SU1354136A1 - Устройство дл определени амплитудно-частотных характеристик энергетических объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике измерений и служит дл  повьппени  точности получени  амплитудно-частотной характеристики в услови х действи  аддитивной помехи в виде измен ющейс  во времени посто нной составл ющей . Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства. Устройство содержит генератор 1 перестраиваемой частоты, коммутатор 3, аналого-цифровой преобразователь 4, сумматоры 5 и 6, цифровой делитель 7 кодов, индикатор 8 результата и частоты, блок 9 управлени , а также регистры 10 и 11, управл емый генератор 14, блок 15 задани  управлени  частотой, генератор 16 импульсов и счетчик 17. Введение регистров 20 и 21, цифровых блоков 18 и 19 и сумматора 22 исключает врем  измерени  посто нной составл ющей в нйчале посылки (паузы). 2 нл. § (Л

Description

1

Изобретение относитс  к технике измерений и может быть использовано дл  определени  амплитудно-частотных характеристик электроэнергетических объектов.

Цель изобретени  - повьшение точности получени  амплитудно-частотной характеристики в услови х действи  аддитивной помехи в виде измен ющейс  во времени посто нной составл ющей и повьщ1ение быстродействи  за счет исключени  времени измерени  посто нной составл ющей в начале посылки (11аузы) .

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг,2 - временна  диаграмма работы блока управлени .

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 перестраиваемой частоты, исследуемый четырехполюсник 2, коммутатор 3, аналого- цифровой преобразователь 4, первьш 5 и второй 6 сумматоры, цифровой делитель 7 кодов, индикатор 8 результата и частоты, а также блок 9 управлени , первый 10 и второй 11 регистры , первую 12 и вторую 13 клеммы дл  подключени  исследуемого четырехполюсника , управл емый генератор 14, блок 15 задани  управлени  частотой, генератор 16 импульсов, счетчик 17, цифровые блоки 18 и 19 сравнени , третий 20 и четвертый 21 регистры, сумматор 22, при этом выхода цифровых блоков 18 и 19 сравнени  соответственно через регистры 20 и 21 подключены к входам сумматора 22, выход которого подключен к входу регистра 10. Управл ющие входы блоков подключены к соответст вующим выходам блока 9 управлени .

Генератор 1 перестраиваемой частоты содержит управл емый генератор 14 и блок 15 задани  управлени  частотой . )

Управл емый генератор 14 формирует выходной сигнал U,, с линейно измен ющейс  частотой. Закон изменени  частоты сигнала U поступает с выхода 23 генератора 15 на вход генератора 14. Генератор 14 вьщает импульсные сигналы с частотой F, 2 на выходе 24 и частотой F 2 на вь ходе 25, где F| - частота сигнала в каждом периоде.

Блок 9 управлени  представл ет собой счетчик с логическими элемен:

10

15

3541362

тами на входе и дешифратором на выходе . Временные диаграммы работы блока 9 приведены на фиг,2. На вход блока 9 поступают сигналы с выхода генератора 14. Выходной сигнал Ug, исследуемого четырехполюсника содержит посто нную составл ющую ИпосгЭлектронный коммутатор 3 предназначен дл  подключени  на вход блока 4 входного и выходного сигналов. Сигнал управлени  коммутатором поступает с выхода 26 блока 9 управлени  (фиг. 2-г).

Аналого-цифровой преобразователь 4 осуществл ет преобразование поступающих на него мгновенных значений входного и выходного сигналов в циф- ровую форму. Команда на преобразование поступает с выхода 27 блока 9 управлени  (фиг.2В).

Сумматор 5 предназначен дл  получени  суммы модулей мгновенных знап

чений входного сигнала В ) / А ,-. /

за первый период колебаний входного

сигнала и дл  получени  модулей мгновенных значений сигнала реакции четырехполюсника 2 путем вычитани  из 30 мгновенньтх значений выходного сигнала значени  посто нной составл ющей и

20

25

до. . На вход сумматора поступает цифровой код с выхода аналого- цифрового преобразовател . Сигнал

-;jg управлени  сумматором поступает с выхода 27 блока 9 управлени  (фиг.2В). Цифровой блок 18 сравнени  кодов осуществл ет сравнение поступающих с выхода аналого-цифрового преобра40 зовател  мгновенных значений выходного сигнала со значением кода, хран щегос  в регистре 20, и предназначена дл  выделени  максимального за период значени  выходного сигнала.

