ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТНЫХ И ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
Частотные и временные характеристики наиболее полно характеризуют динамические свойства АСУ ЭП. Частотные характеристики могут быть определены путем непосредственного измерения, если в систему вводить синусоидальные сигналы разной частоты. Амплитуда выходного сигнала на частоте со; может быть измерена путем пропускания сигнала через узкополосный фильтр, выпрямитель и сглаживающий фильтр. Непосредственное измерение фазы может быть выполнено с помощью фазового дискриминатора, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный разности Фаз двух периодических сигналов, поступающих па его вход. Применяют и иные способы измерения фазы. В частности, используют сравнение выходного сигнала системы с выходным сигналом ^дели при подаче на входы системы н модели гармонических тестовых сигналов. Реакция системы у і = yoi sin + ср/) на тестовый сигнал щ = и0 sin wj и реакция модели умі — yrt0i cos (+ фм.) на тестовый сигнал щ = и0 cos щЬ перемножаются. Результирующий сигнал будет описываться уравнением
yoi Sin ((Hit + ф,) y^Oi COS (Git фмг) =
= 2 УоіУні [sin (ф,- - фчг) + Sin + ф; + Фм<)]-
Постоянная составляющая этого уравнения определяет отклонение фазы исследуемой системы от фазы модели на частоте со,-.
Определение частотных характеристик АСУ ЭП может выполняться без введення тестовых сигналов, еслн управляющее воздействие представляет собой случайную функцию либо содержит помеху. Это делается путем определения характеристик случайных процессов на входе и выходе системы, в частности путем определения спектральных плотностей или корреляционных функций.
Определение импульсной переходной функции можно произвести по реакции системы иа кратковременный импульс. Применяют способы, основанные на соотношении положительных и отрицательных площадей импульсного переходного процесса, и ряд других способов. Их недостатком является необходимость возбуждения системы импульсом, превышающим по амплитуде все другие сигналы системы. Такой импульс может явиться мощной помехой для системы, а значит, недопустим по условиям ее эксплуатации. В таком случае предпочтительным является способ, основанный на определении статистических характеристик системы.
Взаимная корреляционная функция между тестовым входным сигналом в виде белого шума и выходным сигналом равна импульсной переходной функции. Если иа вход системы подается сигнал
и (t) — Ui (^) - f g (О
(где «j (f) — управляющий сигнал; g (t) — тестовый сигнал в виде белого шума) н между сигналами «j (^) и g (£) отсутствует корреляция, то взаимная корреляционная функция между g (t) и выходным сигналом системы будет равна импульсной переходной функции k (т,) в момент временII І = умноженной на некоторый постоян - ьый коэффициент. Определение k (т,-) производится с помощью коррелятора [34]. Несколько точек импульсной переходной функции определяют для разных времен запаздывания т,-, зависящих от вида переходной функции.