Адаптивная следящая система

Адаптивная следящая система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсеа

С©цмапистичесии«

Респубики (6ЦЛополнительное к авт. свил-ву{22) Заявлено2О.О7.76 {21) 2З92961/24 с присоединением заявки Ж (23) Приорнтет2 (51) М. Кл . 05 В 13/02

Гкударстве«ивй «веют ссср

NN g8NNM N306P6TONNO н ет«рот««.Опубликовано 25.01.79Бюллетень М. 3

Дата опубликования описания 28.О1.79 (53) Ди 62-50 (088.8) (7l) Заявитель (54) АДАПТИВНАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕ<1А

Изобретение относится к обпастй автоматики и может быть применено в спедящих системах, работающих в усповиях действия на них попезных сигнапов и помех, изменяющихся случайным образом и в широком диапазоне. 5 Известны адаптивные снедящие системы, вкпючаюшне в себя основную спедящчо систему Щ) «(3).

Из известных следящих систем наиболее бпнзкой по технической сущности М к предложенной явпяется следящая система, содержащая датчик сигнала и усипитепь, выходы которых подкнючены соответственно к первому и второму входам первого эпемента сравнения, выход 15 которого соединен со входами нзмеритепя интенсивности помехи и измеритепя интенсивности сигнапа P3).

Недостатком такой системы явпяет.ся невозможность получения бопьшнх точностей слежения при изменении фор.. мы спектрапьной плотности полезного сигнала.

Иепь изобретения: заключается в повышении точности системы.

Эта пель достигается тем, что. в известную спедящую систему допопннтепьно введены второй эпемент сравнения, непинейный эпемент, усредннтепь, усилнтепь с регупнруемым коэффициентом усипения, сумматор, нелинейный испопнитепьный эпемент, инерционное звено с регупируемой постоянной времени н умножнтепь, к первому и второму входам которого подключены соответственно усилитель и первый эпемент сравнения, выход умножитепя череэ усреднитель соединен с первым входом второго элемента сравнения, ко второму входу которого подключен выход усилителя с регупируемым коэффициентом усиления, к первому н второму входам сумматора подключены соответственно выход нзмернтепя интенсивности сигнала и первый выход непннейного нспопннтепьного элемента, Bxoll которого соединен с выходом второго эпемента сравнении, к первому

643832

20 и второму входам нелинейного элемента подключены соответственно выход первого эпемента сравнения и первый выход сумматора, второй выход нелинейного исполнительного элемента и выход нелинейного элемента соединены соответственно с первым и вторым входами инерционного звена с регулируемой постоянной времени, выход которого подключен ко входу усипитепя, а к первому и вто рому входам усилителя с регулируемым коэффициентом усипения подключены соответственно выход измерителя интенсив» ности помехи и второй выход сумматора.

Функциональная схема адаптивной следящей системы приведена на чертеже.

Предп)гаемая спедяшая система содержит первый элемент сравнения 1, умножитепь 2, измеритель интенсивйости помехи 3, измеритель интенсивности сигнапа 4, усреднитепь 5, усипитепь 6 с регунируемым коэффициентом усипения, сумматор 7, нелинейный элемент 8, второй эпемент сравнения 9, нелинейный испопнитепьный эпемент 10„ инерционное звено 11 с регупируемой постоянной времени, усипитень 12, датчик сигнала 13, х,(в) и F (t)- случайный и полезный сигнап слежения, Й (Ь} — выходной сигнал системы слежения,Я фсигнап рассогласования

Первый эпемент сравнения 1, осушествпяющий операцию вычитания из вхолного„сигнала Е(в)а (слыханного сигнала 2; (Ц- системы, выпопняется в з,зависимости от назначения системы слежении, например, как временной, фазовый, амплитудный дискриминатор. Выход первого элемента сравнения 1 соединен со входами измеритепей интенсив ностей сигнапа 4 и помехи 3, со входами непинейного элемента 8 и умножителя 2

- — Нелинейный элемент 8 типа сигнатуры, с помощью которого производится перестройка коэффициента усиления системы слеже>)ия в случае изменения интенсивностей попезного сигнапа и помехи, реапизуется, например, на двухпозиционном репе. Выход нелинейного элемента 8 подключен ко входу инерционного звена с регупируемой постоянной времени 11. Выход инерционного звена с регулируемой постоянной времени 11 подключен ко входу усилителя

12, выход которого соединен со входами элемента сравнения 1 и умножитепя 2.

Усилитель 12 выполняется, например, 25

55., на УПТ. Первый элемент сравнения 1,. нелинейный элемент 8, инерционное зве« но с регулируемой постоянной времени

11, усилитель 12, соединенные, например, электрически и охваченные единичной отрицательной обратной связью, образуют основную следящую систему с обULHM коэффициентом усиления при откпк>ченной обратной связи К .

