ,i . Г2 1епк,е«Ч -t(et K - eftKi) гпк,епК2 если D - К,- 4Kj О, что соответствует случаю апериодического зве -а. второго пор дка, т.е, o-J 2 6 Здесь значени К, и Kj в формах определ ютс из уравнений, св зывающих значени переходной функции объекта в четырех точках; . . у,К, -ь , -Уз У,К, , -У,. При этом достаточно определить всего четыре значени выходного сигнала исследуемого объекта в течение переходного процесса через равные промежутки времени t, а затем путем преобразовани этих сигналов можно определить значени коэффициентов в функции (1). Предлагаемое устройство позвол ет определ ть коэффициент а в случае, когда передаточна функци объекта описываетс апериодическим звеном первого, пор дка W(p) 1,р + 1 При этом коэффициент а св зан со считанными значени ми выходного сигнала объекта следующим соотношением В предлагаемом устройстве дл определени параметров динамического звена при определении коэффициентов передаточных функций (1) и (2) требуетс только одна реализаци переходного процесса; кроме того, четыре значени выходного сигнала исследуемого объекта могут быть сн ты на любом участке переходного процесса, например на начальном. При этом, естественно, резко снижаетс врем на определение коэффициентов передаточной функции исследуемого объекта, так как нет необходимости в установлении процесса на выходе объекта. (Особенно в случае объектов с большими посто нными времени), Точность предлагаемого устройства не зависит от моментов определени значений вь1ходного сигнала и не зависит от того, установилось значение выходного сигнала объекта или нет, что вл етс основной погрешностью известного устройства. Кроме того, так как определение коэффициента а. ij « о, проиеходит. за одну реализацию процесса, за промежуток времени, это устройство позвол ет е высокой точностью идентифицировать параметры объекта с су п ественно кёстацйонарньоти параметрами . . .- , : . -,, .:,-... . Йа фиг. t - 8 представлены стрУк турныв схе1чы иредлагаеморо устройст ва и его отдельных блоков. Устройство содержит исследуемый объект t f первый масютйбный блок 2, нормирующий блок 3, блок 4 управлени , упрйвл емые схемы 5 - 8 задержки , блоки 9 - 12 пам ти, нуль-орган i3, первый блок 14 вычитйни , управл емые ключи 15 - t8, перрьгй вычислитель 1, второй блок 2Q вычитани , первый Квадратор 21, второй - четвертый вычислители 22 24 первый сумматор 25, п тый вычислитель 26, первый пороговый блок 7, первый блок 28 умножени , первый блдк 29 делени ,вторьй блок 30 умножени , первый двухпрэиционный переключатель 3t, третий блок 32 ум ножен1| , вторе й двухпоэиционный переключатель 33, второй квадратор ЗА, четвертый блок 35 умножени , третий двухпозицнонный переключатель 36, блок 37 стабилизированных .напр жений, первое реле 38, первую кйрпку 39 ,Пуск, вторую кнопку 40 Сброс второе реле 41, схему 42 эaдepжккi третье реле 43, делитель 44 напр жений, второй масшта0нЬ1й блок 5, четвертое реле 46, п тое реле 4(Г, схему 48 задержки, индикаторную лампу 49, реле 50 времемй, инвертор 51, схему 5 совпадени , реэйсто Р 53 конденсатор 54, резистор 55 управл ем 1Й ключ 56, транзистор 57, транзистор 58, второй по роговый блок 59. Устройство Также содержит конденсатор 60, резистор 6 конденсатор 62, резистор 63, уси11итегль 64 посто нного тока, шестое реле 65,/п тый блок 66 умножени , TpeTiril квадра тор 67, шестой блок б8 умножени , третий блок 69 вычитани четвертый квадратор 70 четвертый блок 7t вычитани , седьмой блок 72 умножени , восьмой блок 73 умкожени п тый блок 74 вычитани , втот рой блок 75 /делени , третий блок 76 делени j четвертой блок 77 делечй , шестой вычислитель 78, п тый блок 7 делении, седьмой 8О и восьмой t 2 . 8 вычислители, п тый квадратюр 82, i второй сумматор 83, шестой блок 84 ; делени , восьмой блок 85 умножени . В Предлагаемом устройстве дл определени параметров динамического звена в ..ачестве исследуемого объекта 1 могут использоватьс различные приборы и блоки систем автоматическогр упра влени , передаточкЫё функции ко торых описываютс выражением (О или (2). К таким приборам можно отнести, например, элёктромеханические; или гидравлические след щие системы, усилители, различные фильтры. При исследовании след щих систем в качестве выходного сигнала используетс сигнал,снимаемый с датчика обратной св зи (например, пoтeнциo мeтpa). Первый масштабный блок 2 и мормиру фций блок :3 дл получени необходимого уровн входного и выходного сигналов исследуемого объекта 1 и представл ют 1 собой усилители посто нногр тока с переменными коэффициентами передачи , что дости|аетс за .счет изменени вручйзпю их входных сопротивлений . Блок А управлени (г. 2) служит Дл управлени процессом вычислени коэффициентов передаточной функции и коэффициента передачи исСледуемоГо объекта 1 и выдачи начального уровн сигнала на его вход. : : . - Блок 4 управлени состоит из блока 37 стабилизированных напр жений , п ти реле 38,41, 43, 46, 47, двух кнопок 39 Йуск и 40 Сброс, схем 42 и 48 задержки делител 44 . напр жений, второго масштабного блока 45 и индикаторной лампы 49. Первый выход блока 37 стабилизированных напр жений через обмотки и контактам реле 38, 41, 43 и кнопки 39 и 40 подключен к земл ной точке, а второй через нормально замкнутые и :нормально разомкнутые контакты реле Зв - к первему и второму выходам блока 4 управлени соответственно. Кроме тогр, второй выход блока 37 через делитель 44 напр жени подкЛюче к третьему выходу блока 4 управлёН1ш , а через делитель 44 напр сени и масштабный блок 45 - к его четвертому вькоду. Первый вход блока 4 управлени подключен через схему 48 задержки к входу п тогоThey are determined by stepwise removal of the signal at the input of the object under study, performed by the control unit. The normalized signal from the output of the object under study is fed to the first integrator, at the output of which, after the end of the transition process, an averaging parameter proportional to the coefficient a, is established. When determining the coefficient a, the normalized output signal and its inverted value are fed to a linear potentiometer,. The slider engine is moved by a follower system, working on a linearly increasing voltage produced by the time integrator. The initial position of the tracking system is determined by the previously calculated value of the coefficient a. The voltage taken from the engine of potential 1. Is fed to the input of the second integrator, at the output of which the voltage is set, to the pro-suppressor coefficient. The duration of the transient calculation of the coefficients is determined by the setting of the comparison circuit based on the signals from the output cxeMbt of two coincidences. The gain K of the object under investigation is determined by the values of the signals at the outputs of the scale device of the input and normalization unit 23. Thus o6pia3OM, in such a device, as a result of a single installation of the input and output signal and two repetitions of the transient process, three coefficients of the transfer function are determined (1 ). A disadvantage of the known transient analyzer is the low accuracy of determining the coefficients a and a, which is due to the installation errors of the potentiometer slider system, nonlinearity, characteristics of the potentiometer, as well as low performance, since for determining the parameters of the two coefficients, the transient process must be reproduced twice and it is imperative that a setpoint value (zero yi :) of the output signal is reached. In the case of the study of objects with large constant burdens or with weakly attenuating transient process, this condition leads to a large expenditure of identification time, and not full implementation of it - to large errors of determining the coefficients of aj and a ,. In addition, such an analyzer is quite complicated, since it includes a high-precision tracking system and a high-precision linear potentiometer. The purpose of the invention is to improve the accuracy and speed of determining the coefficients of the transient function of a dynamic link under step action. The goal is achieved by having a serially connected control unit and a large-scale unit connected to the device for determining the parameters of a dynamic even. block, the output of which is connected to the input of the object under study, four memory blocks, four control delay circuits, four Key, five calculators, four multiplication blocks, two 1-read blocks, three two-position switches, two quadrators, a Divide block, an adder, a zero-organ and a threshold block, the output of the scale block is connected through four memory blocks to the first inputs of four keys, respectively, the second inputs memory units through the corresponding controlled delay circuits are connected to the second output of the control unit, the third output of which