Устройство для определения функций чувствительности системы автоматического управления

М, Д. Жарголин и В. H. Янкевич

1 (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ, СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть применено в системах автоматического управления при их экспериментальном исследовании, настройке и контроле.

Известны устройства для определения чувствительности временных характеристик линейных систем автоматического управления к вариациям их параметров(33, содержащие блоки моделирования чувствятельности исходной системы. Однако ука.занные устройства непригодны для исследования чувствительности временных характеристик нелинейных систем 11» и $2/.

Ближайшим прототипом данного изобретения является устройство для экспериментального определения чувствительности динамических характеристик линеаризованной системы автоматического управления к изменению ее параметров содержащее блок моделирования чувствительности, два блока памяти, вход первого из которых подключен к выходу блока моделирования чувствительности, первый логический блок, вход которого подключен через первый интегратор ко входу устройства, а выход соединен с обмоткой йервого реле, контакты которого соединены с соответствующими выходами второго блока памяти, второй логический блок, вход которого соединен с выходом первого инвертора, а выход подключен к обмотке второго реле, контак© ты которого соединены с соответствую-щими выходами первого блока памяти, и измеритель напряжения (3).

Однако указанное устройство непригодно для исследования, чувствительности

15 большого класса нелинейных систем, работанлцих в автоколебательном режиме, вследствие возрастания функций чувствительности выходных координат автоколес бательной системы во времени, что приводит к насыщению интеграторов устройства. Кроме того, вследствие самоблокировки реле логических блоков, указанное устройство не. позволяет производить

70 определение чувствительности последовательных амплитуд колебаний выходной координаты исходной системы, что необходимо в переходном процессе и в случае несимметричных автоколебаний.

Целью предлагаемого изобретения является расширение области применения устройства, создание устройства; которое позволит измерять чувствительность выходных координат любых автоматических систем { линейных и нелинейных) .

Укаэанная цель достигается тем, что а устройство, введены второй интегратор, второй инвертор, третий логический блок и третье реле, обмотка которого через третий логическйй блок и второй интегратор соединена с входом блока моделирования чувствительности, а контакты третьего реле подключены к другим выходам блока моделирования чувствительно сти, один выход которого через, второй инвертор соединен с входом второго блока памяти, выход которого через контакты первого реле подключен ко входу измерителя напряжения, соединенного через контакты второго реле с выходом первого блока памяти, причем вход первого инвертора соединен с выходом первого интегратора, 1

Структурная схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит измеритель 1 напряжения, первый интегратор 2, первый инвертор 3, блок 4 моделирования чувСтвительности, первый блок 5 памяти, второй инвертор 6, второй блок 7 памяти, второй интегратор 8, первый логический блок 9, второй логический, блок 10, третий логический блок 11, первое реле 12, второе реле 13, третье реле 14.

Устройство работает следующим образом. Сигнал, пропорциональный выходной координате системы, поступает на вход устройства и через первый интегратор 2 поступает на вход первого логического блока 9 и через первый инвертор 3 на вход второго логического блока 10.

Первый логический блох 9 и управляемое им первое реле 12 срабатывает при достижении координатой максимального значения, так как напряжение на выходе первого интегратора 2 достигает

- нулевого значения и меняет знак с плк са на минус. Через полпериода колебаний координат и аналогичным образом срабатывает второй логический блок 10 и второе реле 1 3, а первый логический

775

1О !

4О

55 4 блок 9 с первым реле 12 возвращается а исходное положение.

B момент замыкания контактов первого реле 12 1Р, на выходе первого блока 5 памяти появляется сигнал, пропорциональный величине функции чувствительности выходной координаты системы, а второй блок 7 памяти соединяется с измерителем 1 напряжения.

Через полпериода аналогичным образом в момент замыкания контактов второго реле 13 2Р появляется сигнал, пропорциональный функции чувствительности выходной координаты системы, на выходе второго блока 7 памяти, а первый блок5 памяти, соединяется с измерителем напряжения 1. Одновременно срабатывает первое реле 12, отключая своими контактами второй блок 7 памяти от измерителя l напряжения и приводя к запоминанию в первом блоке 5 памяти коэффициента влияния амплитудного значения выходной координаты системы. Таким образом на измеритель 1 напряжения непрерывно поступают с блоков 5, 7 памяти через полупериод колебаний выходной координаты исходной системы сигналы, пропорциональные величинам коэффициентов влияния амплитуд колебаний выходной координаты системы. Второй интегратор 8 повторяет на выходе изменение напряжения на выходе блока 4 моделирования чувствительности, при насыщении которого на выходе третьего логического блока 11 появляется сигнал и срабатывает третье реле 14, которое своими контактами устанавливает нулевые начальные условия на блоке,4 моделирования чувствительности. При нажатии кнопки "ПУСК" на входе третьего логического блока 11 появляется сигнал, который приводит к отпусканию третьего реле 14. Далее работа устройства аналогична описанной выше, Данное устройство ооладает более широкой областью применения по сравнению с известными устройствами. Оно позволяет исследовать чувствительность как линейных, так и-нелинейных, в том числе автоколебательных, систем.

По сравнению с известным устройством, предназначенным для исследования чувствительности автоколебательных систем, предлагаемое устройство отличается простотой и .увеличивает точность определения функций чувствительности амплитуд колебаний регулируемой координаты исходной системы. Предлагаемое

70377

5 устройство ускоряет процесс настройки коэффициентов регулятора как в условиях стендовых испытаний, так и при эксплуатации системы.

Устройство для определения функций чувствительности системы автоматического управления, содержашее блок моделирования чувствительности,два блока памяти, вход первого из которых йодмючен к выходу блока моделирования чувствительности, первый логический блок, вход которого подключен через первый интегратор к входу устройства, а выход соединен с обмоткой первого реле, контакты которого соединены с соответствукхцими выходами второго блока памяти, второй логический блок, вход которого соединен с выходом первого инвертора, а выход подключен к обмотке второго реле, контакты которого соеди- нены с соответствукщими выходами iiep-" вого блока памяти, и измеритель напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, оно содержит второй интегратор, второй инвертор, третий логический блок и третье реле, .

20

30

Формула изобретения

6 обмотка которого через третий логический блок и второй интегратор <-.оединены с входом блока моделированян чувствительности, а контакты тр ..тьего реле подключены к другим выходам блока моделирования чувствительности, один выход которого через второй инвертор соединен с входом второго блока памяти, выход которого через контакты первого реле подключен ко входу измерителя напряжения, соединенного через контакты второго реле с выходом первого блока памяти, причем вход первого инвертора соединен с выходом первого интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кошевой А. A., Семенов Д. К., Мищенко P. К. Метод экспериментального определения функций чувствительности нелинейных систем автоматического регулирования". Теория чувствительности и инвариантности автоматических систем. Часть IJ, Киев, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 206674 кл. 21 С 46/60„

1967.

3. Авторское свидетельство СССР № 2044 1B,, кл. 2 1 С, 46/50, 1 967 (прототип ) .

Г 1 од

I

Составитель З Митрошин

Редактор М. Минаев Техред Э. Чужик Корректор Н. Стец

Заказ 7810/40 Тираж 1015 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035„Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, чл. Проектная, 4