Од 4Od 4
Од О)Od O)
соwith
fOfO
15 1 Изобретение относитс к аналоговым вычислительным машинам, в. частности к устройствам, в которых вычислительные операции выполн ютс путем измерени электрических величин . По Основному авт. св. № 1089552 известно устройство дл определени оценок амплитудно-частотной характеристики, т.е. модул частотной передаточной функции, содержащее первый узкополосный фильтр выход которого подключен к входу первого квадратора, интегратор, выход которого соединен с входом регистратора , усилитель с переменным коэффициентом усили , управл ющий вход которого вл етс входом задани коэффициента усили устройства , а вход первого узкополосного фильтра - входом задани исследуемо го сигнала устройства, первый и второй инверторы, второй квадратор и второй узкополосный фильтр,вы ход которого подключен к входу втор го квадратора, выход которого соеди нен с первым входом интегратора и входом второго инвертора, выход которого подключен к входу усилител переменным коэффициентом усилени , выход которого соединен с вторым входом интегратора, третий вход которого подключен к выходу первого инвертора, вход которого соединен с выходом первого квадратора, а вход второго узкополосного фильтра вл етс входом задани входного сигнал устройства Q . Однако данное устройство определ ет только амплиту;(но-частотную характеристику. Цель изобретени - расщирение функциональных возможностей устройства путем обеспечени возможности определени фазочастотной характеристики . Поставленна цель достигаетс тем, что устройство содержит третий инвертор, третий узкополосный, фильтр, третий квадратор, второй усилитель с переменным коэффициентом усилени , второй интегратор и второй регистратор, выход третьего узкополосного фильтра соединен с входом третьего квадратора, подключенного выходом к первому входу второго интегратора, к выходу которого подсоединен второй регистра92 тор, выход второго инвертора соединен с входом второго усилител с переменным коэффициентом усиле- ни , к выходу которого подсоединен второй вход второго интегратора, третий вход которого соединен с выходом первого инвертора, вход третьего узкополосного фильтра соединен с входом объекта и через третий инвертор с его выходом. На чертеже представлена функциональна схема устройства. Устройство содержит последовательно соединенные исследуе1Ф1й объект , первый узкополосный фильтр 2, первый квадратор 3 и первый инвертор 4, образующие канал, на вход которого поступает сигнал, а выход которого соединен с входом интегратора 5, на который поступает также выходной сигнал второго канала, состо щего из последовательно соединенных второго узкополосного фильтра 6, второго квадратора 7, второго инвертора 8 и усилител 9 с переменным коэффициентом усилени , кроме того, выход второго квадратора 7 соединен с входом интегратора 5, соединенного с регистратором JO, входной сигнал одновременно подаетс на первый и второй каналы, а также и на третий канал, состо щий из инвертора 11 и последовательно соединенных третьего узкополосного Т фильтра 12 и третьего квадратора 13, выход которого соединен с одним из входов второго интегратора 14, выход которого соединен с вторым регистратором 15, а второй вход - с выходом усилител 16 с переменным коэффициентом усилени , вход которого подсоединен к выходу инвертора 8, третий вход второго интегратора 14 соединен с выходом инвертора 4, выход объекта I через инвертор I1 св зан с входом третьего узкополосного Дильтра 12. Устройство работает следукидам образом. Определение амплитудно-частотной характеристики объекта производито по спектральной плотности подавл емых составлжщих входного сигнаS .,j(w) 8у(ы) - S,j(oo) - S(W)l-}Y(JMf, где S(cj) и SU(GJ) - спектральные плотности вхо ного и выходного сигналов объекта; (iw)j - амплитудно-ча стотна харак теристика. Таким образом,по отноиению диспер сии на определенной частоте подавл е мых составл ющих входного сигнала и самого входного сигнала можно определить оценку l |W(jco)|J, по которой не сложно найти значение |V Сjw)j Фазочастотна характеристика объе та определ етс по спектральной плот ности S( СО ) разности вводного и выходного сигналов объекта,котора св зана соспектральными плотност ми входного и выходного сигналов ВЫражением .. )(i(o)lcos J(«)jSx((.J + ЗЛы ). По .отношению алгебраической суммы rs( со) - SU(M ) к спектральной плотности входного сигнала ) можно определить оценку (j(d)| xcosi Л (j(j))l , по которой при известном (j(«))| несложно найти значение J(W). Устройство работает следующим образом . СлучайШ)1й сигнал x(t) поступает одновременно на объект 1, фильтры 6 и 12 первого, второго и третьего каналов соответственно. С помощью фильтров 2 и 6, квадраторов 3 и 7 находитс мгновенное значение мощности выходного и входного сигналов объекта на заданной частоте. Дп получени дисперсии подавл емых .