is connected to the second inputs of the controlled delay circuits, and the fourth output to the first B1 of the third multiplication unit through the second quadrant to the first input of the Fourth multiplication unit, connected by the second input to the output of the third two-position switch, the first input of which is connected to the first output of the fourth calculator, the second input - with the output of the first division unit, the third input - through the threshold unit with the output of the second subtraction unit and the third input of the second two-position switch, the output of which is connected to the second input of the third multiplication unit, the first input - to the second input of the fourth calculator, the second input - Through the first two An input switch to the output of the first multiplication unit, the first input of which is connected to the output of the first adder, the second input through the first division unit to the output of the second multiplication unit, the first input of which is connected to the first input of the first adder and output of the second calculator, the second input to the second input The first adder and the output of the third calculator, the input of which is connected to the second input of the fourth calculator, the first output of the first calculator and through the first quad to the first input of the second subtraction unit, watts swarm input of which is connected to the first vh6du fourth calculator, a second input and a second calculator vrsodu first calculator. The 5th third output of which is connected via the fifth calculator to the second input of the first two-position switch i and the first to fourth inputs, respectively, to the outputs of the first to fourth keys, the second inputs of which | 1x connected to the fifth output of the control unit, the first input of which is connected to the fourth controlled delay circuit, and the second zero input to the output of the first subtraction unit, the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs of the third and fourth memory blocks tee accordingly. In the proposed device, the static coefficient of the amplified object is determined by setting the input signal by dividing the values of the signals at the outputs of the scale block and the normalizing block, taking into account the transfer coefficient of the scale block. In order to determine the coefficients aj and a, in function (1), the transition process is analyzed with a stepwise de-coupling of the signal at the input of the object under study. It can be shown that the coefficient of the differential equation, which describes the object of the second, is given by the following relations with four hundred consecutive values of the output signal of the object:. . arccos-zeni r 1 -t T (VT2, | c gss "| -: | f) if D Kj O, This is the case. corresponds to the oscillatory link. one . .. "1, second order, i.e. i. Γ2 1epk, e Ч--t (et K - eftKi) gpk, enK2 if D - K, - 4Kj О, which corresponds to the case of an aperiodic star. second order, i.e., o-J 2 6 Here, the values of K, and Kj in forms are determined from the equations relating the values of the object's transition function at four points; . . y, k, -, - ouz y, k,, - y ,. In this case, it is sufficient to determine only four values of the output signal of the object under study during the transient process at equal intervals of time t, and then by converting these signals, the values of the coefficients in function (1) can be determined. The proposed device allows determining the coefficient a in the case where the transfer function of the object is described by an aperiodic link of the first, of the order W (p) 1, p + 1. The coefficient a is associated with the read values of the output signal of the object by the following relation In the proposed device for determining the parameters of the dynamic link when determining the coefficients of the transfer functions (1) and (2) requires only one implementation of the transition process; In addition, four values of the output signal of the object under study can be removed at any part of the transition process, for example, at the initial one. At the same time, naturally, the time for determining the coefficients of the transfer function of the object under study is sharply reduced, since there is no need to establish a process at the object output. (Especially in the case of objects with large time constants), the accuracy of the proposed device does not depend on the moments of determining the values of the input signal and does not depend on whether the output signal of the object is established or not, which is the basic error of the known device. In addition, since the determination of the coefficient a. ij "oh, come on. in one implementation of the process, in a period of time, this device allows e to identify with high precision the parameters of the object with essentially logical parameters and parameters. . .-,:. - ,,.:, -.... Ya FIG. t - 8 are the lines of the scheme of the device and its separate blocks. The device contains the object under study tf: the first mass-supply unit 2, the normalizing unit 3, the control unit 4, the controlled delay circuits 5–8, the memory blocks 9–12, the null-organ i3, the first subtractor 14, the control keys 15 –t8, first calculator 1, second subtractor 2Q, first Quadrator 21, second to fourth solvers 22 24 first adder 25, fifth calculator 26, first threshold unit 7, first multiplication unit 28, first dividing unit 29, second multiplication unit 30, first two switch 3t, the third unit 32 mind sheath1 | , second two-position switch 33, second quad FOR, fourth multiplication unit 35, third double position switch 36, stabilized voltage block 37, first relay 38, first arm 39, Start, second button 40 Reset second relay 41, third dispatch 42 relay 43, voltage divider 44, second voltage block 5, fourth relay 46, fifth relay 4 (G, delay circuit 48, indicator lamp 49, time relay 50, inverter 51, coincidence circuit 5, resistor P 53, capacitor 54, resistor 55 control 1Y key 56, transistor 57, transistor 58, second for horn block 59. The device also contains a capacitor 60, a resistor 6, a capacitor 62, a resistor 63, a DC voltage amplifier 64, a sixth relay 65, / a fifth multiplication unit 66, a TpeTiril quad 67, a sixth multiplication unit b8, a third block 69 subtraction fourth quadrant 70 the fourth subtraction unit 7t, the seventh multiplication unit 72, the eighth subdivision block 73, the fifth subtraction block 74, the second block 75 / division, the third division block 76, j the fourth block 77, the sixth calculator 78, the fifth division unit 7, the seventh 8O and eighth t 2. 8 calculators, fifth square 82, i second adder 83, sixth block 84; division, the eighth block 85 multiply. The proposed device for determining the parameters of a dynamic link in the object under study 1 can use various instruments and blocks of automatic control systems, the transfer functions of which are described by the expression (O or (2). These devices include, for example, electromechanical; or hydraulic follow-up systems, amplifiers, various filters. When studying follow-up systems, the signal taken from the feedback sensor (for example, meter intensity) is used as the output signal. scale unit 2 and mormirrrrrrrrrruns block: 3 to obtain the required level of input and output signals of the object under study 1 and represent 1 a constant-current amplifiers with variable transmission coefficients, which is achieved by changing their input impedance. (r. 2) serves to control the process of calculating the transfer function coefficients and the transfer coefficient of the Investigated Object 1 and output the initial signal level at its input. ::. - The control unit 4 consists of a block of 37 stabilized voltages, five relays 38.41, 43, 46, 47, two buttons 39 of the Husk and 40 Reset, circuits 42 and 48 of the delay of the divider 44. of the voltage of the second scale unit 45 and the indicator lamp 49. The first output of the block 37 of stabilized voltages is through the windings and contacts of the relays 38, 41, 43 and buttons 39 and 40 connected to the earth point, and the second through the normally closed and: normally open contacts relay Sv - to the first and second outputs of the control unit 4, respectively. In addition to tgr, the second output of block 37 through voltage divider 44 is subacceptable to the third output of block 4 control, and through the divider 44 voltage and scale block 45 to its fourth code. The first input of control unit 4 is connected via a delay circuit 48 to the input of the fifth
реле 47, а второй вход - к входу реле 46.relay 47, and the second input to the input of relay 46.