45 Если в результате сравнени  значение поступившего из аналого-цифрового преобразовател  кода больще значени , хран щегос  в регистре 20, то это значение записьшаетс  в регистр

50 20, если меньше - то перезапись на осуществл етс .

Цифровой блок 19 сравнений кодов осуществл ет аналогичное сравнение

55

с значением кода, хран щегос  в регистре 21 дл  вьщелени  минимального за период значени  выходного сигнала. Если в результате сравнени  значение поступившего из аналого-цифрового

31

преобразовател  кода меньше значени  хран п1егос  в регистре 21, то это значение переписываетс  в регистр 21 если больше - то перезапись не осуществл етс .

Команды на сравнение и перезапись поступают с выкода 27 с блока 9 управлени  (фиг.2 ). В конце каждого периода регистры 20 и 21 устанавли- ваютс  в О командой с выхода 28 блока управлени  (фиг,26).

Сумматор 22 предназначен дл  получени  полуразности максимального и минимального значений выходного сигнала. На вход 29 сумматора 22 из регистра 20 поступает максимальное за период значение выходного сигнала , а на вход 30 из регистра 21 - минимальное за период значение, Де- ление на два осуществл етс  сдвигом значени  регистра на один разр д вправо,

В регистре 10 хранитс  значение посто нной составл ющей. Запись это- го значени  осуществл етс  с выхода сумматора 22 в конце каждого периода

Значение U

пост

с выхода регистра 10

в дополнительном коде поступает на вход 31 сумматора 5, Команда записи поступает с выхода 28 блока 9 управлени  (фиг.2 ) в конце каждого периода .

В регистре 11 хранитс  значение В, которое записываетс  в регистр 11 с выхода сумматора 6 в конце первого периода, по команде, поступающей с выхода 32 блока 9 управлени  (фиг. 2(j) ,

Сумматор 6 предназначен дл  получени  суммы отсчетов модулей мгновен-

Iл

ных значений сигнала реакции} /

4 за период входного сигнала. Значени 

поступают с выхода сумматора 5. Сигнал управлени  сумматором поступает с выхода 32 блока. 9 управлени  (фиг,2 &),

Делитель 7 осуществл ет деление в

цифровом виде суммы У / пос-

тупающей с выхода сумматора 6 на значение В, поступающее с выхода регистра 11, Команда на деление поступает в конце каждого периода на вход 33 делител  7 с выхода 28 блока 9 управ- лени  (фиг.2 е ),

Генератор 16 предназначен дл  генерировани  импульсов стабильной часЗо

тоты. Счетчик 17 предназначег; дл  определени  частоты Б каждый период возмущающего сигнала. На разрешающий вход счетчика 17 поступает сигнал с выхода 24 генератора 14, равньй по длительности текущему периоду возмущающего сигнала. На счетный вход счетчика 17 поступают импульсы стабильной частоты с выхода генератора 16, В конце каждого периода возмущающего сигнала на выходе счетчика 17 образуетс  код N;, пропорциональный частоте этого периода. Счетчик устанавливаетс  в О Б конце каждого периода по команде с выхода 28 блока 9 управлени  (фиг,2е), котора  поступает на втравл ющий вход счетчика. В индикаторе результата и частоты хран тс  дискретные значени  ЛЧХ, поступающие в каждый период возмущающего сигнала с выхода делител  7, и дискретные значени  кода частоты, поступающие от счетчика 17, Команды на запись в индикатор 8 поступают каждый период с выхода 28 блока управлени  9 (фиг.2е). На выходе 34 индикатора 8 имеетс  последовательность значений АЧХ R; (бэ), а на выходе 35 - последовательность дискретных значений кода N;, пропорциональных частоте со; , соответствующих R; (со) .

Устройство работает следующим образом .

Посылка возмущающего сигнала с выхода генератора 1 поступает на исследуемый объект. В первый период возмущающего сигнала блок 9 управлени  через коммутатор 3 подключает на вход аналого-цифрового преобразовател  возмущающий сигнал дл  получени  константы В. По командам с выхода блока 9 управлени  (фиг.2В), аналого-цифровой преобразователь 64 раза за этот период через равные его доли осуществл ет измерение и преобразование в цифровую форму мгновенных значений возмущающего сигнала А,-- , Значени  А,;; в цифровой форме поступают на вход сумматора 5, В сумматоре 5 за

6 период образуетс  сумма В) /А,; /.