составл ющих входного сигнала вы ходной сигнал квадратора 3 инвертируетс инвертором 4 и совместно с сигналом квадратора 7 поступает на интегратор 5, на выходе которого ;регистр1фуетс регистратором 10.Одновременно выходной сигнал квадратора 7 поступает на инвертор 8 и усилитель 9 с переменным коэффициентом усилени , выход которого соединен с одним из входов интегра тора 5. Таким образом, на входе интегратора 5 суммируютс мгновенные значени мощности подавл емого спектра входного сигнала, инвертированного , усиленного самого входного сигнала, а на выходе получаетс сигнал, пропорциональный разности S (со ) - aS((u), где а - коэффициент усилени усилител 9. Измен а, добиваютс нулевого напр жени на выходе интегратора 5 и по значению а можно судить о частоте настройки узкополосных фильтров S(w) - aS((,))0; о - Stjliil S,(w) С помощью фильтра 12 и квадратора 13 находитс мгновенное значение мощности разности входного и выходного сигналов объекта. Дл зтого выходной сигнал объекта инвертором 11 инвертируетс и подаетс на вход фильтра 12. Дп получени дисперсии )+Si,( со ) выходной сигнал квадратора 13 совместно с выходным сигналом инвертора 4 поступает на интегратор 14, на выходе которого регистрируетс регистратором 15. Одновременно выходной сигнал инвертора 8 поступает на усилитель 16 с переменным коэффициентом усилени , выход которого соединен с одним из входов интегратора 14. Таким образом, на входе интегратора 14 суммируютс мгновенные значени мощности разности входного и выходного сигналов, инвертированных выходного, усиленного входного сигналов, а на выходе получаетс сигнал, пропорциональный алгебраической сумме S(GO) - bS(to) - Sy(co), где b - коэффициент усилени усилител 16. Измен Ь, добиваютс нулевого напр жени на выходе и по Ъ можно найти величину l-2lV4(jcj)| cos 5{w)j на частоте настройки узкополосных фильтров h - -S iHLl-§aIl I - , s,(co) Зна коэффициенты а и Ъ, не трудно установить значени -KCKOivOjix характеристик на частоте настройки фипьтров. Предлагаемое устройство позвол ет одновременно получать оценки ампли- тудно-частотной и фазочастотной ха5М6Д66915 1 The invention relates to analog computers, c. in particular, to devices in which computational operations are performed by measuring electrical quantities. According to the main auth. St. No. 1089552, a device is known for determining the amplitude-frequency response estimates, i.e. a frequency transfer function module containing the first narrowband filter whose output is connected to the input of the first quadrant, the integrator, the output of which is connected to the recorder's input, a variable-power amplifier, whose control input is the input of the device's gain setting, and the first narrowband filter input input the task of the device under study, the first and second inverters, the second quad and the second narrow-band filter, the output of which is connected to the input of the second quad, output which is connected to the first input of the integrator and the input of the second inverter, the output of which is connected to the amplifier input with variable gain, the output of which is connected to the second input of the integrator, the third input of which is connected to the output of the first inverter, whose input is connected to the output of the first quadrator, and the second narrowband filter is the input of the input signal of the device Q. However, this device only determines the amplitude; (but-frequency response. The purpose of the invention is to extend the functionality of the device by allowing the determination of the phase-frequency characteristic. The goal is that the device contains a third inverter, a third narrow-band filter, a third quadrant, a second amplifier variable gain, the second integrator and the second recorder, the output of the third narrowband filter is connected to the input of the third quadr connected you by moving to the first input of the second integrator, the output of which is connected to the second register 92 torus, the output of the second inverter is connected to the input of the second amplifier with a variable gain factor, to the output of which the second input of the second integrator is connected, the third input of which is connected to the output of the first inverter narrowband filter is connected to the input of the object and through the third inverter with its output. The drawing shows the functional diagram of the device. The device contains serially connected research object, the first narrowband filter 2, the first quad 3 and the first inverter 4, which form the channel, the input of which receives a signal, and the output of which is connected to the input of the integrator 5, which also receives the output signal of the second channel consisting of the second narrowband filter 6, the second Quad 7, the second inverter 8 and the variable gain amplifier 9 are connected in series; in addition, the output of the second