Устройство для определения экстремальных характеристик

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

OtlkW

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

FIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВЪ

3ДР G 05 В 17/00 (21) 3355251/18-24 (22 ) 06.11.81 (46 ) 15. 08. 83. Бюл,РЗО (72 ) И.В. Кузьмин, Б. И. Мокин и С.В.. Юхимчук .(71)- Винницкий политехнический институт (53) 62-50(088.8) (56 ) 1. Цыпкин Я.3. Адаптация и обу чение в автоматических системах.

М., "Наука", 1968, с.218-223, рис.7.7 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 842723, кл. 9 05 В 23/02, 1979 (прототип).

{54 )(57 ) уСТРОйСТВО дЛН ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК, содер.жащее коррелятор, первый запоминающий блок, первый вход которого подкжочен к первому выходу коррелятора, второй вход - к -второму выходу коррелятора, третий вход — к первому входу коррелятора, четвертый вход— к второму входу коррелятора,. блок определения частоты, вход которого подключен ко второму выходу коррелятора, последовательно соединенные первый анализатор спектра и.первый коммутатор, а также последовательно соединенные второй анализатор спектра и второй кою утатор, причем -первые входы первого и второго анализаторов спектра подключены к первому выходу блока определения частоты, первый выход первого запоминающего блока — к второму входу второго анализатора .спектра, второй выход первого за-. ,поминающего блока — к второму входу первого анализатора спектра, второй выход блока определения частоты подключен к первому входу синхронизатора, первый выход которого подключен к пятому входу первого .

-запоминанщего блока, второй выход синхронизатора подключен-ко вто. „.SUÄÄ 1035566 A рым входам первого и второго коммутаторов, выход второго коммутатора — к входу нуль-органа, первый выход нуль-органа — к вторым входам первого и второго блоков деления, второй выход нуль-органа — к второму входу синхронизатора, первый выход первого коммутатора - к первому входу первого блока деления, второй выход первого коммутатора - к входу первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу второго блока деления, первый выход первого блока деления подключен к второму входу первого блока умножения, к входу третьего квадратбра и к четвертому входу регистратора, . Pg выход второго блока деления - к второму входу второго блока умножения,, к входу четвертого квадратора и к пятому входу регистратора, выход С первого блока умножения — к первому входу первого .сумматора, выход второго блока умножения — к второму входу первого сумматора, третий выход синхронизатора - к.третьему входу: ®® первого сумматора, выход первого.сумматора — к второму входу третьего бло- ка деления и к первому входу восьмого . (А,) блока умножения, выход третьего блока деления — к-первому входу р егистра- СЛ тора, ко входу четвертого элемента ф

И-НЕ и к первому входу элемента ИЛИ, выход четвертого элемента H-HE под- иФ клвчен к первому входу второго запо- ф,)минающего блока, выход первого квадратора †. к первому входу второго сумматора, выход второго квадраторак входу второго элемента И-IiE выход «4 которого подключен ко второму входу второго сумматора, выход второго сумматора — к входу первого масштабного блока, выход третьего блока умножения - к входу второго масштабного блока, выход первого масштабного блока — к первым входам четвертого и пятого блоков умножения, выход второ

1035566

ro масштабного блока — к первому входу шестого блока умножения, второй вход четвертого блока умножения подключен к выходу третьего квадратора, второй вход пятого блока умножения— к выходу третьего элемента И-НЕ, вход третьего элемента И-НЕ - к выходу четвертого квадратора, второй вход шестого блока умножения - к первому выходу первого блока деления, выход шестого блока умножения — к первому входу седьмого блока умножения, второй вход седьмого блока умножения - к выходу второго блока деления, выход четвертого блока:умноже. ния - к первому входу третьего сумматора, выход пятого блока умножения к второму входу третьего сумматора, выход седьмого блока умножения, - к третьему входу третьего сумматора, четвертый вход третьего сумматора— к пятому выходу синхронизатора, выход третьего сумматора — к второму входу элемента ИЛИ и ко второму входу четвертого .блока деления, выход .элемента ИЛИ вЂ” к третьему входу синхронизатора, вторые входы восьмого и десятого блоков умножения подключены к первому выходу второго запоминающего блока, выход восьмого блока умножения — к первому входу четвертого сумматора, выход четвертого сумматора - к первому входу четвертого блока деления, выход четвертого блока деления — ко второму входу регистратора и ко входу пятого элемента

И-НЕ, выход которого подключен ко второму входу второго запоминающего блока, выход регистратора — к четвертому входу синхронизатора, второй выход первого блока деления подключен к второму входу девятого блока умножения и ко входу шестого квадратора выход девятого блока умножения— к первому входу десятого блока умножения, выход десятого блока умножения — к первому входу пятого сумматора, выход шестого квадратора — к первому входу одиннадцатого блока

Изобретение относится к.автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для нахождения экстремальных характеристик парабо» лического типа динамических объектов в автоматических системах управления.

