SU1322329A1 - Device for determining coefficients of statistical linearization of non-linear dynamic systems - Google Patents

Device for determining coefficients of statistical linearization of non-linear dynamic systems Download PDF

Info

Publication number
SU1322329A1
SU1322329A1 SU864025422A SU4025422A SU1322329A1 SU 1322329 A1 SU1322329 A1 SU 1322329A1 SU 864025422 A SU864025422 A SU 864025422A SU 4025422 A SU4025422 A SU 4025422A SU 1322329 A1 SU1322329 A1 SU 1322329A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
amplifier
switch
information
Prior art date
Application number
SU864025422A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Федорович Гришков
Сергей Павлович Нежнов
Виктор Алексеевич Писков
Анатолий Васильевич Маргелов
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3565
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3565 filed Critical Предприятие П/Я А-3565
Priority to SU864025422A priority Critical patent/SU1322329A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1322329A1 publication Critical patent/SU1322329A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть использовано при моделировании дл  определени  характеристик нелинейных динамических систем. Цель изобретени  - повышение точности устройства. Yci poftcTBo содержит сумматор 1,. блоки 2.1-2.3 усреднени , инвертор 3, коммутаторы 4.1-4.3, квадратор 5, блоки 6.1 и 6.2 умножени  на знак, усилители 7.1 и 7.2 напр жени , блок 8 умножени , усилители 9.1 и 9.2 с регулируемым коэффициентом усилени , генератор 11 тактовых импульсов. Повышена точность определени  коэффициентов статистической линеаризации по двум критери м статистической эквивалентности . 2 ил. 00 to to со N) СО (Рич.1The invention relates to the field of computer technology and can be used in modeling to determine the characteristics of nonlinear dynamic systems. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device. Yci poftcTBo contains adder 1 ,. 2.1-2.3 blocks of averaging, inverter 3, switches 4.1-4.3, quad 5, blocks 6.1 and 6.2 multiplying by the sign, voltage amplifiers 7.1 and 7.2, multiplication block 8, amplifiers 9.1 and 9.2 with adjustable gain, 11 clock pulses. The accuracy of determining the coefficients of statistical linearization according to two criteria of statistical equivalence is improved. 2 Il. 00 to to with N) CO (Rich.1

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании дл  определени  характеристик нелинейных динамических систем.The invention relates to computing and can be used in modeling to determine the characteristics of nonlinear dynamic systems.

Цель изобретени  - повышение точности .The purpose of the invention is to improve accuracy.

На фиг.1 представлена структурна  схема устройства; на фиг.2 - эпюры напр жений при работе устройства.Figure 1 shows the structural diagram of the device; Fig. 2 shows stress diagrams for operation of the device.

Устройство (фиг.1) содержит сумматор 1, блоки 2.1-2.3 усреднени , инвертор 3, коммутаторы 4.1-4.3,квадратор 5, блоки 6.1 и 6.2 умножени  на знак, усилители 7.1 и 7.2 напр жени , блок 8 умножени , усилители 9.1 и 9.2 с регулируемым коэффициентом усилени , выходы 10 и генератор 11 тактовьк импульсов.The device (Fig. 1) contains an adder 1, averaging blocks 2.1-2.3, an inverter 3, switches 4.1-4.3, quad 5, blocks 6.1 and 6.2 multiplied by a sign, voltage amplifiers 7.1 and 7.2, multiplication block 8, amplifiers 9.1 and 9.2 with adjustable gain, outputs 10 and pulse generator 11.

Эпюры напр жени  сн ты на входе и выходе блока 2.1 (фиг.2а), на выходе коммутатора А.1 (фиг.2б), на входе и выходе блока 2.2 и выходе усилител  7.1 (фиг.2в) зависимость коэффициента передачи усилител  9 . 1 (фиг.2г) на выходе усилител  9,1 с регулируемым коэффициентом усилени  (фиг.2д на входе и выходе блока 2.3 и выходе усилител  7.2 (фиг.2е).The voltage plots are removed at the input and output of block 2.1 (Fig. 2a), at the output of switch A.1 (Fig. 2b), at the input and output of block 2.2 and at the output of amplifier 7.1 (Fig. 2b), the transmission gain of amplifier 9. 1 (FIG. 2d) at the output of the amplifier 9.1 with adjustable gain (FIG. 2e at the input and output of the unit 2.3 and the output of the amplifier 7.2 (FIG. 2e).

