SU410364A1 - - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к системам автоматического регулировани  и предназначено дл  высококачественного воспроизведени  случайных сигналов типа «нерегул рна  качка , поступаюпдих на вход системы.

Известна след ща  система комбинированного регулировани , содержаща  чувствительный элемент, соединенный со входом первого сумматора и выходом исполнительного блока, тахогенератор, подключенный ко входу чувствительного элемента, соединенный с выходом тахогенератора дифференцирующий блок, вход и выход которого через масщтабные элементы св заны с входами первого сумматора, а также соединенный с выходом тахогенератора первый множительный блок и соединенный с выходом дифференцирующего блока второй множительный блок, выходы которых подключены ко входам первого сумматора , а выход сумматора соединен со вхопри детерминированных сигналах типа

Подобные системы хорошо работают лищь при детерминированных сигнала типа

Q,(t) Qf, e,(0--Y в,(/),8Шш,

тогда как на практике входные воздействи  представл ют собой сумму детерминированного и случайного сигналов или же случайный сигнал типа «нерегул рна  качка, например , со спектральной плотностью

11

G (со) - aD

I(;.г + (3 СО)2 и.

+ С + ) J

где D - дисперси ; .и()-параметр затухани  частотной характеристики; |3/ - резонансна  частота входного сигнала, измен юща с  в широком диапазоне.

При таком сигнале ошибка известных систем может стать значительной, так как параметры компенсирующих устройств настроены на компенсацию ощибок след щей системы лишь при регул рных воздействи х определенного вида.

Предлагаема  след ща  система комбинированного регулировани  отличаетс  тем, что она содержит блок определени  резонансной частоты входного сигнала и блок определени 

параметра затухани  частотной характеристики входного сигнала, входы которых соединены со входом чувствительного элемента, блок функционального преобразовани  сигнала резонансной частоты, вход которого св зан с выходом блока определени  резонансной частоты входного сигнала, а выход - со входом второго множительного блока, источник сигнала эталонной частоты, второй сумматор , входы которого соединены с выходом