Б качестве блока 37 стабилизированных напр жений .используетс обычный стабилизированный источник посто нного тока, ,который состоит из двух ндентйчньпс источников посто нного напр жени , которые отличаетс только уровнем выходного напр жени . Первый выход блока 37 подктвочен к источнику посто нного напр жени 27 В, а второй выход к источнику посто нного напр жени 40 В. Первое реле 38 два нормально разомкнутых контакта и один нормально замкнутый, второе реле 4I - один нормально разомкнутый контакт и один нормально замкнутый , третье реле 43 - один нормально замкнутый контакт, четвертое реле 46 - один йормально замк нутый и один нормально разомкнутый контакт, п тое реле 47 - два нормально разомкнутых контакта. Кнопка 39 служит дл скачкообразного сн ти сигнала с входа исследуемого объекта 1 и имеет нормально разомкнутые контакты.The stabilized voltage unit 37 uses a conventional stabilized direct current source, which consists of two constant voltage sources, which differ only in the level of the output voltage. The first output of the block 37 is connected to a source of a constant voltage of 27 V, and the second output to a source of a constant voltage of 40 V. The first relay 38 has two normally open contacts and one normally closed, the second 4I relay has one normally open contact and one normally closed , the third relay 43 is one normally closed contact, the fourth relay 46 is one normally closed and one normally open contact, the fifth relay 47 is two normally open contacts. Button 39 serves to jump off the signal from the input of the object under study 1 and has normally open contacts.
. Кнопка 40 служит lOfiH возвращени в исходное состо ние устройства и имеет два контакта: один нормально замкнутый, а другой нормально разомкнутый .. Button 40 serves as the lOfiH of resetting the device and has two contacts: one is normally closed and the other is normally open.
Схемы 42 и 48 задержки представл ют собой последовательна соединенные реле времени, инвертор и схему совпадени , второй вход которой подключен к входу рел времени СФиг. 3), за исключением второго входа к реле 50 времени з. Реле 50 времени схем 42 и 48 задержки содержит два транзистора, на базу первого из которых подаетс входной сигиап, а его коллектор через кон ,денсатор подключен к базе второго, С коллектора которого снимаетс ш тодной сигнал Сз7. За счет выбора емкости конденсатора обеспечиваетс задержка выходного сигнала на tO с.Delay circuits 42 and 48 are series-connected time relays, an inverter, and a coincidence circuit, the second input of which is connected to the input of the SF-time relay. 3), with the exception of the second input to the relay 50 time h. The time relay 50 of the delay circuits 42 and 48 contains two transistors, to the base of the first of which an input sigiap is supplied, and its collector is connected via a con to the base of the second, from the collector of which the C7 signal is removed. By selecting the capacitance of the capacitor, the output signal is delayed by tO s.
Делитель 44 напр жений служит дл управлени временем задержки управл емых схем 5 --8 задержки и пред ставд ет собой обычный резистиэньй делитель напр жений.Voltage divider 44 serves to control the delay time of controlled delay circuits 5 --8 and is a conventional resistive voltage divider.
Второй масштабный блок 45 представл ет собой усилитель посто нного тока, напр жение на выходе которого пропорционально устанавливаемому с помощью делител 44 напр жений интервалу Г между моментами фиксации выходного сигнала исследуемого 5 объекта 1.The second scale unit 45 is a DC amplifier, the voltage at the output of which is proportional to the interval G between the moments of fixing the output signal of the object 5 under test 1 set by the voltage divider 44.
Управл ё( схемы 5-8 задержки представл ют собой (фиг. 31) последовательно соединенные реле 50 времени, инвертор 51, схему 52The controllers (delay circuits 5-8 are (FIG. 31) series-connected time relays 50, inverter 51, circuit 52
О совпадени , второй вход которой подключен к первому входу реле 50 времени и первому входу блоков 5 - 8, второй вход которых подключен к второму входу реле 50 времени.About a match, the second input of which is connected to the first input of the time relay 50 and the first input of blocks 5-8, the second input of which is connected to the second input of the time relay 50.
15 Реле 50 времени (фиг.4) способно обеспечить выдержку времени от 0,01 до 5 с и состоит из двух транзисторов 57 и 58, конденсаторов 54 и управл емых ключей 56, включенных15 Time relay 50 (FIG. 4) is capable of providing a time delay from 0.01 to 5 s and consists of two transistors 57 and 58, capacitors 54 and controllable keys 56, included
20 между коллекторами транзистора 57 :И и базой транзистора 58, а управл ющие входы (вход два) управл емых ключей 56 подключены к выходам вторых пороговых блоков 59, первые 25 входа которых подключены к второму входу блока, а на их вторые входы подаютс посто нные смещени , отличда )щиес друг от Друга на /jE. В качестве управл емых ключей 56 могут20 between the collectors of transistor 57: And and the base of transistor 58, and the control inputs (input two) of control keys 56 are connected to the outputs of the second threshold blocks 59, the first 25 inputs of which are connected to the second input of the block, and their second inputs are supplied constant displacement, different from each other by / jE. As controlled keys 56 may
30 использоватьс любые контактные или бесконтактные переключатели (например, описанное в C4j бесконт тактное полупроводниковое реле), а в качестве пороговых блоков 59 - тригJ геры Шмидта Сз} с различными смещени ми , что.позвол ет получать их срабатывание при различных входных напр жени х , по линейному закону. Емкость всех конденсаторов 54 реле 50 времени, вход щего в блок 6Jвыбираютс в два раза больше , чем в блоке 5, в блоке7 - в три раза больше, а в блоке 8 в четыре раза больше, чем в блоке 5,30, any contact or contactless switches are used (for example, a contactless semiconductor relay described in C4j), and as threshold blocks 59 are triggers Schmidt's CzJ with different displacements, which allows them to be triggered at various input voltages, under the linear law. The capacity of all capacitors 54 of the relay 50 of the time included in block 6J is twice as large as in block 5, in block 7 three times as large, and in block 8 four times as large as in block 5
45 что позвол ет получать задержку45 that allows you to receive a delay
сигнала блоком 6 2Т, блоком 7 - 3t блоком 8 - 4f.«signal by block 6 2Т, block 7 - 3t by block 8 - 4f. "
. , .. . ..
Блоки 9 - 12 пам ти служат дл запоминани через моменты времениBlocks 9-12 of memory are used for storing through time points.
