Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

УРАВНЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ И СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ДИСКРИМИНАТОРОВ

Авторы:
Город:
Оренбург
ВУЗ:
Дата:
29 мая 2016г.

Одной из сложнейших задач является реализация с одним уровнем точности автоматического регулирования и стабилизации многих параметров сложных технологических процессов. Т.е. существует проблема принципиального свойства  – невозможность получения оценок одинаковой точности о всем многообразии параметров разнообразных процессов.

Решение проблемы возможно на пути представления сложных технологических процессов сигналами электрической природы, т.к. для всего многообразия контролируемых величин достижение одного уровня оценок относительных изменений параметров будет сведено к решению проблемы задания и сравнения параметров электрических сигналов при одном уровне точности. Наибольшей потенциальной точностью сравнения сложных технологических сигналов обладает спектральный метод, основанный на возможности представления периодизированных процессов полиномами Фурье с минимальным отклонением от формы разлагаемой функции времени.

Однако потенциальная точность анализа отклонений от эталонной формы может быть реализована только на основе закономерностей, определяющих характер изменений амплитуд  и фаз при вариациях параметров технологических сигналов, т.к. они позволяют синтезировать структурные схемы дискриминаторов изменений информативных параметров, обладающих усилительными свойствами. Решение проблемы возможно на пути представления сложных технологических процессов сигналами электрической природы, т.к. для всего многообразия контролируемых величин достижение одного уровня оценок относительных изменений параметров будет сведено к решению проблемы задания и сравнения параметров электрических сигналов при одном уровне точности. Наибольшей потенциальной точностью сравнения сложных технологических сигналов обладает спектральный метод, основанный на возможности представления периодизированных процессов полиномами Фурье с минимальным отклонением от формы разлагаемой функции времени.

Однако потенциальная точность анализа отклонений от эталонной формы может быть реализована только на основе закономерностей, определяющих характер изменений амплитуд  и фаз при вариациях параметров технологических сигналов, т.к. они позволяют синтезировать структурные схемы дискриминаторов изменений информативных параметров, обладающих усилительными свойствами.

Решение проблемы высокоточного различения относительных изменений параметров позволяет осуществить замену качественных показателей реальных процессов  в различных режимах работы соответствующими «сигналами-эталонами» с переходом от дорогостоящих работ по отладке систем автоматизации различных производств в реальных условиях к работам с образцовыми электронными моделями. Разработка методов точного воспроизведения и дискриминирования параметров технологических процессов по эталонным моделям является актуальной задачей, особенно в энергетике, т.к. качественные показатели потоков энергии в значительной мере определяют уровень качественных показателей зависимых технических процессов.

Основой для анализа качественных показателей дискриминаторов являются уравнения преобразования, которые связывают между собой изменения величины, выступающей в качестве первичного носителя информации, и изменения амплитуды и/или фазы n-ой гармоники последовательности сигналов, выступающих в качестве носителя информации, изменение параметров которого обусловлено воздействием первичного носителя путем модуляции.

В соответствии с этим различают три возможных метода преобразования изменений параметров модулированного сигнала амплитудный, фазовый и амплитудно-фазовый.

Нами рассмотрено использование суперпозиций последовательностей импульсов. Анализ метрологических свойств таких сигналов, являющихся источником информации, представляет значительный интерес. В этом случае применительно для амплитудного и фазового методов преобразования возможны следующие уравнения преобразования: 





Возможно также комплексное использование амплитудного и фазового методов для целей дискриминирования изменений параметров импульсов прямоугольной формы, их суперпозиций и прерывистых последовательностей, когда регенерация задержанных импульсов не вызывает технических затруднений. Эта возможность основывается на известной зависимости длительности импульсов временного модулятора от управляющего напряжения.

Очевидно, что в качестве управляющего напряжения временного модулятора может быть использовано выходное напряжение амплитудного дискриминатора. Выходные импульсы временного модулятора, дли- тельность которых пропорциональна управляющему напряжению, могут быть поданы непосредственно на вход дискриминатора, как показано на Рисунке 2 а.


В этом случае изменение одного из параметров последовательности импульсов (Е, τ, f) с помощью амплитудного дискриминатора преобразуется в изменения длительности импульсов временного модулятора, которые с помощью фазового дискриминатора преобразуются в выходное напряжение.

Выходные импульсы временного модулятора могут быть поданы на запуск генератора импульсов постоянной (τ0), время задержки которых пропорционально управляющему напряжению временного модулятора. Импульсы постоянной длительности поступают на вход фазового дискриминатора, как показано на Рисунке 2 б.

На Рисунках 2 а, б представлены структурные схемы дискриминаторов для комплексного использования изменений амплитуд и фаз гармоник в качестве источников информации.

Проведенное исследование показало, что:

1.    Информация об изменениях параметров последовательностей импульсов и их суперпозиций может извлекаться из изменений амплитуд и фаз гармоник, а также путем комплексного использования этих изменений, т.е. амплитудным, фазовым или комплексными методами дискриминирования.

2.     Многократные периодические изменения амплитуды гармоники суперпозиции последовательностей импульсов кратных частот или суперпозиции прерывистых последовательностей импульсов могут использоваться для дискриминирования изменений времени задержки между последовательностями, образующими суперпозицию.

На основании проведенного анализа представляется, что спектрально-импульсные преобразователи с использованием особенностей спектров суперпозиций прерывистых последовательностей импульсов позволяют повысить точность и расширить частотный диапазон дискриминирования амплитудных, частотных и фазовых параметров колебаний при малом объеме оборудования.

 

Список литературы

1.     Раимова, А.Т. Метод восстановления периодизированного сигнала по принятым дискретным отсчетам / А.Т. Раимова, В.И. Кутузов, В.М. Вакулюк, В.Д. Шевеленко // Вестник Оренбургского государст-венного университета. – Оренбург. – 2006. - № 1. – С. 149 – 154.

2.     Чижма, С.Н. Метод спектрального анализа сигналов в системах электроснабжения // Омский вестник / С.Н. Чижма, Р.И. Газизов. – Омск, 2013. – С. 198 – 201. Современные проблемы отечественной энергетики. – Режим доступа : http://5fan.ru/wievjob.php?id=4734