Устройство для определения динамических

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

249448

Союз советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 2lc, 46/50

Заявлено 25. IV.1968 (№ 1236388/18-24) с прис.:единением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05ХШ.1969. Бюллетень ¹ 25

Дата опубликования описания ЗО.XI I.! 969

МПК G 05f

УДК 621.3.078(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Н. П, Петров, Ю. С. Попков, Л. E. Эпштейн, P. А. Платов и Ю. Б. Скворцов

Институт автоматики и телемеханики (технической кибернетики) Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК НЕЛИНЕЙНОГО ОБЪЕКТА,о.;о оп ау1

Предлагаемое устройство может быть использовано для решения задач идентификации и построения адаптивных систем автоматического управления по данным нормальной работы исследуемого объекта.

Известны устройства для определения динамических характеристик нелинейного объекта, содержащие блок управления с подключенными к нему блоками магнитной записи и индикатором.

Недостатком известных устройств является невысокая точность определения динамических характеристик нелинейного объекта.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем на выходе блока магнитной записи установлены соединенные последовательно распределитель сигналов, формирователь спектра входного сигнала с подключенными к нему линейным и нелинейным фильтрами и блоком коммутации фильтров, сумматор и дискретный интеграгор с несколькими входными зажимами, подсоединенными к блоку управления, а на выходе блока распределения сигналов дополнительно установлены соединенн .te последовательно счетчик среднего числа нулей и управляемый генератор тактов, подключенный параллельными связями к блоку магнитной записи и дискретному интегратору, подсоединенному также и выходу распределителя сигналов и блоку коммутации фильтров, связанному с блоком управления.

Это позволяет с высокой точностью определять динамические характеристики нелинейного объекта.

На чертеже дана блок-схема устройства, где обозначены объект управления 1, датчик 2 входного сигнала, датчик 3 выходного сигна10 ла, блок 1 магнитной записи, линейные фильтры 5, нелинейные фильтры б, блок 7 коммутации фильтров, дискретный интегратор 8 с переменным коэффициентом усиления, управляемый генератср тактов 9, блок управления

15 10, индикатор 11, сумматор 12, формирователь 18 спектра входного сигнала, распределитель сигналов И и счетчик 15 среднего числа нулей.

20 Необходимая информация в виде реализаций сигналов г(1), f() поступающая непосредственно с объекта йли с имеющихся записей на магнитной или осциллографической ленте, записывается и хранится в блоке 4 маг25 нитной записи. Сюда же записываются импульсы тактовой частоты fo, поступающие с тенер атор а 9. Структур а исследуем ой м одели объекта задается комбинацией линейных и нелинейных фильтров 5 и б, реализующих

30 уравнение

249448

Y =,, h,Ë,.(f), к= где Х, — элемент ряда;

h — неизвестный коэффициент, причем элементы этого ряда ортогональны между собой.

Коммутация фильтров 5 и б осуществляется блоком коммутации 7. В сумматоре 12 суммируются сигналы с фильтров и вводятся весовые коэффициенты a» . Искомые коэффициенты h вычисляются интегратором 8 и фиксируются на индикаторе 11. Процесс итерации осуществляется с тактовой частотой /О, которая определяется генератором 9. Для центрирования процессов f(l) и z(t) средние значения ту и т, вводятся в распределитель 11, служащий также для коммутации входных сигналов. Формирователь 18 расширяет спектр входного воздействия.

Останов решения, возврат схемы в исходное положение и ее коммутация осуществляются блоком управления 10.

Процесс идентификации нелинейного объекта с помощью данного устройства определяегся рядом последовательных циклов.

1 цикл — запись сигналов объекта /(/)

z(l).

Сигналы объекта записываются в блоке 4 магнитной записи. По окончании цикла командой с блока управления 10 производится перемотка записи.

2 ц и к л — определение среднего значения сигналов.

Для вычислений средних значений т, и т соответствующий сигнал поступает через распределитель 14 в дискретный интегратор 8, коммутируемый блоком 7 по команде с блока управления 10. Формирователь 18 и фильтры

5 и б отключены. Среднее значение вычисляется как

N t с частотой fo. Результат фиксируется на индикаторе 11. По окончании цикла схема возвращается в исходное положение, производится перемотка записи, обнуляется интегратор 8.

3 ц и к л — определение тактовой частоты, Средние значения т и m, и сигналы, И) и z(f) подаются через распределитель 14 в счетчик 15. По окончании цикла в генераторе 9 устанавливается вычисленная частота fo, производится перемотка записи.

Операции по вычислению т, т,, fo взаимозависимы, поэтому действительные их значения могут быть получены следующей последовательной процедурой. Определяется тактовая частота при неизвестном среднем значении сигнала. Следующим циклом находится среднее значение с вычисленной частотой (о.

Найденное среднее значение вводится в счетчик 15, и вновь вычисляется тактовая частота.

Это повторяется до тех пор, пока разность между предыдущим и последующим циклами

45 по определению действительных значений ту, т,, fo не будет достаточно мала, 4 ц и к л — вычисление дисперсии сигнала.

Операция по вычислению дисперсии проводится аналогично вычислению средних значений интегратором 8, как

iV

2 — (2

1=!

Одновременно с вычислением о импульсы тактовой частоты fo записываются блоком 4 ма нитной записи. Результат фиксируется в индикаторе 11. По окончании цикла производится перемотка записи, генератор 9 отключается и интегратор 8 обнуляется. В последующих циклах в качестве импульсов тактового генератора служат импульсы, записанные в блоке 4 магнитной записи. о и последующие циклы — определение искомых коэффициентов.

Этим и последующими циклами работы идентификатора восстанавливаются искомые коэффициенты h,. Структура каждого элемента Х задается фильтрами 5 и б, выходы которых суммируются в сумматоре 12. Сюда же вводятся весовые коэффициенты а» . Соответствующий коэффициент Й, вычисляется интегратором 8 согласно соотношению ()(" )=h(") — — ((2 — Q 6(l Х ) Х ).

1=1

Результат фиксируется на индикаторе 11.

По окончании цикла работы схема возвращается в исходное положение для определения следующих коэффициентов, происходит перемотка записи и обнуление интегратора 8.

Поскольку коэффициенты вычисляются последовательно по конечным реализациям сигналов, необходимо на каждом цикле вводить ту >ке начальную информацию. Это достигается тем, что начало ввода фиксируется на магнитной ленте, а в качестве тактовых импульсов используются ранее записанные импульсы.

Предмет изобретения

Устройство для определения динамических характеристик нелинейного объекта, содержащее блок управления с подключенными к нему блоками магнитной записи и индикатором. отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения динамических характеристик нелинейного объекта в процессе его эксплуатации, в нем на выходе блока магнит. ной записи установлены соединенные последовательно распределитель сигналов, формирователь спектра входного сигнала с подключенными к нему линейным и нелинейным фильтрами и блоком коммутации фильтров, сумматор и дискретный интегратор с несколькими входными зажимами, подсоединенными к блоку управления, а на выходе блока распределения сигналов дополнительно установлены соединенные последовательно счетчик среднего

249448

Составитель И. Шувалова

Редактор Л. А. Утехина Техред Л. Я. Левина Корректор С. М. Сигал лака= 3296!1 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 числа нулей и управляемый генератор тактов, подключенный параллельными связями к блоку магнитной записи и дискретному интегратору, подсоединенному также к выходу распределителя сигналов и блоку коммутации фильтров, связанному с блоком управления.