50 значени выходного сигнала иссдедуемого объекта 1. Они идентичный содержат усилитель 64 посто нного тока, выход которого через конденсатор 62 подключен к его первому вхоSiS ду, а через резистор 63 - к цепоч ке , состо щей из конденсатора 60 и резистора 61, вход которой подключен к первому входу блоков 9 - 12, a выход через нормально замкнутые контакты реле 65 подключен к второ му входу усилител 54 посто нного тока, а о0мотка реле 65 подключена к второму входу блоков 9 12 пам ти. :, .;.;. :-/,.- . -л -; Нуль-оргаи 13 служит дл ввдачи сигнала, когда сигнап на его входе дрётаточно близок или равен нулю, что соотв етствует нахождению Двух вослеАних из снимаемых значений выходного сигйала нсследуемого объекта на установившемс участке на котором точное определение знат чений коэффициентов а и а-, невозможно . Управл емые ключи 15 и 18 вл ютс дистанциоиньми переключател ми , например бесконтактными реле, у которых первый вход вл етс управл ющим. В случае наличи сигнала на втором входе первый вход подколочен к их выходу ив случае отсутстви отключен. ПервьШ вычислитель Т9 (фиг. 6) предназначен дл получени сигналов К, (на первом выходе). К, (на втором выход1е} и К, ( на третьем выходе) в соответствии с фрр уЛами у , У4Уу- УзУг У - УзУ1 Уа - У4.У где у .Уг УЗ «У. сигналы на выход первого-четвёрто го блоков 9-12 пам ти соответст ..,,. : .;. - . венно. . - . Первый вычислитель 19 соде1эжйт шестой блок ей умножени , первый вкЪд которого подключен к второму входу первого вычислител 19 j п вому входу п того блока М умножений и через четвертый квадратор 70 к входу п того блока 74 вы читани , второй вход - к четвертому входу блока 19, первому в:юду Четвертого блока 77 Делени и перв му входу седьмого блока t2 умножени второй вход которого иодкличе« к первому входу блока 19 и вто рому входу восьмого блока Йз чйо72 2 жени , а вычод - к первому входу четвертого блока 71 вычитанш., выход которого подключен к первому входу третьего, блока 76 делени , а второй вход - к выходу п того блока 66 умн жени , второй вход которого подключен к третьему входу блока 19, первому .входу блока 73 умножени , второму входу четвертоГо блока 77 делени и через третий квадратор 67 - к второму входу третьего блока 69 вычитани , первый вход которого подключен к выходу шестого блока 68 умножени , а выход к первому входу второго бЛока 75 делени , выход которого подключен к второму выходу блЪка 19, а второй вход - к второму входу третьего блока делени 76 и к вьтходу п того блока 74 вычитани , второй вход которого подключен к выходу восьмого блока 73 умножени . Выход блока 76 подключен к первому выходу первого вычислител 19, третий выход которого подключен к Выходу четвертого блока 77 делени . Второй и третий вычислители 22 и 23 представл ют собой функцио нальные блоки, реализующие операдию логарифмировани .Они выполнены в виде, усилител посто нного тока, на входе которого вкгавчены нелинейные диодные.элементы, количество которых равно числу узловых точек ломаной линии, аппроксимирующей воспроизводимую нелинейную зави-. сймость, в данном случае логарифмиче1скую характеристику (8). Сигналы на выходах вычислитег лей 22 и 23 равны соответственно X - J-LllX, Четвертый вычислитель 24 (фиг.7) содержит Три вычислител (блоки 78, Ш и 81), два блока .79 и 84 делени , блок 85 умножени , квадратор 82 и сумматор 83. Первый вход блока 24 через шестой вычислитель 78 подключен к входу седьмого вычислител 80, и второму входу п того .блока 79 делени , первь1й вход которого подключен к второму входу блока 24, а вьйС(ЭД через восьмой вычислитель 81 к ерв:ому входу второго суютатора 83, второй вход которого подключен к выходу того квадратора 82, вход которого подключен к выходу седьмого вычислител 80 и второму входу восьмого блока 85 умножени , выход которого подключен к первому выходу блока 24, а первый вход - к выходу шестого блока 84 делени и второму выходу блока 24, а вход к вь1ходу второго сумматора 83. Шесто вычислитель 78 реализует операцию извлечени квад)ратного корн , седь мой вычислитель 80 - операцию логарифмировани , а восьмой вычислитель 8t - функцию (arc cosZ). . Струк-тура всех вычислителей 78, 80 и 81 идентична структуре описан ного вычислител 22 (или .23) и отличаетс только числом диодных элементов на входе усилител . Коэффициент передачи по первому входу блока 79 делени равен 1, а по второму - 2. Кроме того, блок 79 осуществл ет операцию инвертировани . Блок85 умножени имеет коэффициент передачи по первому входу а по второму 2 и также вл етс инвертором, . Сигналы на первом и втором выходах вычислител 24 равны соответ ственно Х4 -21nfkjX3 у farccosC- ) +() The 50 values of the output signal of the object being exported 1. They are identical and contain a DC amplifier 64, the output of which is connected through a capacitor 62 to its first SIS input, and through a resistor 63 to a circuit consisting of a capacitor 60 and a resistor 61 whose input is connected to the first input of blocks 9-12, a output through normally closed contacts of relay 65 is connected to the second input of dc amplifier 54, and the relay 65 relay is connected to the second input of memory blocks 9 12. :,.;.;. : - /, .-. -l -; The zero-ori 13 serves to input the signal when the signal at its input is flatteringly close to or equal to zero, which corresponds to finding the Two mounts of the output values of the output sigal of the inspected object in the steady state where the exact determination of the coefficients a and a- is impossible. The controllable switches 15 and 18 are distance switches, for example contactless relays, in which the first input is a control. In the case of the presence of a signal at the second input, the first input is hammered to their output, and in the absence case, it is disabled. The first T9 calculator (Fig. 6) is designed to receive signals K, (at the first output). K, (at the second exit} and K, (at the third exit) in accordance with FrUlami y, Y4UuUzUg Y - UzU1 Ua - U4. U where y. Ug UZ "U. signals to the output of the first-fourth blocks 9 -12 memories respectively .. ,,.:.;. -. Vno. -. The first calculator 19 contains one sixth multiplication block, the first block of which is connected to the second input of the first calculator 19 j to the fifth input of the fifth block M multiplications and through the fourth quad 70 to the input of the nth block 74 you read, the second input to the fourth input of block 19, the first to: the Fourth block of Division 77 and the first input of the seventh block t2 y The second input is iodliche to the first input of block 19 and the second input of the eighth block Hz chio72 2, and the deduction to the first input of the fourth block 71 of the readout, the output of which is connected to the first input of the third, block 76 division, and the second input to the output of the fifth smart block 66, the second input of which is connected to the third input of block 19, the first input of the multiplication unit 73, the second input of the fourth quadruple block 77 and through the third quad 67 to the second input of the third subtractor 69, the first input of which is connected to the output of the sixth block 68 y multiply, and the output to the first input of the second dividing unit 75, the output of which is connected to the second output of block 19, and the second input to the second input of the third dividing unit 76 and to the output of the fifth subtraction unit 74, the second input of which is connected to the output of the eighth block 73 multiply. The output of block 76 is connected to the first output of the first calculator 19, the third output of which is connected to the output of the fourth dividing block 77. The second and third calculators 22 and 23 are functional blocks that implement the logarithm operation. They are made in the form of a DC amplifier, at the input of which nonlinear diode elements are inserted, the number of which is equal to the number of nodal points of the broken line approximating the reproducible nonlinear dependence -. time, in this case the logarithmic characteristic (8). The signals at the outputs of calculators 22 and 23 are equal, respectively, X — J-LllX; The fourth calculator 24 (FIG. 7) contains Three calculators (blocks 78, W and 81), two blocks .79 and 84 divisions, block 85 multiplication, quadrant 82 and the adder 83. The first input of block 24 through the sixth calculator 78 is connected to the input of the seventh calculator 80, and the second input of the fifth division block 79, the first input of which is connected to the second input of block 24, and CI (ED through the eighth calculator 81 to the first: th input of the second sutator 83, the second input of which is connected to the output of that quad 82, whose input is under It is connected to the output of the seventh calculator 80 and the second input of the eighth multiplication unit 85, the output of which is connected to the first output of block 24, and the first input to the output of the sixth divider 84 and the second output of block 24, and the input to the second adder 83. Sixth calculator 78 realizes the operation of extracting the quadratic root, the seventh calculator 80 is a logarithmic operation, and the eighth calculator 8t is a function (arc cosZ). . The structure of all calculators 78, 80, and 81 is identical to the structure of the described calculator 22 (or .23) and differs only in the number of diode elements at the input of the amplifier. The transmission coefficient on the first input of block 79 is 1, and on the second is 2. In addition, block 79 performs an inversion operation. The multiplier 85 has a transmission coefficient on the first input of a on the second 2 and is also an inverter,. The signals on the first and second outputs of the calculator 24 are equal respectively to X4 -21nfkjX3 at farccosC-) + ()
П тый вычислитель 26 реализует функцию 1/1п и идентичен по структуре блокам 22 н 23.The fifth calculator 26 implements the function 1 / 1P and is identical in structure to blocks 22 and 23.