Согласно теории статистической линеаризации люба  нелинейна  динамическа  система может быть линеаризована функцией видаAccording to the theory of statistical linearization, any non-linear dynamic system can be linearized by a function of the form

U(t) if+ Kx(t),U (t) if + Kx (t),

(1)(one)

где U(t) - апроксимирующа  случайна  функци  на выходе модели нелинейной динамической системы:where U (t) is an approximating random function at the output of the model of a nonlinear dynamic system:

t/ .t /.

у - статистическа  характеристика нелинейной динамической системы;y is the statistical characteristic of a nonlinear dynamic system;

К - эквивалент статистической линеаризации; т - математическое ожидание.K is the equivalent of statistical linearization; t - mathematical expectation.

Статистическа  характеристика i/ и коэффициент статистической линеаризации К определ ютс  по двум критери м эквивалентности. Г1ервь Й из них требует равенства математических ожиданий и дисперсий соответственно ис- Финной y(t) и апроксимирующей U(t) функций, т.е.The statistical characteristic i / and the statistical linearization coefficient K are determined by two equivalence criteria. G1 of them requires equal expectation and variance, respectively, of the finite y (t) and the approximating U (t) functions, i.e.

32232923223292

(t) (t),(2)(t) (t), (2)

(t)-m/t)(t)-ni,(t)| (3)(t) -m / t) (t) -ni, (t) | (3)

илиor

гаha

6//6,6 // 6,

(А) (5)(A) (5)

Коэффициент К показывает, что он найден по первому критерию эквива лентности. Второй критерий эквивалентности удовлетвор етс , если средний квадрат разности процессов  вл етс  минимальным, т.е.The coefficient K shows that it is found by the first criterion of equivalence. The second equivalence criterion is satisfied if the mean square of the process difference is minimal, i.e.

y(t) - U(t)J y (t) - U (t) J

мин.min

2 2

x(t)Xlt). x (t) Xlt).

6v6v

(6)(6)

(7)(7)

Из выражений (4)-(7) видно, что статистические характеристики нелинейных динамических систем по математическому ожиданию совпадают, а коэффициенты передачи по центрированной составл ющей различаютс .From expressions (4) - (7), it can be seen that the statistical characteristics of nonlinear dynamical systems coincide according to the mathematical expectation, and the transfer coefficients with respect to the centered component differ.

Первый критерий статистической эквивалентности нелинейного и линеаризованного элементов дает завьшенное значение коррел ционной функции R(f), а второй критерий - заниженное. При этом первый критерий обеспечивает лучшее совпадение коррел ционной 5 функции на выходе линеаризованного и нелинейного элементов при малых зна чени х t, второй критерий эквивалентности дает лучшее совпадение этих функций при больших величинах J.The first criterion for the statistical equivalence of nonlinear and linearized elements gives a higher value of the correlation function R (f), and the second criterion is underestimated. In this case, the first criterion provides the best match of the correlation 5 function at the output of the linearized and nonlinear elements at small values of t, the second equivalence criterion gives the best match of these functions at large values of J.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Входной сигнал y(t) поступает на первый вход сумматора 1, блока 2.1 и второй вход коммутатора 4.2, а случайный сигнал x(t) - на информационный вход усилителей 9.1 с регул рным коэффициентом усилени , первый информационный вход коммутатора 4.2 и второй вход блока 8. На выходе ус редн ющего фильтра 2.1 устанавливаетс  величина 7 (t)j .The input signal y (t) is fed to the first input of the adder 1, block 2.1 and the second input of the switch 4.2, and the random signal x (t) to the information input of the amplifiers 9.1 with a regular gain factor, the first information input of the switch 4.2 and the second input of the block 8 At the output of the average filter 2.1, the value 7 (t) j is set.

