Вычислительное устройство

Вычислительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С Л Н И Е SiSSSe, ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соеа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 07.II,1970 (№ 1402244/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.Х.1971. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 24.111.1972

МПК G 06g 7 70

G 05f 46/51

Комитет по делам изобретениИ и открытий при Совете Министров

СССР

УД1 621.523.8(088.8) Авторы изобретения

Б. В. Новоселов, Ю. С. Горохов и Л. Д. Потапова

Заявитель

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТВО

Изобретение относится к области вычислительных устройств и может быть использовано для определения параметров случайного сигнала типа «нерегулярная качка», а также в контурах самонастройки следящих систем, параметры которых автоматически настраиваются в функции параметров нерегулярного входного воздействия с целью минимизации среднего квадрата ошибки системы.

Известные устройства, использующие свойства простейшего вибратора для выявления периодических колебаний во внешнем воздействии и позволяющие осуществить последовательную селекцию отдельных гармоник из исходного процесса, имеют недостатки: в случае входного сигнала типа «нерегулярная качка», в котором дисперсия, параметр затухания и резонансная частота могут изменяться в широких пределах, вычислительное устройство не позволяет определить эти параметры, значения которых необходимы, например, для самонастройки следящих систем на минимум среднеквадратичной ошибки; кроме того, не всегда возможно от входного воздействия получить производные, используемые на входе описанного вычислительного устройства.

Целью изобретения является обеспечение возможности определения параметров «нере-. гулярной качки», которые могут изменяться в широких пределах.

Эта цель достигается путем анализа спектральной плотности входного сигнала и перестройки собственных частот узкополосных фильтров в соответствии с этим анализом.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого вычислительного устройства; на фиг. 2 графически представлена спектральная плотность сигнала типа «нерегулярной качки», В состав предлагаемого вычислительного

10 устройства входят узкополосные фильтры 1, 2, 8, масштабный элемент 4, выход которого соединен со входами интеграторов 5, б, 7 фильтров 1 — 8 соответственно.

Выходы интеграторов 5, б, 7 соединены со15 ответственно со входами множительных устройств 8, 9, 10, выходы которых, в свою очередь, соединены соответственно со входа ми интеграторов 11, 12, 18 и входами масштабных элементов 14, 15, 1б. Далее выходы ин20 теграторов соединены соответственно со входами множительных устройств 17, 18, 19.

Выходы последних подключены ко входам квадраторов 20, 21, 22, выходы которых соогветственно соединены со входами усредняю25 щих устройств 28, 24, 25. Выход усредняющего устройства 23 соединен со входами сумматоров 2б, 27. Выход усредняющего устройства 24 соединен со входом сумматора 2б и входом делительного устройства 28, другой

Зо вход которого соединен с выходом сумматора 27. Выход усредняющего устройства 25 соединен со входом сумматора 27, выход которого связан со входом интегратора 29. Выход интегратора 29 через блок 30 извлечения квадратного корня связан со входами множительных устройств 8, 9, 10. 17, 18, 19. Кроме того, выход интегратора 29 соединен со входом множительного устройства Л, другой вход которого соединен с выходом делительного устройства 28.

Устройство работает следующим образом.

Входное нерегулярное воздействие со спектральной плотностью вида, представленного на фиг. 2, поступает через масштабный элемент 4 на входы трех узкополосных фильтров

1, 2, 8, каждый из которых состоит соответственно из двух интеграторов (5 и 11, б и 12, 7 и 18), двух множительных устройств (8 и 17, 9 и 18, 10 и 19) и масштабного элемента 14, 15, 1б.

Фильтры 1, 2, 8 являются колебательными звеньями с добротностью не более 10, постоянной во всем диапазоне рабочих частот, то есть при изменении резонансной частоты в звеньях коэффициент демпфирования должен оставаться постоянным во всем диапазоне рабочих частот.

При этом на выходе каждого из усредняющих устройств получается сигнал, пропорциональный ординате спектральной плотности входного воздействия на определенной частоте.

Если G(e>) )G(co>), то на выходе сумматора 27 будет некоторое напряжение, вследствие чего интегратор 29 изменяет параметры фильтров 1, 2, 8 в сторону сближения резонансной частоты фильтра с частотой сигнала.

Когда фильтр настроен, то 6(а1) = 6(о ) и сигнал на выходе сумматора 27 станет равным нулю.

Установившееся значение сигнала на выходе интегратора 29 определяет квадрат резонансной частоты фильтра при настройке на сигнал.

Значение параметра затухания и входного нерегулярного сигнала определяется по приближенной формуле:

Последняя аналитическая зависимость реализуется с помощью делительного устройства

28 и множительного устройства Л.

Предмет изобретения

lo Вычислительное устройство, содержащее три соединенных параллельно узкополосных фильтра, каждый из которых состоит из двух интеграторов, множительного устройства и масштабного элемента, отличающееся тем, lS что, с целью определения резонансной частоты и параметра затухания нерегулярных сигналов, оно содержит на входе фильтров масштабный элемент, а в каждый из фильтров включено множительное устройство, вход ко20 торого соединен с выходом одного интегратора, а выход — со входом другого интегратора, при этом к выходу каждого узкополосного фильтра подключены последовательно квадратор и усредняющее устройство, кроме

2s того, устройство содержит два сумматора, делительное устройство, множительное устройство, блок извлечения квадратного корня и интегратор, включенные так, что выходы усредняющих устройств фильтров, работающих

Зо на боковых частотах, соединены со входами одного сумматора, выход которого подключен ко входу интегратора, соединенного через блок извлечения квадратного корня с множительными устройствами узкополосных фильт35 ров, а выход усредняющего устройства фильтра, работающего на основной частоте, соединен со входом другого сумматора, второй вход которого соединен с выходом одного из усредняющих устройств фильтров, рабо40 тающих на боковых частотах, а выход этого сумматора соединен с первым входом делительного устройства, второй вход которого соединен с выходом усредняющего устройства фильтра, работающего на основной часто4S те, а выход делительного устройства соединен с одним входом множительного устройства, второй вход которого подключен к выходу интегр атор а.

Составитель В. Быков

Тсхред Т. Ускова

Корректор О. Зайцева

Редактор Е, Хорина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 749)14 Изд. № !855 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета ио делам изобретений и открытий нри Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская иаб., д. 4/5