значение которой поступает на вход

регистра 11 и хранитс  там до конца посылки.

Далее блок 9 управлени  пропускает п ть периодов входного сигнала и подключает до конца посыпки на

вход аналого-цифрового преобразовател  через коммутатор 3 выходной сигнал исследуемого объекта,

Далее в каждом i-м периоде входного сигнала аналого-цифровой преобразователь по командам с выхода блока 9 управлени  (фиг.2е) через 1/64 этого периода осуществл ет измерение и преобразование в цифровую форму мгновенных значений выходного сигнала . Значени  A,2lj в цифровой

форме поступают на первые входы цифровых схем 18 и 19 сравнени  кодов. На вторые входы блоков 18 и 19 поступают значени  кодов, хран щиес  в регистрах 20 и 21. С помощью блоков 18 вьщел етс  максимальное за этот период г, блоков 19 - минимальное , . Максимальное и минимальное значени  поступают в сумматор 22, где определ етс  значение за этот период, равное

Т1 - i. - i -. -nDcт о

Это значение поступает в регистр 10 и используетс  дл  вычислени  мгновенных значений сигнала реакции A -ziMj A,;.,j - Unocr.i в следующем i.+ 1-м периоде. В шестом периоде возмущающего сигнала вычисл етс  только значение Uppf.,., а значение R; не вычисл етс . Начина  с седьмого периода , на первый вход сумматора 5 поступают дискретные значени  выходного сигнала А ,2м з. на второй вход - значение Unocr; в дополнительном коде . С выхода сумматора 5 модуль разности - Аг; поступает на вход сумматора 6. В сумматоре 6 за каждый период входного сигнала

64

образуетс  сумма

21

значение которой в конце периода поступает на первый вход делител  7. На второй вход делител  7 поступает значение В из регистра I1. На выходе делител  7 в каждый период получаетс  дискретное значение амплитудно-частотной характеристики R (to), которое поступает затем на первый вход индикатора В результата и частоты.

На второй вход индикатора 8 результата и частоты поступает с выхода счетчика 17 код NJ, пропорциональ- gg соединен со входом первого ре ный частоте текущего периода.

гистра,

3541366

В конце посьшки в регистрах хранени  индикатора В образуетс  п пар значений R;(и) и N амплитудно-частотной характеристики. Эти значени  можно использовать дл  визуального наблюдени  амплитудно-частотных характеристик с помощью двзгх цифро-аналоговых преобразователей и двухкоор- динатного графопостроител  или использовать дискретные значени  дл  расчетов на ЦВМ в задачах управлени  или идентификации.

10

15

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   0

   5

   Устройство дл  определени  амплитудно-частотных характеристик энергетических объектов, содержащее последовательно соединенные генератор перестраиваемой частоты, клеммы дл  подключени  исследуемого четырехполюсника , коммутатор, аналого-циоЬро- вой преобразователь, первый и второй сумматоры, цифровой делитель кодов и индикатор результата и частоты, а также блок управлени , первый и второй регистры, генератор импульсов, выход которого через, счетчик подклю0 чен к второму входу индикатора результата и частоты, второй выход генератора перестраиваемой частоты подключен к второму входу счетчика, а третий - к входу блока управлени , выходы которого подключены к управл ющим входам соответствующих блоков , выход первого, сумматора через второй регистр подключен к второму входу цифрового делител  кодов, о т- личающеес  тем, что, с повьшюни  точности и быстродействи , в него введены два цифровых блока сравнени , третий и четвертый регистры и третий сумматор, причем

   g первые входы цифровых блоков сравнени  соединены с выходом аналого-цифрового преобразовател , а вторые входы - соответственно с выходами третьего и четвертого регистров, выходы цифровых блоков сравнени  соединены с входами третьего и четвертого регистров , выходы этих регистров также соединены с первым и вторым входами третьего сумматора, выход которого

   5

   0

   0

   гистра,

   «

   V

   44 4J

   Редактор А.Воронич

   Составитель Н.Михалев

   Техред А. Кравчук Корректор Л.Патай

   Заказ 5690/41 Тираж 730Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушскад наб., д.4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие,г.Ужгород,ул.Проектна ,4