Устройство для статической линеаризации динамических объектов

Устройство для статической линеаризации динамических объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцмалмстмческих

Республик

ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДИ1! (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 29.12.75(21) 230506

) М. Кл. с присоединением заявки №

Cf 05 в 23/02

Госу3орстоенный еомхтет

Сомто Меиестроо СССР по делам юзобретоннй и открытой (23) Приоритет (43) Опубликовано15.03.78.Бюлле (45) Дата опубликования описания

УДК 62.50 (ORB.H) (72) Авторы

И, И. Волков, В. В. Иотов и:А. С„Ат зев (71) Заявитель

Ктйбьпцевский политехнический институт им. В, В. Куйбышева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ЛИНЕАРИЗАШ1И

ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к области экспериментального статистическогD анализа стационарных эргодических случайных процессов и может быть использовано для статистической идентификапии нелинейных динамических объектов, Известен способ статистической линеаризапии непинейнос жй, позвопяюшего подучить эквиввпентнуЮ в статистическом смысле ли- йвйную модель, описываемую уравжнием тл

Y (t) K,+ k, X(t).

Устройства, реализующие известный спс соб, как правило содержат двв блока умножения, два сумматорае два блока усреджния и блок управления (1). J5

Такое устройство применяется дпя исспедования безинерпионных непинейных обьектов, так как параметры линейной модепиК„ и К1 ж жсут инфармапии об изменении спектра сигнапа X(4) при его прохождении N через нелинейный обьект.

Из известных устройств по технической сутпности наиболее близким к изобретению является устройство дпя статистической пинеаризации динамических объектов, содержо-М

mee первый фильтр, выход которого через первый блок умножения соединен с одним из входов первого сумматора, выход которого непосредственно и через первый блок усреднения соедижн с соответствующими входами второго сумматора, выход которого соединен с первым входом второго блока умножения, второй вход которого соединен с выходом первого Филь ра, в выход через поспедоввеепьно соединенные второй блок усреднения и первый блок управления соединен с8 вторым входом первого блока умножения (2).

Недостатком известного устройства авлнртся то, что получаемая нв нем линейная модепь ж жсет информации об нжрционных свойствах исследуемого жпинейного объекты.

Бепью изобретения является повышение точности устройства.

Это достигает"я тем, что в предлагаемом устройстве установпены второй фильтр, второй блок управления, третий блок усреджния и третий блок умножения, первый вход которого соединен с выходом второго сумматора, второй вход — с выходом второго фипьтрв, а выход через поспедоввтепьно сае598027

3 диненные третий блок усреднения и втэрэй блэк управления соединен с управляющим входом первого фильтра и управляющим входом втэрэгэ фильтра, вход которого соединен с выходом первого фильтра.

На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства, Устройство состоит из первого фильтра ,1, первого блока умножения 2, первого сумматора 3, первого блока усреднения 4, вто- )О рого сумматора 5, второго блока умножения б, второго блока усреджния 7, первого блока управления 8, второго фильтра 9, третьего блока умножении 10, третьего блока усреднения 11 и второго блока управления 12. )5

Устройство работает следующим обрюом.

Входной сигнал поступает на вход фильтра

1 с передаточной функцией9((р) ф ф )и соответствую)щей импульсной х ар актеристикой

/в

) (<) — е где Т - регулируемая постоянная времени фильтра.

Фу

Не выходе будет овтввд Ф Ф} (" }оыт тх который поступает as первый вход блока умножения 2, as Один из вхОДОВ блОка умнОжения 6 и as вход фильтра 9. С выхода блока умножения 2 сигнал поступает на один вход сумматора 3, на другой вход которого Посту5й паэт сигнал (((4) . С выхода сумматора 3 сигнал t ((. ) — К g, (ф ) поступает на входы сумматора 5, на один - непосредственно, а на другой - через блок усреднения

4, с выхода сумматора 5 сигнал

z, (а) =У )-)(z,,() -Mt (<) =g z,g))a ((Ц вЂ” ((f Q (Q) )((т - т ) Д где М вЂ” оператор усре джния, 4) -x(<) -май) .,у=() -y(<) -MЬ И), aoc mw as другой вход блока умно ни