Перйый пороговый блок 27 служит дл определени знака сигнала на его входе; если сигнал на его входе отрицательный, то сигнал на его выходе также отсутствует, а если сигнал на его входе становитс равным нулю или положительным, то по витс сигнал посто нного уровн на его выходе,Пороговый блок 27 может быть выполнен в виде триггера Шмидта с нулевым порогом срабатывани ,The first threshold unit 27 serves to determine the sign of the signal at its input; if the signal at its input is negative, then the signal at its output is also absent, and if the signal at its input becomes equal to zero or positive, then a signal of a constant level at its output appears, Threshold block 27 can be made in the form of a Schmidt trigger with zero the threshold,
Двухпозиционный переключатель 31 в зависимости от типа передаточной функции исследуемого объекта 1 вручную ставитс в положение 1 дл пе1 едаточной функции типа (1) ив положение 2 - дл передаточной функции типа (2),The two-position switch 31, depending on the type of transfer function of the object under study 1, is manually set to position 1 for the transfer function of type (1) and position 2 for transfer function of type (2),
Двухпозициойные переключатели 33 ,й 36 kвл ютc дистанционными перечи устанавливаетс уровень входногоDuplex switches 33, 36 kvt yu remote perechiki sets the level of the input
сигнала исследуемого объекта 1, соответствующийего линейной зоне. Коэффициент передачи нормирующего блока, 3 устанавливаетс таким образом , чтобы его входной сигнал имел уровень, достаточный дл точного определени статического коэффициента К в функции (1), значение которого опреде,л етс путем, делени з ачений выходных сигналов блоков 3 . и 2 с учетом коэффициента передачи блока 3signal of the object under study 1, corresponding to the linear zone. The transfer coefficient of the normalizing block, 3, is set so that its input signal is at a level sufficient to accurately determine the static coefficient K in function (1), whose value is determined by dividing the outputs of the blocks 3. and 2 taking into account the transmission coefficient of block 3
,л . У, l Have
где у - значение выходного сигналаwhere y is the value of the output signal
блока 3; X - значение выходного сигналаblock 3; X - the value of the output signal
б,лока 2; М - масштабный коэффициент бло ка 3.b, lock 2; M is the scale factor of block 3.
Зна априорно примерную длительность переходного процесса исследуе2 . ключател ми, например, бесконтактньии реле, у которых третий вход вл етс , управл ющим, В случае наличи сигнала на третьем входе второй вход подключен к их выходу, а в случае отсутстви сигнала на третьем входе - первый вход подключен к вьтходу, Все квадраторы 21, 34, 67, 70, 82, реализуют операцию возведени в квадрат значений входного сигнала. Устройство дл определени параметров динамического звена работает следующим образом, В зависимости от априорной информации , имеющейс в передаточной функции исследуемого объекта 1, первый Двухпозиционный переключатель 31 устанавливаетс .в соответ- . ствующее. положение. Если передаточна функци объекта Т описываетс выражением (1), переключатель 31 подключает выход первого блока 28 умножени к второму входу второго двухпрзиционного переключател 33,, В предлагаемом устройстве коэффи-., циентыпередаточной функции динамического звена определ ютс при ступенчатом сн тии на входе исследуемого объекта 1. При этом начальное напр жение поступает с первого входа блока 4 управлени через масштабный блок 2,,в котором путем изменени его коэффициента ,передамого объекта 1, устанавливаетс на выходе делител 44 сигнал, значение которого определ ет.величину между моментами определени сигналов на выходе исследуемого объекта 1. Этот сигнал поступает на третий выход бл ка 4 и через масштабный блок 45 на четвертый -ВЫХОД блока 4. Дл определени коэффициентов а. и а, в функции (1) при нажатии кноп ки 39 Пуск, в блоке 4 срабатыва . ет первое реле 38 и замыкает свой нормально разомкнутые контакты, параллель .ные кнопке 39, при этом она блокируетс , Нормально замкнутые контакты первого реле 38 размыкаютс , и с.игнал на пе.рв ом выходе блока 4 исчезает и, наоборот, череа нормально разомкнутые контакты реле 38 сигнал поступает на нторой выход блока 4. При этом сигнал на .входе исследуемого звена 1 .скачком исчезает, а сигнал на его выходе представл ет собой переходный .процесс, который поступает на первы входы блоков 9-12 пам ти, представл ющие в случае отсутстви сигналов на вторых входах звень с передато ными коэффициентами 1. Одновременно со ступенчатым сн тием сигнала на первом входе блока сигнал с его второго входа скачком прдае.тс на первые входы управл емых схем 5-8 задержки. Сигнал с первого входа схем 5-8.задержки пос тупает на первый вход реле 50 време ( фиг. 3). При подаче сигнала на баз транзистора 57 он открываетс , конденсаторы 54 оказываютс подключенными параллельно эмиттерно-базовому переходу транзистора 58 положительно зар женной обкладкой к базе. Транзистор 58 запираетс и находитс в закрытом состо нии до тех пор, пока конденсаторы 54 не зар д тс . через резистор 55.. Когда окончитс процесс разр дки конденсаторов 54, снова по витс базовый ток транзистора 56, последний откроетс и сигнала на выходе не будет. . Таким образов, выдержка времени зависит от посто нной времени Т RssJ st Емкость, конденсаторов 5 определ етс количеством кх, подключенных: к схеме, что осутцествЛ етс управл емыми ключами 56, сигнал управлени на которые поступае.т с ВЫХОДОВ: вторых пороговьгх блоков 5 2 6. На входы пороговых блоков 59 поступает сигнал с третьего выхода блока 4 управлени , величина которого пропорциональна времени t и устанавливаетс заранее с помощью делител .44 .напр жений. По этому сигналу срабатывают соответствующие блоки 59 и подают сигнал на подключение соответствующего количества конденсаторов 54 к схеме. Включение реле 50 времени сов-, местно с логическими элементами инвертором 51 и схемой 52 совпадени обеспечивает по вление сигнала на выходе блоков 5 - 8 с некоторыми запаздаван ми по отношению к входному сгтналу на врем Г , 21Г, 3 f и 4t. соответственно. Сигналы С выходов yпpaвл e в fx схем 5 - 8 задержки поступают на вторые входь блоков 9 - 12 пам ти , сигналы на выходах которых до поступлени сигйалов на их вторые входы.точно отслежива1от сигналы, поступающие на их первые входы. Когда на вторые входы блоков 9 12 (фиг. 5) поступают сигналы в моменты времени С, 2 3f, 4Т соответственно, то срабатьюает реле 65 и размыкает свои нормально замкнутые контакты, при этом на выходе усилител 65 посто нного тока фиксируетс напр жение, которое . бьшо на конденсаторе 62 в момент прихода управл ющего сигнала на второй вход блоков 9 - 12 V Так:им образом, на выходах блоков 9 - 12 пам ти формируютс значени выходного сигнала исследуемого объекта 1-у, , у, УЗ, У моменты време2Г , 3 и 4г-, . Сигналы с выходов блоков 1Г и 12 пам ти поступают на входы блока 14 вычитани сигнал на выходе которого равен У4- УЗ.В случае, когда длительность промежутка времени выбрана правильно, у и УЗ не попали на установившийс процесс и разница У4 Yj больше некоторого значени , сигнал на выходе нуль-органа 13 не по вл етс , и .