Устройство для определения коэффициентов статистической линеаризации нелинейных динамических систем

Устройство для определения коэффициентов статистической линеаризации нелинейных динамических систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для определения статистических характеристик нелинейных динамических систем. Цель изобретения - повышение точности и упрощение устройства, что достигается введением трех коммутаторов, генератора тактовых импульсов, квадратора и инвертора. Новые элементы и связи позволяют повысить точность устройства за счет исключения влияния погрешности нелине,;- ных элементов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН а9» аг»

GI»4. G 05 В 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ho делАм изОБРетений и ОтйРгытий (21) 3678752/24-24 (22) 26.12.83 (46) 28.02.86. Бюл. В 8 (72) А.Ф.Гришков, В.А.Писков, С.П.Рыбинский и А.В.Маргелов (53) 62-50(088.8) (56) Казаков И.Е. Доступов Б.Г.

Статистическая динамика нелинейных автоматических систем. ФМГ, 1962, с. 103-108.

Авторское свидетельство СССР

У 548867., кл. G 06 G 7/52, 1975.

P. — Ï.Ï.Æèëèíñêàñ. Измерители отношения. — М.: Сов. радио, 1975, . e. 103, рис. 410. (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТОВ СТАТИСТИЧЕСКОЙ .ЛИНЕАРИЗАЦИИ HEJIHHEAHblX ДИНАМИЧЕСКИХ

СИСТЕМ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для определения статистических характеристик нелинейных динамических систем. Цель изобретения — повышение точности и упрощение устройства, что достигается введением трех коммутаторов, генератора тактовых импульсов, квадратора и инвертора. Новые элементы и связи позволяют повысить точность устройства за счет исключения влияния погрешности нелине. ных элементов. 1 ил.

i 215092

q =ì(ó()-к (с)), (2) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании для определения характеристик нелинейных динамических систем, Цель изобретения — повышение точности и упрощение устройства.

На чертеже изображена структурная схема устройства. устройство для определения коэффициентов статистической линеаризации нелинейных динамических систем содержит сумматоры 1, и 1>, усилитель 2 с регулируемым коэффициентом усиления, инверторы 3, 3 и 3, блоки усреднения 4, и 4, коммутаторы 5<, 5 и 5» квадратор

6, усилитель напряжения 7, генератор 8 тактовых импульсов и блок регистрации 9.

Согласно теории статистической линеаризации нелийейная динамическая система может быть линеаризована функцией вида .

U (t)=q+kx(t), rpe U(t ) — аппроксимирующая случайная функция на выходе модели нелинейной динамической системы, — статистическая характеристика нелинейной динамической системы по математическому ожиданию, эквивалентный статистический коэффициент усиления нелинейной динамичес" кой системы по случайной составляющей.

Коэффициенты статистической линеаризации q u k определяются по формуле: где x(t) - случайная функция на входе реальной нелинейной динамической системы и ее модели;

y(t) — случайная функция на выходе реальной нелинейной динамической системы;

М вЂ” математическое ожидание;

t»{

Устройство работает следующим образом, 20

2

Входной сигнал y(t) поступает на первые входы сумматоров, а случайный сигнал x(t ) — на информационный вход усилителя 2 с регулируемым коэффициентом усиления, с выхода которого сигнал U =k(t,) x(t) поступает на второй вход сумматора

11 и через инвертор 3 на второй вход сумматора 1 (k(t ) — коэффициент усиления усилителя 2).

На выходе сумматора 1 имеется сигнал:

U> (t )-k(t ) x(t ), (3) на выходе блока усреднения 4 сиг1 нал

U3=M jy{ )-k(t )" x{t )j (4),которые поступают на информационные входы коммутаторов 5» и 5z .

В момент, когда коммутаторы 5, 5 и 5> находятся в положении, как показано на чертеже, на выходе сумматора 11 имеется сигнал:

U (t)+k(t) x(t)+U -U>, (5) а на выходе квадратора 6 и на входе. блока усреднения 4 сигнал:

5 Ч

В момент, когда коммутаторы 5,, 5 и 5 находятся в положении, противоположном изображенному на чертеже, на выходе сумматора 1< имеется сигнал:

)-)6 — (у()+1 (1) х(1)-(11 -11 )1,(6) на выходе квадратора б и на входе блока усреднения 4. сигнал:

Генератор тактовых импульсов

8, осуществляя принцип временного разделения сигналов, формирует на входе блока усреднения 4 переменZ ныи сигнал, имеющий форму:меандlf ра, амплитуда положительных импульсов которого равна 11, а отрицательных — (-Uz). На выходе блока усреднения 4 есть сигнал Us, пропорциональный оценке математического ожидания поступающего на его вход переменного сигнала, который через усилитель 7 поступает на управляющий вход усилителя 2 с регулируемым коэффициентом усиления, у которого изменяется коэффициент усиления k(t) до тех пор, пока на выходе блока усреднения 4 не будет установившийся сигнал. При этом оценкой параметра q является сигнал с выхода блока усреднения 4, а оценкой параметра k — - коэффициент усиления усилителя 2 К(С ).

Повьппение точности устройства обеспечивается в результате исключения влияния погрешности нелинейного элемента (блока умножения, квадратора} на определение коэффициентов статистической линеаризации..

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для определения коэффициентов статистической линеаризации нелинейных динамических систем, содержащее первый и второй сумматоры, первые входы которых соединены с первым входом устройства, усилитель с регулируемым .коэффициентом усиления, информационный вход которого соединен с вторым входом устройства, а выход — непосредственно с вторым входом первого сумматора и через первый инвертор — с вторым входом второго сумматора, первый блок усреднения, вход которого соединен с выходом второго сумматора, второй инвертор, последовательно соединенные второй блок усреднения и усилитель напряжения, выход которого подключен к управля1215092 ющему входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход первого блока усреднения и выход усилителя напряжения подключены соответственно к первому и второму входам блока регистрации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, в него введены квадратор, третий инвертор, три коммутатора и генератор тактовых импульсов; подключенный выходом к управляющим входам коммутаторов, информационные первый и второй входы первого коммутатора подключены соответственно к выходам второго сумматора и первого блока усреднения, а выход— к третьему входу первого сумматора, информационные первый и второй входы второго коммутатора подключены соответственно к выходам первого блока усреднения и второго сумматора, а выход через второй инверторк четвертому входу первого сумма25 тора, вход квадратора подключен к выходу первого сумматора, а выходнепосредственно к первому информационному входу и через третий ннвертор — к второму информационному

3р входу третьеro коммутатора, выход которого соединен с входом второго блока усреднения.

1215092

Э „а 90 /55 Тираж 83у Подписно

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4