На выходе сумматора 1At the output of the adder 1

00

00

5five

находитс is

сигнал и y(t) - m,j(t) y(t).signal and y (t) - m, j (t) y (t).

Сигнал на выходе усилител  с управл емым коэффициентом усилени  9.1 и К, x(t).The output signal of the amplifier with a controlled gain of 9.1 and K, x (t).

В первый момент, когда коммутато- оы 4.1-4.3 наход тс  в положении какAt the first moment, when the switches 4.1-4.3 are in the position as

илsilt

указано на чертеже и б;токи 6.1 и 6.2 имеют коэффициент усилени  равный +1, на выходах блоков 2.2 и 2.3 устанавливаютс  соответственно следующие сигналы: U, y(t); U Kjx(t)2.shown in the drawing and b; currents 6.1 and 6.2 have a gain equal to +1, the following signals are set at the outputs of blocks 2.2 and 2.3 respectively: U, y (t); U Kjx (t) 2.

В следующий момент времени коммутаторы 4.1-4.3 наход тс  в противоположном положении и усилители 6.1 и 6.2 с измен ющимс  знаком коэффициен- д рой вход сумматора соединен с выхо- та усилени  имеют коэффициент, рав- ньй -1, на выходах фильтров нахо- д тс  сигналы Uj (t)2; 114 -y(t).x(t). At the next time point, the switches 4.1–4.3 are in the opposite position, and the amplifiers 6.1 and 6.2 with a variable sign of the coefficient, the input of the adder is connected to the output of the gain, have a coefficient equal to –1, the filter outputs are signals Uj (t) 2; 114 -y (t) .x (t).

Генератор 11 осуществл ет принцип временного разделени  сигналов, формирует на выходе блоков усреднени  перемещений сигнал, имеющий формуThe generator 11 implements the principle of temporal separation of signals, generates at the output of the averaging blocks of movements a signal having the form

блока умножени  на знак, информационный нход которого подключен к выходу квадратора, управл ющий вход первого блока умножени  на знак сое динен с выходом генератора тактовых импульсов с управл ющим входом второ го блока умножени  на знак, первый вход сумматора  вл етс  вторым ин- формацион}1ым входом устройства, втодом первого инвертора, о т л и - чающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены три коммутатора, второй усилительthe multiplier by the sign whose informational output is connected to the output of the quad, the control input of the first multiplier for the sign is connected to the output of the clock generator with the control input of the second multiplier by the sign, the first input of the adder is the second information} the input of the device, in the water of the first inverter, is about the fact that, in order to improve the accuracy, three switches are introduced into it, the second amplifier

15 напр жени , второй усилитель с ре- гyлиpye {ым коэффициентом усилени , блок умножени , вход второго блока усреднени  соединен с первым информа ционным входом первого коммутлтора и подключен к первому информационному входу сумматора, второй информационный , вход первого коммутатора соедине с первым входом блока умножени  и подключен к информационному входу первого усилител  с регулируемым коэффициентом усилени , второй вход умножени  подключен к выходу первого коммутатора, управл ющий вход которо го соединен с управл ющими входами второго и третьего коммутаторов и подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выход сумматора подключен к первому информационному вхо ду второго коммутатора, второй инфор15, the second amplifier with a variable {gain factor, multiplication unit, the input of the second averaging unit is connected to the first information input of the first commutator and connected to the first information input of the adder, the second information input, the first switch connects to the first input of the multiplication unit and connected to the information input of the first amplifier with an adjustable gain factor, the second multiplication input is connected to the output of the first switch, the control input of which is connected to the control inputs W cerned and third switches and connected to the output of the clock, the adder output being connected to the first information do WMOs second switch, the second infor

меандра, амплитуда положительных импульсов которого равна на входе бло2о ка 2.2Uj, блока 2,3 U, а отрицательных и и и соответственно.meander, the amplitude of positive pulses of which is equal to 2.2Uj at the input of the block, 2.3 U block, and negative and and and, respectively.

В результате на выходах блоков 2.2 и 2.3 устанавливаютс  сигналыAs a result, signals are set at the outputs of blocks 2.2 and 2.3.