6, с выходе которого через блок усред нения 7 сигнал

x,(t).xxt(x(ö-xmas (x)x(i-x}ÈÖè(x)x(ì)ì) поступает на блок управления Ь и с него на второй вход блэка умножения 2, где сигнал

Й (1 ) умножается на коэффициент К, при 50

4 этом коэффициент К изменяется дэ тех пэр, пока не будет выполняться условие. (<) -0

Одновременно с этим сигнал;Е (1) и сиг-55 нал 3 (т.) с выхода фильтра 9, имеющегэ передаточную характеристику К (р). $7ф р и соответствующую импульсную характеристику t

Е

И (7)- е — — e. "

2, т(т gт

60 = М Ц (М - Y 8g f-Muu.

Параметры бпоков усреднения 7 и 11 и блоков управления 8 и 12 можно выбрать таким образом, чтобы процесс уравновешивания был сходящимся, )ц)и этом канал уран новешивания параметра Т будет более инерционным, чем канал уравновешивания параметра К

Таким образом, присоединение к извест ному устройству двух Филыров с передаточными Функциями )Ю1(р) и Фй (,p) блока умножения, блока усреднении и блока.управления значительно расширяет функциональные возможности устройства для получения линейной модели, удобной для дальнейшего исследования не .только нелинейных безинарционных объектов, но и инерционных лижйных и нелинейных динамических Объектов. ч5

Формула изобретения

Устрэйствэ для статистическэй линеаризации динамических объектов, содержащее первый Фильтр, выход которого через первый блок умножения соединен с одним из входов первого сумматора, выход которого непосредственно и через первый блок усреднения соединен с соответствующими входами второго сумматора, выход которого соединен с первым входом второго блока умножения, вто} рой ВхОд ко тор ого соединен с Выходом пер вого фильтра, а выход через послецователь4 поступаат на вход блока умножения 10, с выхода которого сигнал через блок усреднения 11 и блок управления 12 поступжт на управляющие входы Фильтров 1 и 9, при этом параметр Т изменяется до тех пор, пока на выходе блока усреднения Х1 не будет выполняться условие

Еф) =О

Иастоящее устройство реализует вквива=- лентную линейную модель вида Щ = р., sи,т) x(< - ) de, д где )т (Ф„Т ) ф/Т) — импульсная характеристика модели и первого Фильтра;

Т вЂ” параметр настройки фильтров регулируемая постоянная времени);

К - статистический коэффициент усиления цо случайной составляющей: (— статистический коэффициент усилеления по математическому ожиданию.

Гфи выполнении условийЯ (Ц- -0 и ®О

3 б имеет место адекватность модели объекту в см)ысле кр итерия минимума математического ожидания квадрата разности выходных сигна-. лов объекта ) (Е). и линейнэй модели g (g)

598027

Сэставнтель Г. Нефедова

Редактор С. ейфнц Техред Н. Бабурка (Корректор А, «власенко

Заказ 1214/37 Тщ)аж 1033 Подписное

HHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская нйб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, уп, Г зоектная, 4 но соединенные второй блок усреднення и

nepabN блок управления соединен со вторым нходом первого блока умножения, о т л ив ч в ю ш е.е с я - тем, что, с целью повышення точности yc Ойств ар оно содерж нт В тс рой фнльтр, второй блок ущ авлення, третнй блок усреднения и третий блок умножения, первый вход которого соединен с выходом второгэ сумматора, второй вход - с выходом вторэгэ фильтра, а выход через последова- О тельно соединенные третий блок усреднения н второй блэк управления соединен с уиравлячпц им вх од эм и ерв эг э фильтра н управл яюшнм входом второго фильтра, вход которого соединен с выхэдэм первого фильтра.

Источники ннфэрмации, принятые вэ внимание прн экспертизе:

1. Казаков И. Е. Статистическая теория систем управления в прэстранстве состояний, М., Наука, 1975, 61,4.

2. Авторское с виде тельство СССР

Ъ 519687, кл. Cj 05 В 23/02, 14.03,75,