блока определени  резонансной частоты вход3 ного сигнала и источником сигнала эталонной частоты, блок функционального преббразовани  разности частот, подключенный ко входу второго сумматора, третий сумматор, источник опорного сигнала и третий множи-5 тельный блок. Входы последнего подключены к блоку определени  параметра затухани  частотной характеристики входного сигнала и к блоку функционального преобразовани  разности частот, а выход св зан через10 третий сумматор с .входом первого множительного блока. Источник опорного сигнала подключен ко входу третьего сумматора. Эти отличи  позвол ют добитьс  минимизации среднего квадрата ошибки след щей15 системы при нестационарном случайном сигнале типа «нерегул рна  качка. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемой след щей системы; на фиг. 2 показаны зависимости коэффициента усилени 20 компенсирующих сигналов ф и ф2 от резонансной частоты дл  различных |i. Система содержит блок 1 основных элементов след щей системы, соединенный со входом чувствительного элемента 2, который че-25 рез первый сумматор 3 подключен к входу блока 1. Вход чувствительного элемента 2 соединен с входом тахогенератора 4, выход которого св зан со входом, дифференцирующего блока 5. Выходы тахогенератора 4 и30 дифференцирующего блока 5 соединены соответственно через масщтабные элементы 6 и 7 со входом первого сумматора 3 и, кроме того , подключены к входам соответственно первого и второго множительных блоков 8 и 9,35 выходы которых соединены со входом первого сумматора 3. След ща  система содержит также блок 10 определени  резонансной частоты входного сигнала и блок И определени  параметра за-40 тухани  частотной характеристики входного сигнала, входы которых соединены со входом чувствительного элемента 2. Выход блока 10 определени  резонансной частоты соединен с входом блока 12 функционального преобра-45 зовани  сигнала резонансной частоты, выход которого подключен к входу множительного блока 9. Кроме того, след ща  система содержит источник сигнала эталонной частоты 13, вы-50 ход которого соединен с входом второго сумматора 14, другой вход которого подключен к выходу блока 10 определени  резонансной частоты. Выход сумматора 14 соединен с входом блока 15 функционального преобразова-55 ни  сигнала разности частот, выход блока 15 - с одним из входов множительного блока 16, другой вход которого св зан с выходом блока 11 определени  параметра затухани  частотной характеристики входного сигнала.60 Выход множительного блока 16 соединен со входом третьего сумматора 17, другой вход которого соединен с источником опорного сигнала 18, а выход - с входом множительного блока 8. ц65 . -1 Входное воздействие 61(0 типа «нерегул рнай качка поступает одновременно на входы чувствительного элемента 2, тахогенератора 4, блока 10 определени  резонансной частоты входного сигнала и блока 11 определени  параметра затухани  частотной характеристики входного сигнала. Сигнал с выхода блока 10, пропорциональный резонансной частоте ,р «нерегул рной качки, поступает на второй сумматор 14, куда подаетс  сигнал с источника сигнала эталонной частоты 13. На выходе сумматора 14 формируетс  сигнал разности частот, который поступает на вход блока функционального преобразовани  15, реализующего функцию /i(() (см. фиг. 2). Множительный блок 16 перемножает сигнал с выхода блока 15 и сигнал с выхода блока И, пропорциональный параметру затухани  л частотной характеристики «нерегул рной качки. С выхода множительного блока 16 сигнал подаетс  на третий сумматор 17, куда поступает , кроме того, сигнал с источника опорного сигнала 18. На множительном блоке 8 перемножаютс  сигналы с сумматора 17 и тахогенератора 4, и ,с выхода множительного блока 8 сигнал поступает на сумматор 3 в основной контур системы. Таким образом реализуетс  самонастройка уровн  компенсирующего сигнала, пропорционального первой производной, в функции измен ющихс  в щироких пределах резонансной частоты и параметра затухани  частотной характеристики входного сигнала, Сигнал с блока 10 онределени  резонансной частоты поступает также на вход блока функционального преобразовани  12, реализующего функцию /2(:Р) (см. фиг. 2). Сигнал с выхода этого блока перемножаетс  на множительном блоке 9 с сигналом от дифференцирующего блока 5 и поступает на сумматор 3 в основной контур системы. Таким образом реализуетс  самонастройка уровн  компенсирующего сигнала, нропорционального второй производной входного сигнала в зависимости от его резонансной частоты, В результате если входное воздействие представл ет собой нестанционарный случайный сигнал типа «нерегул рна  качка, система автоматически настраиваетс  на минимум среднего квадрата ошибки, Нредмет изобретени  След ща  система комбинированного регулировани , содержаща  чувствительный элемент , соединенный со входом первого сумматора и выходом исполнительного блока, тахогенератор ,, подключенный ко входу чувствительного элемента, соединенный с выходом тахогенератора дифференцирующий блок, вход и выход которого через масштабные эле .менты св заны со входами первого сумматора , а также соединенный с выходом тахогенератора первый множительный блок и соединенный с выходом дифференцирующего блока второй множительный блок, выходы которых подключены ко входам первого сумматора , а выход сумматора соединен со входом исполнительного блока, отличающа с  тем, что, с целью минимизации среднего квадрата ошибки след щей системы при нестационарном случайном сигнале типа «нерегул рна  качка след ща  система содержит блок определени  резонансной частоты входного сигнала и блок определени  параметра затухани  частотной характеристики входного сигнала, входы которых соединены со входом чувствительного элемента, блок функционального преобразовани  сигнала резонансной частоты, вход которого св зан е выходом блока определени  резонансной частоты

входного сигнала, а выход - со входом второго множительного блока, источник сигнала эталонной частоты, второй сумматор, входы которого соединены с выходом блока определени  резонансной частоты входного сигнала и источником сигнала эталонной частоты, блок функционального преобразовани  разности частот, подключенный к выходу второго сумматора, третий сумматор, источник

опорного сигнала и третий множительный блок, входы которрго подключены к блоку определени  пара(етра затухани  частотной характеристики входного сигнала и к блоку функционально го преобразовани  разности

частот, а выход св зан через третий сумматор с входом первого множительного блока, при этом источник опорного сигнала подключен ко входу третьего сумматора.

в2. Hi

a/J

j5o 24-68W p

- j

0,050 .0J.

0,01

,5 ,5 0,05

68W

Л

Фиъ. 2