Quad 7 is connected to the input of the integrator 5, soy With the JO recorder, the input signal is simultaneously fed to the first and second channels, as well as to the third channel, consisting of an inverter 11 and a third narrowband T filter 12 and a third quadrant 13, which are connected to one of the inputs of the second integrator 14 whose output is connected to the second recorder 15, and the second input to the output of the amplifier 16 with variable gain, the input of which is connected to the output of the inverter 8, the third input of the second integrator 14 is connected to the output of the inverter 4, the output Object I via inverter I1 is connected to the input of the third narrowband Dilter 12. The device operates in the following way. Determination of the amplitude-frequency characteristic of the object is produced by the spectral density of the suppressed components of the input signalS., J (w) 8y (s) - S, j (oo) - S (W) l-} Y (JMf, where S (cj) and SU (GJ) is the spectral density of the input and output signals of the object; (iw) j is the amplitude-frequency characteristic. Thus, with respect to the dispersion ratio at a certain frequency, the suppressed components of the input signal and the input signal itself can be determined l | W (jco) | J, which is not difficult to find the value of | V Сjw) j The phase-frequency characteristic of the volume is determined by n of the spectral density S (CO) of the difference between the input and output signals of the object, which is related to the spectral densities of the input and output signals by the Expression ..) (i (o) lcos J (") jSx ((. J + ЗЛы). In terms of of the algebraic sum rs (ω) - SU (M) to the spectral density of the input signal), we can determine the estimate (j (d) | xcosi Л (j (j)) l, using which, for the known (j (“)) | J (W). The device operates as follows. Case C) the 1st signal x (t) goes simultaneously to object 1, filters 6 and 12 of the first, second and third channels, respectively. Using filters 2 and 6, quadrants 3 and 7, the instantaneous value of the output and input signals of the object at a given frequency is found. In order to obtain the dispersion of the suppressed input signal components, the output signal of the quadrant 3 is inverted by inverter 4 and, together with the quad signal 7, is fed to the integrator 5, the output of which is registered by the recorder 10. Simultaneously, the output signal of the quadrant 7 is fed to the inverter 8 and the amplifier 9 s variable gain, the output of which is connected to one of the inputs of the integrator 5. Thus, the input power of the integrator 5 summarizes the instantaneous power values of the suppressed spectrum of the input signal, the inverters of the amplified input signal itself, and the output is a signal proportional to the difference S (co) - aS ((u), where a is the gain factor of amplifier 9. Changing a, achieve zero voltage at the output of the integrator 5 and by value a judge the tuning frequency of narrowband filters S (w) - aS ((,)) 0; o - Stjliil S, (w) Using filter 12 and quadrant 13, you can find the instantaneous value of the power difference of the object's input and output signals. For this, the output signal of the object is inverted by the inverter 11 and fed to the input of the filter 12. Dp of obtaining dispersion) + Si, (co) the output signal of the quadrant 13 together with the output signal of the inverter 4 is fed to the integrator 14, the output of which is recorded by the recorder 15. At the same time, the output signal the inverter 8 is supplied to the amplifier 16 with a variable gain, the output of which is connected to one of the inputs of the integrator 14. Thus, the instantaneous values of the input difference of the input and output are summed up at the input of the integrator 14 signals, inverted output, amplified input signals, and the output is a signal proportional to the algebraic sum S (GO) - bS (to) - Sy (co), where b is the gain of the amplifier 16. Change b, achieve a zero voltage output and b can find the value of l-2lV4 (jcj) | cos 5 {w) j at the tuning frequency of the narrowband filters h - -S iHLl-§aIl I -, s, (co) By knowing the coefficients a and b, it is not difficult to establish the values of the -CCKOivOjix characteristics at the frequency of adjustment of the filters. The proposed device allows one to simultaneously obtain the amplitude-frequency and phase-frequency estimates of 5M6D669
рактеристик объекта и может найти при- статистической динамики в металлурги менение при идентификации объектов ческой, химической и других об асуправлени и решении других задач т х промьшшенности.the characteristics of the object and can find the primitive dynamics in the metallurgy when identifying the object, chemical and other ways of managing and solving other problems of industry.