Умно>китель 2 реализуется, например, с использованием функциональны блоков умножения. Выход умножитепя соединен со входом усреднитепя 5, выпопняемого, например, на RC -элементах, Измерители интенсивности помехи 3 и сигнапа 4 выпопчяются, например, в виде частотных фильтров íà RC -эпементах и схемах вычисления модуля. Выход измеритепя интенсивности помехи 3 соединен с рабочим входом усипитепя с регулируемым коэффициентом усипения 6, а выход измерителя интенсивности сигнапа 4 - со входом сумматора 7, выходы которого соединены со входами усипителя 6 и нелинейного элемента 8, Усипитепь с регулируемым коэффициентом усипения 6, сумматор 7, второй элемент сравнения 9 выполняются, например, на УПТ. Входы второго эпемента сравнения 9 соединены с выходом усреднитепя 5 и с выходом усилителя 6, а выход со входом. непинейного исполнительного эпемента. Выход нелинейнои го исполнительного элемента соединен со входом инерционного звена с регулируемой постоянной времени 11 и со входом сумматора 7.

Система работает следующим образом.

Перестройка параметров основной систе мы в про це с се сле жения за полезны м сигналом производится путем соответствующей обработки сигналов рассогласования f (Ц и выхода Я; (1,} . Получаемые в результате этой обработки сигналы, например в виде электрического напряжения, через исполнительные элементы перестраивают параметры основной системы. Это происходит следующим образом.

Полезный сигнал ",(Ц, недоступный дпя непосредственного наблюдения, и аддитивная широкополосная помеха g (-Ц поступают на первый элемент сравиения

1, на выходе которого в результате сравнения суммы K(t)+F (с) и выхол ного сигнала системы 2;(} образуется сигнал рассогласования Я (}, например в виде электрического напряжения.

643832

Сигнал рассогласования g(g) подается одновременно на первый вход непинейного эпемента 8 и через измеритель интенсивности сигнапа 4 и сумматор 7 на второй вход непинейного элемента 8, чем обеспечивается перестройка коэффициента усиления основной спедащей системы при изменении интенсивности сигнала. Перестройка коэффициента усипения основной системы при изменении интенсивности широкопопосной помехи происходит практически мгновенно, поскольку дисперсия ошибки системы, пересчитанная на выход нелинейного элемента 8 типа сигнатуры, зависит от интенсивности помехи также, как дисперсия ошибки, пересчитанная на выход блока усиления оптимальной линейной систе мы.

Сигнап рассогпасования Я (;} подает20 ся также на вход измеритепя интенсив- . ности помехи 3 и на один из входов умножитепя 2, на другой вход которого подается выходной сигнал системы спежения „(Ц.

Выходной сигнал измерителя интенсивности помехи 3, прошедший через усилитель с регупируемым коэффициентом усиления 6, и выходной сигнап умножитепя Я() ° 2,(Ц, прошедщий че30 рез усреднитель 5, подаются, например, в виде электрических напряжений на входы второго элемента сравнения 9.

Выходной сигнал второго элемента

7$ сравнения 9 подается на вход нелинейного. испопнительного эпемента 10, который перестраивает постоянную времени инерционного звена 11 и коэффициент усиления основной следящей сис 40 темы и усилителя с регупируемым коэффициентом усиленна 6. при изменении формы спектрапьной ппотности сигнала. Эта перестройка происходит до тех пор, пока не будет выполнено усл 45 ловие оптимапьности системы «ЯЯ Q($)

>=- Ю) где знак 1 означает опера к цию усреднения.

Таким образом, применение предлагаемой системы позвопает в сравнении с прототипом повысить точность спежения за счет автоматической настройки коэффициента усипения и постоянной времени основной системы спежения.

Формула изобретен ий

Адаптивная спедяшая система, содержашая датчик сигнапа и усипитель, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам первого I элемента сравнения, выход которого соединен со входами измерителей интенсивности помехи и сигнала, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с цепью повышения точности системы, она содержит второй элемент сравнения,, непинейный элемент, усреднитель, усипитель с регупируемым коэффициентом усиления, сумматор, нелинейный испопнительный элемент, инерционное звено с регулируемой постоянной времени и умножитесь, к первому и второму входам которого подключены соответственно усилитель и первый элемент сравнения, выход умножителя через усреднитепь соединен с первым входом второго элемента сравнения, ко второму. входу которого подключен выход усипитепя с регулируемым коэффициентом усиления, к первому и второму входам сумматора подключены соответственно выход измерителя интенсивности сигнала и первый выход нелинейного исполнительного элемента, вход которого соединен с выходом вто» рого эпемента сравнения, к первому и второму входам непинейного элемента подкпюченй соответственно выход первого элемента сравнения и первый выход сумматора, второй выход нелинейного исполнительного элемента и выход нелинейного элемента соединены ссютветственно с первым и вторым входами инерционного звена с регулируемойпостоянной времени, выход которого подключен ко входу усилителя, а к первому и второму входам усилителя с регулируемым коэффициентом усиления подключены соответственно выход измерителя интенсивности помехи и второй выход сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 328427, кп. Cj 05 В 13/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 207271, кл. Cj 05 Р, g 06 F, 1966.

3. Авторское свидетельство СССР № 145646, кп. 21с 46/50, 1961.

643832

Составитель Г. Романченко

Редактор А. Садомов Техред И. Асталош Корре ктор E. П алп

Заказ 0019/42 Тираж /Î/4 Подписное

ЦНИИПИ: Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д, 4/5

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