Устройство контроля сигнала

О Il И С А Н И Е 879793

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

* .г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.02.80 (21) 2889793/18-09 (51) M. Кл а с присоединением заявки №вЂ”

Н 04 В 3/46

Гасударственный камнтет (23) Приоритет—

Опубликовано 07.11.81. Бюллетень №41

Дата опубликования описания 17.11.81 (53) УДК 621.395, .664 (088.8) Ilo делам нзоеретеннй

И ÎNPbtTHH

:В. П. Авдеев, Д. Муканов, Л. П. Мышляев, Н. А. Семенов, Ю: В. Ютландов и А. П. Катрич (72) Авторы изобретения в

Карагандинский филиал Особого конструкторского бюро

Всесоюзного научно-исследовательского института автоматиЗацин черной металлургии. (7l ) Заявитель (54) УСТРОИСТВО КОНТРОЛЯ СИГНАЛА

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах автоматического регулирования технологических. процессов для контроля сигналов.

Известно устройство контроля сигнала, содержащее измеритель, выход которого под- ключен к первому входу первого элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом моделирующего блока, выход первого элемента сравнения подключен к входу порогового элемента (1).

Однако известное устройство имеет не- 1р достаточную точность контроля и невысокое быстродействие.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия контроля.

Для этого в устройство контроля сигнала, содержащее измеритель, выход которого т5 подключен к первому зходу первого элемента сравнения, второй вход которого еоеди-. нен с выходом моделирующего блока, выход первого элемента сравнения подключен к входу порогового элемента, введены второй элемент сравнения, интегратор, умножитель, сумматор, первыи и второй элементы задержки, при этом выход порогового элемента подключен к входу моделируюше.

2 го блока через последовательно соедийенные второй элемент сравнения, интегратор, умножитель, и сумматор, другой вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, вход которого соединен с выходом сумматора, выход интегратора через второй элемент задержки подключен к другому входу второго элемента сравнения.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство контроля сигнала содержит измеритель 1, первый элемент 2 сравнения, моделирующий блок 3, сумматор 4, первый элемент 5 задержки, пороговый элемент 6, второй элемент 7 сравнения, интегратор 8, умножитель 9 и второй элемент 10 задержки

Устройство работает следующим образом, Подлежащий контролю сигнал х изме- ряется измерителем t в дискретные моменты

-t с запаздыванием 7. Этот сигнал, зацтумленный помехой,,подается на новый элемент 2 сравнения, где из него вычитается оценка этого же сигнала.полученная в моделирующем блоке 3..

879793 з

Сигнал с выхода первого элемента 2 срав нения.

Я((— ) = x(t — K) — 2(t — ю- ) (1) подается на вход корректора ll параметров модели воспроизведения сигнала, который образован пороговым элементом 6, вторым элементом 7 сравнения, интегратором 8, вторым элементом 10 задержки и умножителем 9: Функционирование этого корректора 11 параметров модели воспроизведения сигналов можно описать выражениями.

1 при E (t — );в О б((Т)

-1 при g(t — f) (О

15 х (t — 1:)= к 6™(t — 7)( (3) 6п(() = Е (t — Т вЂ” 1) +* (Еtl (t — Ъ)gh(t — ч — 1), (4) О где K 0,2; .а = 0,5 — настроечные коэффициенты, уточняемые в ходе эксплуатации устройства; 25

Е"(t-Ц-выходной сигнал порогового элемента; (- ) — выходной сигнал корректора

11 параметров модели воспроизведения сигнала; (- ) - сглаженное значение сигнала Еi (t

Ь (t —.Т ) Е" (t — 1) — Ь (t — Т)-!) (5) поступает через интегратор 8 на вход вто- 5 рого элемента 10 задержки и вход умножителя 9, в котором он умножается на постоякн ы и коэффи циент.

На выходе порогового элемента 6 сигнал имеет значение +! или -I, что позволяет, с одной стороны, устранить влияние эпизодической помехи N, возникающей, на- >5 пример, в связи со сбоями в измерительной аппаратуре, и, с другой стороны, оперативно реагировать на отклонение модельного сигл нала х от измеряемого сигнала х.

Из формул (1) — (4) видно, что если

40 измеряемый сигнал х и модельный сигнал, х не имеют систематических отклонений, т.е . х — знакопеременная величина, то корректировка х близка к нулю за счет сглажи- вания Е"; если же наблюдается систематическое отклонение х от х, то величина кор- 45 ректировки увеличивается.

Сигнал через пороговый элемент 6 поступает на первый вход второго элемента

7 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с выхода второго элемента 10 задержки. Получаемый во втором элементе 5О

7 сравнения сигнал хЬ) = х"(t — 1) + х (t) (6) где х"() и оценка сигнала х" в текущий х (< ) и предшествующий моменты времени; х (Ц вЂ” скорость изменения сигналов, уточняется с помощью корректора 1.

Сигнал х (t — ь ) поступает на первый вход сумматора 4, на. второй вход которого поступает сигнал с выхода первого элемента 5 задержки. Выходной сигнал сумматора хд(t) = х4 (t 1) + х1(t L) (7) подается на вход первого элемента 5 задержки и на вход моделирующего блока 3 и является выходным сигналом устройства.

Таким образом, использование модели 12 воспроизведения сигнала, корректора 11 параметров, моделирующего блока и элемента 2 сравнения позволяет обойтись без обратной модели измерителя, усиливаюгцей высокочастотную помеху, и уменьшить запаздывание при контроле состояния объекта эа счет соответствующей модели воспроизведения сигнала.

Технико-экономическая эффективность от использования предложенного устройства заключается в том, что повышается точность контроля сигнала и обеспечивается его своевременность.

Исследова ние предложенного устройства проведено на модельном примере при следующих условиях: время инерции измерителя — 3 с, время транспортного запаздывания — 2 с, коэффициент передачи — — 1.

Оценка точности контроля сигнала по среди емодул ьном у критери ю

С = -Ж )х () --x (t)i, . где Т вЂ” число учитываемых точек измерения. Показывает, что точность контроля сигнала предложенным устройством в четыре раза выше, чем известным устройством: Q — — 0,40; (, = О,!0.

Формцла изобретения

Устройство кон гpollR Н H3, coлержащее измеритель, выход которого подключен к первому входу первого элемента срав иния, второй вход которого соединен с выходом моделирующего б,1ока. выход пс рвого

С выхода умножителя 9 сигнал x(t- 7.) идет на вход модели 12 воспроизведения сигнала, образованной сумматором 4 и первым элементом 5 задержки, функция которого в частном случае представлена линейной зависимостью, имеющей в рекуррентной форме следующий вид:

879793

Составитель В. Маврин

Текред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Тираж 70Е Подписное

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам нзобретеиий и открытий

l! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 .

Редактор С. Титова

Заказ 9744/30 элемента сравнения подключен к входу порогового элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия контроля, введены второй элемент сравнения, интегратор, умножитель, сумматор, первый и второй элементы задержки, при этом выход порогового элемента подключен к входу моделирующего блока через последовательно соединенные второй элемент сравнения, интегратор, умножитель и сумматор, другой вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, вхОд которого соединен с выходом сумматора, выход ин-тегратора через второй элемент задержки подключен к другому входу второго элемен-. та сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Орнатский П. П. Автоматические измерительные приборы. Киев. «Техника», 1965, с. 9, 10 (прототип).