Известно устройство для идентифи- кации экстремальной характеристики параболического типа динамического объекта, содержащее последовательно умножения, второй вход одиннадцатого блока умножения — к второму выходу второго запоминающего блока, выход одиннадцатого блока умножения к первому входу двенадцатого блока умножения, второй вход двенадцатого блока умножения. — к выходу пятого квадратора, выход пятого сумматора соединен с третьим входом блока регистрации, о т л и ч а ю щ е е с. я тем, что, с целью повышения точности идентификации модели динамического объекта путем выделения экстремальной характеристики параболического типа, в устройство дополнительно введены последовательно соединенные третий анализатор спектра и третий коммутатор, а также последовательно соединенные четвертый анализатор и четвертый коммутатор, причем первые. входы третьего и четвертого анализаторов спектра подсоединены к первому выходу блока определения частоты, второй вход третьего анализатора спектра — к третьему выходу первого запоминающего блока, второй вход г четвертого анализатора спектра к четвертому выходу первого запоминающего блока, вторые входы третьего и четвертого коммутаторов - к второму выходу синхронизатора, первый выход третьего коммутатора — к первому входу первого блока умножения, к входу первого квадратора и к первому входу третьего блока умножения, второй выход третьего коммутатора — к первому входу второго блока умножения, к входу второго квадратора и к второму входу третьего блока умножения, третий выход третьего коммутатора — к первому входу девятого блока умножения и к входу пятого квадратора, первый выход четвертого коммутаторак второму входу пятого сумматора, второй выход четвертого коммутаторак первому входу третьего блока деления и к второму входу четвертого сумматора. соединенные идентификаторы и модель чувствительности а в обратной связиуправляющий блок. При этом идентификатор оценивает коэффициент параболической экстремальной характеристики 1 .

Данное устройство обладает низкой точностью из-эа использования шагового алгоритма идентификации.

Наиболее близко к изобретению устройство для определения динами1035566 ческих параметров объекта управления } 2 j, которое содержит коррелятор, первый запоминающий блок, i первый вход которого подключен к первому выходу коррелятора, второй . вход - к второму выходу коррелятора, третий вход — к первому входу коррелятора, четвертый вход — к второму входу коррелятора, блок определения частоты, вход которого подклю.чен ко второму выходу коррелятора, последовательно соединенные первый анализатор спектра и первый коммутатор, а также последовательно соединенные второй анализатор спектра и второй коммутатор, причем первые 15 входы первого и второго анализаторов спектра подключены к первому вьыоду блока определения частоты, первый выход первого запоминающего блокак второму входу второго анализатора y(} спектра, второй выход первого запоминающего блока -- к второму входу первого анализатора спектра, вто-. рой выход блока определения частоты подключен к первому входу синхрони- затора, первый выход которого подключен к пятому входу первого запоминающего .блока, второй выход синхронизатора подключен к вторым входам первого и второго коммутаторов, выход ЗО второго коммутатора — ко входу нульоргана, первый выход нуль-органа— к вторым входам первого и второго блоков деления, второй выход нульоргана - к второму входу синхронизатора, первый выход первого коммутатора — к первому входу первого блока деления, второй выход первого коммутатора — к входу первой схемы

