Устройство для вычисления упрежденного значения угла качки

Устройство для вычисления упрежденного значения угла качки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и предназначено для непрерывного автоматического прогнозирования углов качки подвижного объекта. Цель изобретения - повьшение быстродействия . Устройство содержит датчик угла , датчик угловой скорости, три масштабных усилителя, сумматор, два коррелометра и блок вычисления дисперсии . Устройство позволяет существенно повысить быстродействие за счет сокращения числа операций по вычислению большого числа значений корреляционной функции. 1 ил. (Л

Со)ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (б)) 4 G 06 G 7 8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

) ) )

) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3854050/24-24 (22) 06.02.55 (46) 15.12.86. Бюл, Ф 46 (71) Пермский политехнический институт (72) Т.В.Казанцева, А.В.Костров, Б.С,Ривкин и С.С.Ривкин (53) 681.333 (088.8) (56) Бородай И,К., Нецветаев Ю.А.

Качка судов на морском волнении. JI.:

Судостроение, 1969, с. 318.

Ривкин С.С. Стабипизация измерительных устройств на качающемся основании, М.: Наука, 1978, с, 274. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ УПРЕЖДЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ УГЛА КАЧКИ (57) Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и предназначено для непрерывного автоматического прогнозирования углов качки подвижного объекта. Цель изобретения — повышение быстродействия. Устройство содержит датчик угла, датчик угловой скорости, три масштабных усилителя, сумматор, два коррелометра и блок вычисления дисперсии, Устройство позволяет существенно повысить быстродействие за счет сокращения числа операций по вычислению большого числа значений корреляционной функции. 1 ил.

12

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для непрерывного автоматического прогнозирования углов качки подвижного объекта.

Целью изобретения является повышение быстродействия, снижение стоимости устройства и повышения его на дежности при сохранении высокой точности за счет исключения необходимости вычисления параметров качки h

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, Устройство содержит датчик 1 угла,. датчик 2 угловой скорости, первый масштабный усилитель 3, второй масштабный усилитель 4, сумматор 5, первый коррелометр 6, третий масштабный усилитель 7, второй масштабный усилитель 8, блок 9 вычисления дисперсии.

Устройство работает следующим образом, При движении объекта на выходе ,датчика 1 угла появляется сигнал, равный значению угла качки объекта в текущий момент времени Е (я), на выходе датчика 2 угловой скорости— сигнал, равный текущему значению угловой скорости качки 9(к). Сигнал по углу e(z) поступает на оба входа коррелометра 6, на первый вход второго коррелометра 8 и через первый масштабный усилитель 3 на первый вход сумматора 5. Сигнал по скорости H(z) с выхода датчика 2 скорости поступает на второй вход второго коррелометра 8, на вход блока 9 вычисления дисперсии и через второй масштабный усилитель 4 на второй вход сумматора 5. Первый коррелометр 6 измеряет значение нормированной автокорреляционной функции угла качки объекта в точке = t„, т.е. ге (к ), Сигнал первого коррелометра 6 поступает на второй вход первого масштабного усилителя 3 и масштабный коэффициент по углу К> становится равным ге(к ).

Так как значение нормированной автокорреляционной функции гЕ(Г.„) для случайного процесса с корреляционной функцией определяется выражением

1 г8("))) е («»to+ (»»t()) (1)

-Р о Р то в первом масштабном усилителе 3 устанавливается таким образом коэф?7152 2 фициент К> равный масштабному коэф-. фициенту по углу для оптимального закона прогнозирования.

Второй коррелометр 8 измеряет эна5 чение взаимной корреляционной функции процессов 0 (t) и 8 (t) в точкет = т.е. К (t„). Блок 9 вырабатывает значение дипресии угловой скорости 0(9). Выходные сигналы коррелометра 8 и блока 9 поступают соответственно на первый и второй входы третьего масштабного усилителя 7, в котором определяется значение масштабного коэффициента по скорости

5 К9 по соотношению (2)

Значение дисперсии угловой скорости

20 Р(()1= 6 как известно для качки объе

У ектов связано с диспресией угла D)0)=

= 5 Е соотношением б, = Ь 6,, (3)

z где Ъ = (+ . В свою очередь взаимная корреляционная функция К (() для процесса 0 (Г), имеющего корреляционную функцию вида (2), описывается выражением

30 к (к)=- — е sins . (1)

6 е b --(" ("1 ее

С учетом выражений (1), (2) и (3) на выходе масштабного усилителя 7 уста35 навливается, таким образом, значение к- =, " """"

1 (5) е Я

l равное масштабному коэффициенту по скорости для оптимального закона прогнозирования. Сигнал с выхода масштабного усилителя 7 поступает на второй вход масштабного усилителя 4, масштабный коэффициент которого становится равным К .

На первый вход сумматора 5 с перного масштабного усилителя 3 посту50 пает сигнал, равный взвешенному значению угла К 6(t), а на второй вход сумматора 5 с второго масштабного усилителя 4 поступает сигнал, равный взвешенному значению угловой ско5S рости Ке-6(г) . Упрежденное значение угла качки объекта, сформированное в сумматоре 5, равно

8 (t+t„) =КЕ 9(г) +К 8 (t), (6) 152

BHHHIIH Заказ 6670/45 Тираж 671

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул; Проектная, 4 з 1277 так как коэффициенты К и К равны своим оптимальным значениям, то, следовательно, предлагаемое устройство реализует оптимальную передаточную функцию. 5

Устройство позволяет повысить быстродействие, так как не требуется определения большого числа значений корреляционных функций, необхомо знание только одного значения каждо- 10 го из них. При этом значительно сокращается (до 100 раз) число рабочих тактов (или операций) коррелометра, таким образом облегчается режим работы коррелометра, что повышает íà- t5 дежность устройства, и сокращается время выхода на рабочий режим примерно во столько же раз.

Формула изобретения 20

Устройство для вычисления упрежденного значения угла качки, содержащее первый коррелометр, датчик угла, датчик угловой скорости, первый 25 и второй масштабные усилители, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, выход которого является выходом устройства, выход датчика угла соединен с первым входом первого масштабного усилителя и с первым и вторым входами первого коррелометра, выход которого подключен к второму входу первого масштабного усилителя, выход датчика угловой скорости соединен с первым входом второго масштабного усилителя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй коррелометр, блок вычисления диспресии и третий масштабный усилитель, выход которого подключен к второму входу второго масштабного усилителя, выход датчика угла соединен с первым входом второго коррелометра, выход которого подключен к первому входу третьего масштабного усилителя, второй вход которого соединен с выходом блока вычисления диспресии, вход которого подключен к выходу датчика угловой скорости и к второму входу второго корре лометра.