реле 46 не размыкает свои нормально замкнутые контакты. А на обмотку реле 47 поступает сигнал через схему 48 -задержки с выхода четвертой схемы 8 задержки в момент времени 4. Врем задержки сигнала схемой 48 задержки выбираетс большим времени срабатывани ( 7 реле 46. Реле 47 срабатывает и замыкает евои нормально разомкнутые контакты, н напр жение Е поступает на эторые входы ключей 15 - 18, которые срабатьюают, и сигналы с выходов блоков 9 - 12 пам ти посту пают на вхо; вычислител 19. Сигнал D поступает на вход первого по рогового 27; если , то сигнал на зыходе первого порогового блока 27 равен О, и первые входа второго и третьего двухпозиционных перекдлочателей 33 и 36 подключены к их выходам. Сигналы на первых входах переключателей 33 и 36, поступающие с первого и второго выходов четвертого вычислител 24, равны .соответственно Х4 и Хз и выполн ютс по формулам (8) и (9). Сигналы Х4 и Xj поступают на втор ые входы блоков 32 и 35 умножени , на первые входы которых посту пают сигналы, равные f и f , В результате на выходах блоков умножени сигналы равны коэффициентам и aj в функции (1), I В случае, если сигнал на входе схемы 27 сравнени D , то на ее выходе формируетс сигнал, который поступает на третьи входы второго и.третьего двухпозиционТплх пе реключателей 33 и 36 и подключает их вторые входы к их выходам. При этом сигнал на втором входе переклю .чател 33 равен х, Xj/x,Xj, а на втором входе переключател 36 , где х и вычисл ютс в блоках 22 и 23 по формулам (6) и (7). Далее эти сигналы с выходов переключателей 33 и 36 поступают на вторые входы блоков 32 и 35 умножени , на выходах которых сигналы равиы коэффициентам а., и aj Б функции (1) . . . Формирование управл ющего сигналА D и определение его знака пер вым пороговьм блоком 27 св зано с различными формулами вычислени коэффициентов а и aj в функции ( в случа х, когда передаточна функци (1). исследуемого объекта описьшаетс колебательным звеном, . 1 (в этом случае D 0) и когда передаточна функци (1) представл ет собой апериодическое звен второго пор дка, т.е. /1 (в этом случае D 0) . 72 В-случае, когда передаточна функци исследуемого объекта 1 описываетс выражением (2), т.е. представл ет собой апериодическое зве- но, первый переключатель 31 устанавливаетс во второе положение и подключает выход переключател 31 к выходу п того вычислител 26, сигнал на выходе которого равен 1/1„ . Сигнал на входе первого порогового блока 27 всегда в этом случае больше нул , поэтому в переключателе 33 к выходу подключен второй вход. Сигнал на выходе второго блока 32 умножени равен коэффициенту а, в выражении (2). (Значение сигнала на выходе блока 35 при этом безразлично). В случае, когда длительность перехо .ч.ного процесса оказалась меньше чем предполагалось, и значени у, и у попали на установившийс процесс или разница их значений на Еыходе первого блока 14 вычитани мала, на выходе нуль-органа 13 формируетс сигнал, который поступает на обмотку реле 46 блока А управлени . Реле 46 срабатьгоает и размыкает свои нормально замкнутые контакты и замыкает свои нормально разомкнутые контакты. При этом после срабатывани реле 47 поступает сигнал на индикаторную лампу 49, а сигнал На срабатывание ключей 15 - 18 не поступает и они остаютс закрытыми . В этом случае необходимо уменьшить величину сигнала на выходе делител напр жений 44 и повторить эксперимент снова. Дл этого необходимо нажать кнопку Сброс блока 4 управлени , при этом снимаетс . сигнал с обмотКи первого реле 38 (фиг. 2). Оно замьисает свои нормально замкнутые контакты и подает сигнал на первый вход блока 4 управлени , и на входе и выходе исследуемого об-ьекта 1 устанавливаютс начальные значени сигналов. Дл предотвращени пуска устрЬйства прежде чем установитс начальное состо ние исследуемого объекта 1 предусмотрена цепь, содержаща второе реле 41, схему 42 задержки и третье реле 43, котора работает следунйцим образом. При нажатий кнопки 40 Сброс подаетс сигнал на обмотку второго реле 41, которое сра атьгаает, бло19Know a priori the approximate duration of the transition process of research2. key switches, for example, a non-contact relay, in which the third input is controllable. In the case of a signal on the third input, the second input is connected to their output, and in the absence of a signal on the third input, the first input is connected to the input, All quadrators 21 , 34, 67, 70, 82, implement the operation of squaring the input signal values. The device for determining the parameters of the dynamic link operates as follows. Depending on the a priori information available in the transfer function of the object under study 1, the first Two-position switch 31 is set. . position. If the transfer function of the object T is described by the expression (1), the switch 31 connects the output of the first multiplication unit 28 to the second input of the second dual-position switch 33,. In the proposed device, the transfer function of the dynamic link is determined by stepwise removal at the input of the object 1 under study. In this case, the initial voltage comes from the first input of the control unit 4 through the scale unit 2, in which, by changing its coefficient, the transmitted object 1, is set at the output of the 44 sigma divider The value of which determines the value of the magnitude between the moments of determining the signals at the output of the object under study 1. This signal goes to the third output of block 4 and through the scale unit 45 to the fourth -OUT, block 4. To determine the coefficients a. and a, in function (1) when the Start button 39 is pressed, in block 4 it is triggered. There is a first relay 38 and closes its normally open contacts, parallel to the button 39, while it is locked, the normally closed contacts of the first relay 38 are opened, and the sig nal signal on the output of block 4 disappears and, conversely, through normally open the relay 38 contacts the signal to the second output of block 4. At the same time, the signal at the input of the link under study 1 bounce disappears, and the signal at its output is a transition process that enters the first inputs of memory blocks 9–12 representing in the absence of signals on watts ryh input units to send out to the coefficients 1. Simultaneously with stepwise deprotection signal at the first input signal of the block to its second input prdae.ts jump to the first inputs of controlled delay circuits 5-8. The signal from the first input of the circuits 5-8. Delay arrives at the first input of the relay 50 time (Fig. 3). When a signal is applied to the base of transistor 57, it opens, capacitors 54 are connected in parallel with the emitter-base junction of transistor 58 by a positively charged plate to the base. The transistor 58 is locked and in the closed state until the capacitors 54 are charged. through a resistor 55 .. When the process of discharging capacitors 54 ends, the base current of transistor 56 is again, the latter will open and there will be no output signal. . Thus, the time delay depends on the time constant T RssJ st Capacity, the capacitors 5 is determined by the number of kx connected: to the circuit that is affected by the control keys 56, the control signal to which comes from the OUTPUTS: second threshold blocks 5 2 6. The inputs of the threshold blocks 59 receive a signal from the third output of the control block 4, the value of which is proportional to the time t and is set in advance by means of a divider .44. This signal triggers the corresponding blocks 59 and sends a signal to connect the appropriate number of capacitors 54 to the circuit. The inclusion of time relay 