И-НЕ, выход которой подключен к первому входу второго блока деле- 40 ния. Первый выход первого блока деления подключен ковторому входупервого бло- i ка умножения,к входу третьего квадратора и к четвертому входу регистратора, выход второго блока деления — 45 ко второму входу второго блока умнокения, к входу четвертого квадратора и к пятому входу регистратора, выход первого блока .умножения †к первому входу первого сумматора, выход второго блока умножения — к второму входу первого сумматора — третий выход синхронизатора — к третьему входу первого сумматора, выход первого сумматора — к второму входу 55 . третьего блока деления и к первому входу восьмого блока умножения, выход третьего блока деления — к перврму входу регистратора, к входу четвертого элемента И-НЕ и к первому входу элемента ИЛИ. Выход четвертого элемента,И-НЕ подключен к первому входу второго запоминающего блока,. выход первого квадратора — к первому входу второго сумматора, выход второго квадратора - к входу второго 65 элемента И-НЕ, выход которого подключен ко второму входу второго сумматора, выход второго сумматора — к входу первого масштабного блока, выход третьего блока умножения - к.входу второго масштабного блока, выход первого масштабного блока - к первым входам четвертого и пятого блоков умножения, выход второго масштабного блока — к первому входу шестого блока умножения, второй вход четвертого блока умножения подключен к выходу третьего квадратора, вторЬй вход пятого блока умножения — к выходу третьего элемента И-НЕ. Вход третьего элемента И-НЕ подключен к выходу четвертого квадратора, второй вход шестого блока умнажения — к первому выходу первого блока деления, выход шестого блока умножения — к первому входу седьмого блока умножения, второй вход седьмого блока умножения - к выходу второго блока деления, выход четвертого блока умножения — к первому входу третьего сумматора, выход пятого блока умножения - к второму входу третьего сумматора, выход седьмого блока умножения к третьему входу третьего сумматора, четвертый вход третьего сумматора - к второму .входу элемейта ИЛИ и к второму входу чет- . вертого блока деления, выход элемента ИЛИ - к третьему входу синхронизатора, вторые входы восьмого и десятого блоков умножения подключены к первому выходу второго запоминающего блока, выход восьмого блока- умножения — к первому входу четвертого сумматора, выход четвертого сумматора - к первому входу четвертого блока деления, выход четвертого блока деления — к второму .входу регистратора и ко входу пятого элемента

И-НЕ, выход которого подключен к второму входу второго запоминающего блока, выход регистратора — к четвертому входу синхронизатора, второй выход первого блока деления подключен ко второму входу девятого блока умножения и к входу шестого квадратора. Выход девятого блока умножения подключен к первому входу десятого блока умножения, выход десятого блока умножения — к первому входу пятого сумматора, выход шестого квадратора — к первому входу одиннадцатого блока умножения, второй вход одиннадцатого блока умножения к второму выходу второго запоминающего блока, выход одиннадцатого блока умножения — к первому входу двенад-. цатого блока умножения, второй, вход двенадцатого блока умножения - к выходу пятого квадратора, выход пятого сумматора соединен с третьим входам блока регистрации.

Однако данное устройство также имеет низкую точность идентификации

1035566 модели объекта, так как может идентифицировать :.только динамические характеристики линейных объектов, Цель изобретения - повыаение точности идентификации модели динамического объекта путем выделения экстремальной характеристики параболичес- кого типа.

Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены последовательносоединенные третий 10 анализатор спектра и третий коммутатор, а также последовательно соединенные четвертый анализатор спектра и четвертый коммутатор, причем первые входы третьего и четвертого 15 анализаторов спектра подсоединены к первому выходу блока определения частоты, второй вход третьего анализатора спектра - к третьему выходу первого запоминающего блока, второй вход четвертого анализатора спектра к четвертому выходу первого запоминающего блока, вторые входы третьего и четвертого коммутаторов к второму выходу синхронизатора, 25 первый выход третьего коммутатора к первому входу первого блока умножения к входу первого квадратора и к первому входу третьего блока умножения, второй выход третьего коммутатора - к первому входу второго блока умножения, к входу второго квадратора и к второму входу третвего блока умножения, третий выход третьего коммутатора — к первому входу девятого блока умножения

35 и к входу пятого квадратора, первый выход четвертого коммутатора — к второму входу пятого сумматора, второй выход четвертого коммутатора— к первому входу третьего блока деле- 40 ния и ко второму входу четвертого сумматора.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит коррелятоР 45

1, первый запоминающий блок 2, блок определения частоты 3, первый анализатор спектра 4, первый коммутатор

5, второй анализатор спектра 6, второй коммутатор 7, синхронизатор

8, нуль-орган 9, первый 10 и второй

11 блоки деления, элемент И-HE 12, первый блок умножения 13, третий квадратор 14, регистратор 15, второй блок умножения 16, четвертый квадратор 17, первый сумматор 18, третий блок деления 19, восьмой блок умножения 20, четвертый элемент

И-НЕ 21, элемент ИЛИ 22, второй запоминающий блок 23, первый квадратор

24, второй сумматор 25, второй квад- 60 ратор 26, второй элемент И-HE 27, первый масштабный блок 28, третий блок умножения 29, второй масштабный блок 30, четвертый 31, пятый 32 и шестой 33 блоки умножения, третий 65 элемент, И-HE 34, седьмой блок умножения 35, третий сумматор 36, четвер тый блок деления 37, десятый блок умножения 38, четвертый сумматор 39, пятый элемент И-НЕ 40, девятЫй блок умножения 41, шестой квадратор 42, пятый сумматор 43, одиннадцатый блок умножения 44, двенадцатый блок умножения 45, пятый квадратор

46, третий анализатор спектра 47, третий коммутатор 48, четвертый анализатор спектра 49, четвертый коммутатор 50.