2525

15 15

и, Cy(t)(t)p d 5-K;62.and, Cy (t) (t) p d 5-K; 62.

Ufc K2(t) -y(t)x(t)K i2-y (t)x(t),Ufc K2 (t) -y (t) x (t) K i2-y (t) x (t),

т.е. выполн ютс  услови  8 и 5 и на выходы устройства поступают сигналыthose. Conditions 8 and 5 are fulfilled and the device outputs signals

и I/ М y(t) ;and I / M y (t);

г - /;g - /;

и - y(t)x(t) .and - y (t) x (t).

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  определени  коэффициентов статистической линеаризации нелинейных динамических систем, содержащее сумматоры, первый усилитель напр жений, первый усилитель с регулируемым коэффициентом усилени , генератор тактовых импульсов, два инвертора, два блока умножени  на знак, квадратор, два блока усреднеки , информационный вход-первого ycH-fO онный вход которого соединен с вылитеп  с регулируемым коэффициентом усилени   вл етс  первым информационным входом устройства, управл ющий вход первого усилител  с регулируемым коэффициентом усилени  сое- 55 го и второго блоков усреднени  и пердинен с выходом первого усилител  ( напр жени , вход которого подключен к выходу первого блока усреднени , вход которого соединен с выходом первогоA device for determining statistical linearization coefficients of nonlinear dynamic systems comprising adders, a first voltage amplifier, a first amplifier with adjustable gain, a clock generator, two inverters, two sign multipliers, a quad, two blocks averaging, information input-first ycH- The fO on input of which is connected to a variable gain variable output is the first information input of the device, the control input of the first amplifier with an adjustable gain. ientom gain soe- 55 th and second averaging units and perdinen yield first amplifier (voltage, whose input is connected to the output of the first averaging unit, whose input is connected to the output of the first 4four илsilt д рой вход сумматора соединен с выхо- The other input of the adder is connected to the блока умножени  на знак, информационный нход которого подключен к выходу квадратора, управл ющий вход первого блока умножени  на знак соединен с выходом генератора тактовых импульсов с управл ющим входом второго блока умножени  на знак, первый вход сумматора  вл етс  вторым ин- формацион}1ым входом устройства, втод рой вход сумматора соединен с выхо- a multiplier for the character whose informational output is connected to the output of the quad, the control input of the first multiplier for the character is connected to the output of the clock generator with the control input of the second multiplication unit for the sign, the first input of the adder is the second information} In the second, the adder input is connected to the о about 5five дом первого инвертора, о т л и - чающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены три коммутатора, второй усилительthe house of the first inverter, which is due to the fact that, in order to increase accuracy, three switches were introduced into it, the second amplifier 5 напр жени , второй усилитель с ре- гyлиpye {ым коэффициентом усилени , блок умножени , вход второго блока усреднени  соединен с первым информационным входом первого коммутлтора и подключен к первому информационному входу сумматора, второй информационный , вход первого коммутатора соединен с первым входом блока умножени  и подключен к информационному входу первого усилител  с регулируемым коэффициентом усилени , второй вход умножени  подключен к выходу первого коммутатора, управл ющий вход которого соединен с управл ющими входами второго и третьего коммутаторов и подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выход сумматора подключен к первому информационному входу второго коммутатора, второй инфор5 мационный вход которого соединен с выходом первого усилител  с регулируемым коэффициентом усилени , выход второго коммутатора подключен к входу квадратора, выход блока умножени  соединен с первым информационным входом третьего коммутатора и с информационным входом второго усилител  с регулируемым коэффициентом усилени , второй вход которого подключен к выходу второго усилител  напр жени , вход которого соединен с выходом второго блока усреднени , вход которого подключен к выходу второго блока умножени  на знак, информаци05, a second amplifier with a variable {gain} gain, a multiplication unit, the input of the second averaging unit is connected to the first information input of the first switchboard and connected to the first information input of the adder, a second information input, the input of the first switch is connected to the first input of the multiplication unit and connected to the information input of the first amplifier with adjustable gain, the second multiplication input is connected to the output of the first switch, the control input of which is connected to the control inputs of the watt of the third switch and connected to the output of the clock generator, the adder's output is connected to the first information input of the second switch, the second information input of which is connected to the output of the first amplifier with adjustable gain, the output of the second switch is connected to the quad input, the output of the multiplication unit is connected to the first information input of the third switch and the information input of the second amplifier with adjustable gain, the second input of which is connected to you In the course of the second voltage amplifier, the input of which is connected to the output of the second averaging unit, the input of which is connected to the output of the second multiplication unit by the sign, the information 00 5five ходом третьего коммутатора, второй вход которого подключен к выходу второго усилител  с регулируемым коэффициентом усилени , выходы первового усили1 л  напр жени   вл ютс  выходами соответствующих коэффициентов статистической линеаризации устройства.The third switch, the second input of which is connected to the output of the second amplifier with an adjustable gain factor, the outputs of the primary voltage amplifier are the outputs of the corresponding statistical linearization coefficients of the device. .2.2 Редактор Н.РогуличEditor N.Rogulich Состав1 тель И.Мухин Техред Л.ОлийпыкComposition1 tel I.Muhin Tehred L.Oliypyk Заказ 2868/48Тираж 572ПодписноеOrder 2868/48 Circulation 572 Subscription ВНИИПН Государственного комитета СССРVNIIPN USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раугска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raugska nab. 4/5 Производственно-полиграфическое пре/и рн тие, г. Ужгород, ул, Проектна , 4Production and printing design, Uzhgorod, Proektna str., 4 Корректор Л .ПатайProofreader L .Patay
SU864025422A 1986-02-21 1986-02-21 Device for determining coefficients of statistical linearization of non-linear dynamic systems SU1322329A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864025422A SU1322329A1 (en) 1986-02-21 1986-02-21 Device for determining coefficients of statistical linearization of non-linear dynamic systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864025422A SU1322329A1 (en) 1986-02-21 1986-02-21 Device for determining coefficients of statistical linearization of non-linear dynamic systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1322329A1 true SU1322329A1 (en) 1987-07-07