50 in combination with local elements, with inverter 51 and coincidence circuit 52 provides a signal at the output of blocks 5–8 with some delay in relation to the input signal at time G, 21G, 3 f, and 4t. respectively. Signals From the outputs of direct e to fx delay circuits 5 to 8 are sent to the second input of memory blocks 9 to 12, the signals at the outputs of which, before the sigals arrive at their second inputs, track the signals arriving at their first inputs. When signals are received at the second inputs of blocks 9–12 (Fig. 5) at time instants C, 2 3f, 4T, respectively, it triggers a relay 65 and opens its normally closed contacts, while a voltage is detected at the output of the DC amplifier 65, which . The capacitor 62 was at the moment when the control signal arrived at the second input of blocks 9–12 V. Thus, in the image, at the outputs of blocks 9–12 of memory, the output signal values of the object under study 1, y, U, U, Y time moments are generated, 3 and 4g-. The signals from the outputs of the 1G and 12 memory blocks are fed to the inputs of the 14 subtraction unit. The output signal is equal to V4-UZ. In the case when the length of the time interval is chosen correctly, u and UZ did not hit the steady-state process and the difference U4 Yj is greater than a certain value, the signal at the output of the null organ 13 does not appear, and the relay 46 does not open its normally closed contacts. And the relay coil 47 receives a signal through the circuit 48-delay from the output of the fourth delay circuit 8 at time 4. The delay time of the signal by the delay circuit 48 is chosen longer than the response time (7 relays 46. Relay 47 trips and closes evo normally open contacts, eg E is fed to the ETAs of the keys 15–18, which are triggered, and the signals from the outputs of blocks 9–12 of the memory are delivered to the input of the calculator 19. The signal D is fed to the input of the first by the horn-level 27; if, then the signal is at the output of the first threshold Block 27 is equal to O, and the first inputs The second and third dip switches 33 and 36 are connected to their outputs. The signals at the first inputs of switches 33 and 36, coming from the first and second outputs of the fourth calculator 24, are equal respectively to X4 and Xs and are performed by formulas (8) and (9) The signals X4 and Xj arrive at the second inputs of multiplication blocks 32 and 35, the first inputs of which receive signals equal to f and f. As a result, at the outputs of multiplication blocks, the signals are equal to the coefficients and aj as function (1) if the signal at the input of the comparison circuit 27 D, then at its output it is formed with the signal is fed to the third inputs of the second and third bipolar switches 33 and 36 and connects their second inputs to their outputs. The signal at the second input of switch 33 is equal to x, Xj / x, Xj, and at the second input of switch 36, where x and is calculated in blocks 22 and 23 by formulas (6) and (7). Further, these signals from the outputs of the switches 33 and 36 are fed to the second inputs of multiplication units 32 and 35, at the outputs of which the signals are ratios to the coefficients a. And aj B of function (1). . . The formation of the control signal A D and the determination of its sign by the first threshold unit 27 are associated with various formulas for calculating the coefficients a and aj in the function (in cases where the transfer function (1). Of the object under study is described by an oscillatory link,. 1 (in this case D 0) and when the transfer function (1) is a second-order aperiodic link, i.e., / 1 (in this case, D 0). 72 In the case where the transfer function of object 1 under study is described by expression (2) i.e., is aperiodic, the first switch Spruce 31 is set to the second position and connects the output of the switch 31 to the output of the fifth calculator 26, the output signal of which is 1/1 ". The signal at the input of the first threshold unit 27 is always in this case greater than zero, therefore the second is connected to the output 33 input. The signal at the output of the second multiplication unit 32 is equal to the coefficient a, in expression (2). (The value of the signal at the output of block 35 is indifferent.) In the case when the duration of the transition process was less than expected, and and u hit on install shiys process or the difference of their values on Eyhode first subtracting unit 14 is low, the output of the zero-body 13 is formed a signal which is supplied to the relay coil 46 and the control unit. Relay 46 triggers and opens its normally closed contacts and closes its normally open contacts. In this case, after the relay 47 triggers, a signal is sent to the indicator lamp 49, and the signal to the activation of the keys 15-18 does not arrive and they remain closed. In this case, it is necessary to reduce the magnitude of the signal at the output of voltage divider 44 and repeat the experiment again. For this, it is necessary to press the Reset button of the control unit 4, in this case it is removed. the signal from the winding of the first relay 38 (Fig. 2). It closes its normally closed contacts and sends a signal to the first input of control unit 4, and the initial values of the signals are set at the input and output of object 1 under study. To prevent the device from starting up, before the initial state of the object under study 1 is established, a circuit is provided comprising a second relay 41, a delay circuit 42 and a third relay 43, which operates as follows. When the Reset button 40 is pressed, a signal is given to the winding of the second relay 41, which is immediately blocked by
кирует кнопку 40 своим нормально ра эомкнутым контактом и размыкает . цепь питани обмотки первого реле 38, предотвраща возможность пуска устройства. Одновременно сигнал с кнопки 40 поступает на схему 42 задержки сигнал иа выходе; которой по вл етс через врем заведомо большее, чем врем переходных процессов исследуемых объектов например f мин. Сигнал с выхода схемы 42 задержки поступает на обмотку реле 43, которое разйлкает свои нормально замкнутые контакты и снимает напр жение с обмотки второго реле 41, которое за|ф сает контакты в линии о. первого реле 38 и теперь возможен нрвМй пуск устройства дл определени чараиетров динамического звена по На1Жатии кнопки 39 Пуск. При этом снимаетс напр жение с обмотки реле 47 и лампа 49 гаснет.kada button 40 with its normally open contact and opens. the power supply circuit of the winding of the first relay 38, preventing the possibility of starting the device. At the same time the signal from the button 40 is supplied to the circuit 42 of the delay signal and output; which appears through time obviously greater than the transient time of the objects under study, for example, f min. The signal from the output of the delay circuit 42 is applied to the winding of the relay 43, which spreads its normally closed contacts and removes the voltage from the winding of the second relay 41, which locks the contacts in the line o. the first relay 38 and now it is possible to start up the device for determining the dynamic linkage parameters by pressing the Start button 39. When this happens, the voltage is removed from the winding of the relay 47 and the lamp 49 goes out.