Устройство работает следующим образом.

На входы коорелятора 1 поступают входнойХ(1) и выходной Z(+) сигналы объекта управления (ВУ) . Коррелятор 1 вычисляет корреляционную функцию входного процесса Rx(И и взаимо« корреляционную функцию Я х Ь) выходно го и входного процессов ОУ. Значение

К-„„ (Г) подается на вход блока определения частоты 3. Блок 3 измеряет длительность взаимнокорреляционной функции1коропределяет частоту первой

Tt гармоники разложения в ряд ФурьеЦ= ар и задает ее анализаторам спектра 4, 6,47 и 49. Значения Х(1),2(О, ЙХ () и К Х (р> записывается в запоминающем блоблоке 2. По окончании процесса блок определения частоты 3 выдает сигнал на синхронизатор 8, который разрешает подачу значений Х(), Кх (т.>, gzx(t)

L()соответственно, на вторые входы анализаторов спектра 47,6, 3 и 49.

Так как функция РХ (Т> четная, ее раз-, ложение в ряд Фурье содержит только косинусы и свободный член кх(т)=«z», aecosf(e„Y (1 ) а е, е

Разложение же функций к х() g($)

ZH,) в ряд Фурье с частотой первой гармоники (О„ содержит коэффициенты как при косинусах, так и синусах хЖ= + X 1 е соби щт - 5 cosfurx„(2) гх е1 е е-

Ь к

ХЬ) = 2+ X. de cos 8 e„t + r. и Ми 0 e„k „(Ъ)

2 е„ е е= е щ к к

2(М= «Е Qe costa„<+T и 1и 8Щ . (4) е= е „е . Линейная часть объекта управления характеризуется амплитудно-фазо-частотной характеристикой Ж(ф(Ц,а экстре-, мальная часть — статической характеристикой параболического вида Г(У)=

=Со + C<У+ Cv Y Тогда выходной сигнал ОУ Z(t) связан с выходным сигналом >((t) рядом Вольтера с сепарабельным ядром ,р «70

2(+)= Е Се J ф(б1,Те)л(+- С„)х(+.- Ге)с1 „ЙТе(6>

Я=О

Ера

1035566

В выражениях (13) -(17) ч)(фЕВ»)=Р(ВФ,)+

pep(eel»)- значение вещественной частотной характеристики ОУ на частоте OJ<=ece (0=1,2,3,... ),а Q(et6») — значение

Выражения (3)и (4 ) можно записать

B комплексном виде к

Х(1)=Х йеехР(10в»Ц (В)

ИО= k ГеЕХР()ЕЮ„1), (7) у=-к е

1 - » jnк 6 6JL+jh

Е 2. -Е ф, .. % å У у, Е= 2 > -e

Подставив выражения (5) и (7) в выражение (5), получаем

К К геехр () а,,)=Со» С,Е йе®() e»} е=-„е е=-к ЕхРЦЕВ„+.)+С2 йЕ В,(РВ,}ЕхР(В„+).

C= (е)

Приравнивая коэффициенты при одинаковых комплексных гармониках в выражении (9) Р =0,1,2, получаем

,=С,+С„й,ж(О)+С2й, ® (О), (О) е ц » v е ®» cp„sr (je,)е " +

1 » 1» 1»

+c,и „®(- à»}å ", (Ю) е г e > " =с„ь ю(а а„)е +

+с,й,ж(-ajm„)e > +с й„ж () ю,)е +

2 2 2 1 1 Х . 2 и 1

+ и . хр 3. (- ц ) р-2>Ф,С ., (42)

Преобразуя правую и левую части выражений (11) и(12) к действительному виду, получаем

Q,Cow е„ + d, Ми м„+=срс9си„ СР(иi„)д„+

+(1(,i„}И„ + 1. Щ+ Р(„}и„-Q (cu„) 8, 3, (5) Со92Щ.(+й 9Е аль„1=СО52СиЯС Р(Жи„М

+Q Ра„}и,,)+Сто " Р (В,)»-2d„n„P(m„)Q(er)40

-Q+((tlat) " " 1)+ &.20lqt „(P(2&<)p—

-О дв„)а,)+C, Р (щ)а,и,-Р (в,Хйв»)(а „)-0 (щ}d,ð,ß. (м)

Равенства (13 ) и (14 ) выполняются, если в правой и левой частях стоят одинаковые множители при косинусах и синусах. Приравнивая коэффициенты при косинусах в правой и левой части (13)и (14) получаем (Ю) Р(ш,и, ом)И1

qI -C»P(1а„й Я(2ж1) n2 )

c- d -и ф ("Р (щ) 2Р(Ж)9(ш»)».»»и»-Я(Щ}

2.