Family

ID=21222728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864025422A SU1322329A1 (en) 1986-02-21 1986-02-21 Device for determining coefficients of statistical linearization of non-linear dynamic systems

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1322329A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 548867, кл. G 06 G 7/52, 1975. Авторское свидетельство СССР № 1262538, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1461477A (en) Recursive digital filter
SU1322329A1 (en) Device for determining coefficients of statistical linearization of non-linear dynamic systems
GB1523079A (en) Device for generating an analogue output wave which is phaase modulated by input data and which is free from unwanted modulation products
GB1340510A (en) Signal variation enhancement system
Chen et al. Variable structure system theory based disturbance identification and its applications
SU1215092A1 (en) Device for determining coefficients of statistical linearizing of non-linear dynamic systems
SU1262538A1 (en) Device for determining coefficients of statistical linearizing of non-linear dynamic systems
JPH01147657A (en) Chaos circuit network
SU1080138A1 (en) Generator of correlated sequence of random numbers
SU779969A1 (en) Non-linear filter
GB1186572A (en) Electronic Scalar Multiplier Circuit
SU703772A1 (en) Pseudolinear correcting device
SU1265735A1 (en) Digital variable voltage converter
SU686038A1 (en) Device for computing convolution of functions
SU1506456A1 (en) Analog computer
SU677093A1 (en) Signal delay time- to-dc voltage converter
Bartolini et al. Chattering phenomenon in VSC of uncertain nonlinear systems: the use of time varying observers
SU1218399A1 (en) Device for optimizing check period
SU1674162A1 (en) Analog computing device
GB1407241A (en) Computational circuit for mathematical or physical values in electrical form
SU642674A1 (en) Method of shaping correcting signal in non-linear self-adjusting control systems
SU951231A1 (en) Non-linear correcting device
SU583447A1 (en) Device for multiplying analogue signals
SU677121A1 (en) Device for eliminating the splitting of signals being received
SU1160440A1 (en) Device for calculating values of function a minus b in paranthesis over a plus b in paranthesis