Таким образом, предпагаеное устройство позвол ет за одну установку и одно воспроизведение переход .ного проце:сса в исследуемом объекте определ ть три коэффициента уравн1енй объекта, да1еющего передаточную .функцию-второго пор дка, при 3toM нет необходимости в устанолений процесса на выходе Исследуемого объекта, что значительно экономит врем эксперимента, особенно в случае больших посто нных времени или медленно, затухающих колебательных процессов.Thus, the prepaid device allows for one installation and one reproduction of the transition. In the test object, in the object under study, three equalization factors of the object giving the second-order transfer function are determined, with 3toM there is no need to set up the process at the output of the Object under investigation, which significantly saves the time of the experiment, especially in the case of large time constants or slow, damped oscillatory processes.
Точность определени коэффициентов в вЫраже нй х (1) и (2) в предла60372 20Accuracy of determination of coefficients in expres sion x (1) and (2) in the projection 60372 20
гаемом устройстве тоже выше по сравнению с известным устройством Сз}, так как оно, во-первых, не содержит электромеханических преобразователей (след щих систем, потенциомет- ров ); во-вторых, дл определени коэффициентов с помощью предлагае- . мого устройства нет необходимости в установлении значени на выходеThe device under consideration is also higher in comparison with the known device Sz}, since, firstly, it does not contain electromechanical transducers (follow-up systems, potentiometers); secondly, to determine the coefficients using the proposed. Your device does not need to set the output value.
10 исследуемого объекта что весьма затруднительно при исследовании колебательных систем со слабым демпфированием , а невыполнение услови достижени установившегос значени выходного сигнала обьекта в функции (2) приводит к существенным ошибкам в определении коэффици; ентов, что полностью исключаетс в предлагаемом устройстве.10 of the object under study, which is very difficult in the study of oscillatory systems with weak damping, and the failure to meet the condition of achieving the steady-state value of the output signal of the object in function (2) leads to significant errors in determining the coefficient; This is completely excluded in the proposed device.
20 Возможность определени коэффициентов а и а., передаточной функций объекта за: одну реализацию переходного процесса (причем.; можно использовать любой его промежуток)20 Ability to determine the coefficients a and a., The transfer functions of the object for: one implementation of the transition process (moreover, any interval can be used)
25 позвол ет использовать предлагаемое устройство при ис следрваний объектов с существенно нестационарными параметрами aj(t) и a,(t), значени которых мен ютс во време30 достаточно быстро Таким образоМ , точность и быстродействие25 allows the proposed device to be used when investigating objects with substantially non-stationary parameters aj (t) and a, (t), the values of which vary in time 30 fairly quickly. Thus, accuracy and speed
предлагаемого устройства выше, чем у анализатора Сз.The proposed device is higher than the analyzer Sz.
Кроме того, техническа реализаци предлагаемого устройства проще , так как в него вход т стандартные блоки -и нет необходимости в построении высокоточной след щей сис;темы , имеющей собственные ошибки.In addition, the technical implementation of the proposed device is simpler, since it includes standard blocks — and there is no need to build a highly accurate tracking system, a theme that has its own errors.
ФигFig
.«/. "/
пP
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833686069A SU1160372A1 (en) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | Device for determining parameters of dynamic element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833686069A SU1160372A1 (en) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | Device for determining parameters of dynamic element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1160372A1 true SU1160372A1 (en) | 1985-06-07 |
Family
ID=21098027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU833686069A SU1160372A1 (en) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | Device for determining parameters of dynamic element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1160372A1 (en) |
-
1983
- 1983-12-28 SU SU833686069A patent/SU1160372A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Васильев Д.В. it др. ЯрОектироваНие и расчет след щих JCKCTCN. Л., Судостроение, 1964, с. 509. 2.Ааторско е свидетельство СССР W 235831, 1967 .(прототип). 3.Пасс А.Е., ШтумпфЭ.П. Судова электроника. Л., Судостроение j 1975. : ;.;,, .; : ; ; . ,;..; 4.Бабиков М.А., Косинскнй А.В. Элементы и устройства .автоматики. Mi, бысша школа, 1975, с. 2872в8 рис. 6.30. 5.Петров F.M., Лакушин И.Б., Бартольд.Э.Е. Методы моделировани систем управлени на аналоговых и аналого-цифровьк вычислительных машйнах. М., Машиностроение, 1975, с. , рис. 1;l4. ; * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5343157A (en) | Method and apparatus for measuring an unknown capacitance using a known reference capacitance | |
| US3688126A (en) | Sound-operated, yes-no responsive switch | |
| US3273035A (en) | System of stabilization for a sampledata servo using a variable gain sampled-data loop and a proportional loop | |
| US2958823A (en) | Voltage comparator | |
| SU1160372A1 (en) | Device for determining parameters of dynamic element | |
| GB1341065A (en) | Apparatus for determining and characterizing the slopes of time-varying signals | |
| US3628003A (en) | Baseline projection apparatus for use with baseline drift correction circuits | |
| US2641522A (en) | Digital reader | |
| US3448255A (en) | Time derivative computer | |
| US3476924A (en) | Integrator rate test system for an analog computer | |
| SU1160257A1 (en) | Method of estimating engagement and device for effecting same | |
| US2992428A (en) | Pulse amplitude comparison circuits | |
| RU1785013C (en) | Signals classification device | |
| US3444361A (en) | Method and means of generalized integration | |
| SU1078323A1 (en) | Device for automatic correction of chromatograph base line drift | |
| US3316394A (en) | Generalized analog differentiator | |
| SU1405122A1 (en) | Device for measuring logarithmic attenuation decrement | |
| SU739560A1 (en) | Device for determining coefficients of differential equations for linear objects | |
| SU1157505A2 (en) | Device for non-linear processing of electric prospecting signals | |
| SU1244676A1 (en) | Device for determining production rate of computer | |
| SU398979A1 (en) | DEVICE FOR RESEARCH OF THE LAWS OF DISTRIBUTION OF PROBABILITIES OF NOISE AMPLITUDES | |
| GB1021226A (en) | Sound analysing system | |
| SU503249A1 (en) | Multichannel analyzer | |
| US3161766A (en) | Voltage ratio to time difference translator | |
| US4694195A (en) | Ratio analyzer |