SU463949A1 - Устройство дл контрол динамических характеристик систем управлени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области автоматического управлени  и может быть использовано дл  определени  и контрол  динамических характеристик линейных систем автоматического управлени  различного назначени .

В процессе эксплуатации некоторых объектов требуетс  проводить оперативный контроль их динамических характеристик, выполн емый автоматически.

Из известных методов контрол  динамических характеристик высокую оперативность обеспечивает контроль частоты «нулевой фазы , причем дл  контрол  частоты «нулевой фазы примен ютс  аналоговые и цифровые устройства, основанные на измерении фазового сдвига между переходами через нуль выходного и входного сигналов исследуемой системы и поиске частоты сигнала, при которой фазовый сдвиг равен нулю.

Недостатком известных устройств  вл етс  недостаточно высокое быстродействие, поскольку поиск частоты «нулевой фазы осуществл етс  последовательным перебором р да частот, выбранных по определенному закону. Быстродействие устройства ограничиваетс  и переходными процессами в схеме генератора при перестройке его частоты. Недостатком также  вл етс  сложность схемной реализации , обусловленна  трудностью автоматизации процесса перестройки частоты.

Автоматизацию поиска частоты «нулевой фазы при более высоком быстродействии обеспечивает цифровой автомат контрол  с генератором синусоидальных колебаний на основе преобразовател  код - аналог.

К недостаткам цифрового автомата контрол  следует отнести сложность схемной реализации и недостаточно высокое быстродействие . Быстродействие такого автомата контрол  ограничено поиском частоты «нулевой фазы методом последовательного перебора сетки частот.

Сложность автомата обусловлена построением его на фурье-преобразовании, достаточно сложном в реализации.

Преимуществом такого автомата  вл етс  возможность его использовани  дл  нелинейных систем. Но в услови х эксплуатации, где к контролю динамических параметров не предъ вл етс  высоких требований по точности , а преобладающими  вл ютс  требовани  по быстродействию и простоте схемной реализации , системы управлени  можно считать квазилинейными и примен ть дл  их контрол  более простые устройства..

Целью предлагаемого устройства  вл етс  упрощение схемной реализации и повышение оперативности (быстродействи ) контрол .

Предлагаемое устройство так же, как и известное , содержит преобразователь код -

аналог, формирователь импульсов и анализатор знака фазы.

К отличительным особенност м нредлагаемого устройства следует отнести введение в его состав нреобразовател  фаза - код и преобразовател  код - частота. Преобразователь фаза - код служит дл  преобразовани  фазового сдвига между выходным и входным сигналами исследуемого объекта в пропорциональный ему код.

Преобразователь фаза - код посредством блока переноса соединен поразр дно с первыми входами реверсивного сумматора, выполн ющего функции суммировани  и хранени  кода частоты «нулевой фазы. Вторыми входами сумматор соединен поразр дно с блоком задани  номинального значени  частоты «нулевой фазы, а входом реверса - с выходом анализатора знака фазы. Своими выходами сумматор поразр дно подключен к преобразователю код - частота, соединенному с преобразователем код - аналог.

Структурна  схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Его основными узлами  вл ютс  блок задани  номинального значени  1 частоты «нулевой фазы, реверсивный сумматор 2, преобразователь код - частота 3, преобразователь код - аналог 4, исследуемый объект 5, анализатор знака фазы 6, формирователь импульсов 7, преобразователь фаза - код 8 и блок переноса 9.

В исходном состо нии из блока задани  номинального значени  1 в реверсивный сумматор 2 вводитс  код, соответствующий номинальному значению частоты «нулевой фазы. На выходе преобразовател  код - частота 3 по вл етс  последовательность импульсов, частота которых соответствует коду, введенному в реверсивный сумматор 2. Полученные импульсы поступают на преобразователь код - аналог 4, формирующий синусоидальный сигнал.

Этот сигнал поступает на вход исследуемого объекта 5, а также на входы анализатора знака фазы 6 и формировател  импульсов 7. На формирователь импульсов поступает также выходной сигнал исследуемого объекта. Формирователь осуществл ет выделение моментов перехода синусоидальных сигналов через нуль на восход щем участке и формирует в эти моменты короткие импульсы. Эти импульсы поступают на вход преобразовател  фаза - код 8, который преобразует сдвиг фаз в пропорциональный двоичный код.

Анализатор знака фазы 6 определ ет знак фазового рассогласовани  и в соответствии с этим знаком управл ет режимом работы сумматора 2.

Блок переноса 9 осуществл ет перенос кода с преобразовател  фаза - код 8 в реверсивный сумматор 2.

В зависимости от режима работы сумматора , установленного анализатором знака фазы

6, код суммируетс  или вычитаетс  с кодом номинального значени  частоты «нулевой фазы . В соответствии с этим увеличиваетс  или уменьшаетс  частота на выходе преобразовател  код - частота 3, а следовательно, и частота стимулирующего сигнала на выходе преобразовател  код - аналог 4.

Поскольку в области частоты «нулевой фазы фазочастотна  характеристика исследуемого объекта 5  вл етс , как правило, линейной , а характеристики вход - выход преобразовател  фаза - код 8 и код - частота 3 также линейны, поиск частоты «нулевой фазы осуществл етс  практически за 2-3 периода стимулирующего сигнала, т. е. значительно

быстрее, чем известными устройствами.

Предмет изобретени 

Устройство дл  контрол  динамических характеристик систем управлени , содержащее преобразователь код - аналог, подсоединенный своими выходами к анализатору знака фазы и формирователю импульсов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства, оно содержит последовательно соединенные преобразователь фаза-код , блок переноса, реверсивный сумматор , преобразователь код-частота, причем блок переноса поразр дно подсоединен к первым входам реверсивного сумматора, и блок задани  номинального значени  частоты «нулевой фазы, поразр дно подсоединенный своими выходами ко вторым входам реверсивного сумматора, вход реверса которого подсоединен к анализатору знака фазы.

JrCD