Из выражения (10) следует, что

Qo d0 42

Ъ P(O)- Р (O) (

Подставим выражения (1) и (2)Й выражение (18), связывающие значения

Qz й.) с Ях д-) и динамической характеристикой ОУ: ((,()= х(-<)«+>a<, (18) ! где К(б)- импульсная переходная функция ОУ. В результате подстановки получаем ,Ьо

ЬЕСО оi1 с+ r. 5Е э»i» ЕЩг =

2- e=i e f e=i Е до

- 2 Р(О)+ де).Р(Рв,) сои(в„ В-О(Рщ„}эиещг). (19)

Иэ выражения (19) следует, что

9(0) =; P(eeP Q((ur}=-

Ое

Сигнал с выхода анализатора спектра

6 через коммутатор 7 подается на нуль-орган 9, осуществляющий проверку коэффициеНтов Cl на равенство нулю.

Если О О, то сигнал с выхода нульоргана 9 .подается на вторые выходы блоков деления 10 и 11, сигнал с первого выхода коммутатора 5, соответствующий коэффициенту разложения в ряд Фурье ф», подается на первый вход блока деления 10, на выходе блока деления получаем сигнал, соЬ» ответствующий Р(в»}= - сигнал с вто0„ рого выхода коммутатора 5 поступает на вход элемента И-НЕ 12, сигнал с выхода элемента 12, соответствующий коэффициенту разложения в ряд

Фурье - », поступает на первый вход блока деления 11, на выходе которого присутствует сигнал, соответствующий 51

Q(w„)=- —.

01

Сигналы с выходов анализатора

47 и 49, соответствующие значениям коэффициентов разложения в ряд Фурье входного (1) и выходного 2(1) процессов ОУ через коммутаторы 48 и 50, поступают на первые входы блоков умножения 13 и 16, входы квадратороФ

24 и 26, входы блока умножения 29 и на второй вход сумматора 39. Причем на первые входы блоков умножени

13 и 16 подается сигнал с первого выхода коммутатора 48, соответствующий коэфФициенту разложения Д, первый выход коммутатора 48 подключен также к входу квадратора 24, сигнал с второго выхода коммутатора 48, соответствующий коэффициенту разложения в ряд Фурье И1, подается на первый вход блока умножения 16 и второй вход блока умножения 29, а также на вход квадратора 26. На второй вход блока

1035566

10 умножения 13 подается сигнал с первого выхода блока деления 10, соответЬ„ ствующий Р((e„)= —, а на второй вход блока умножения 16 — сигнал с выхода блока деления 11, соответству| - 6» ющий О(Ю )= . Таким образом, а»

1 на выходах блоков умножения 13, 16 и 29 квадраторов 24 и 26 сформированы сигналы,- равные величинам Р((и») „

Я(щ)ил, й„и„, }Д г >, соответст венно. Сигналы с выходов блоков умножения 13 и 16 подаются на входы сумматора 18, выход которого подключен в этот момент к второму входу блока деления 19, на первый вход которого подается сигнал с второго выхода коммутатора 50, соответствующий коэффициенту разложения в ряд 20

Фурье „.. На выходе блока деления

19 получаем сигнал, соответствующий коэффициенту экстремальной характе,ристики динамического объекта С„.

Этот сигнал поступает на вход эле- 25 мента И-HE 21, а с элемента 21 на первый вход запоминаюцего блока

23. Таким образом, в блоке 23 запоми.нается значение — С„, а выход блока деления 19 соединен с первым входом I3O

" регистратора 15, которое отмечает вычислительное значение коэффициен та С .

Сигнал с выхода квадратора 26 35 поступает на вход элемента схемы

И-HE 27, с выхода элемента 27 на второй вход сумматора 25. На первый вход сумматора 25 поступает сигнал с выхода квадратора 24, вы- 40 ход сумматора 25 подключен к входу масштабного блока 28, осуществляющего деление сигнала на два, выход блока умножения 29 — на вход масштабного блока 30, осуществляющего 45 удвоение сигнала. Выход масштабного блока 28 подключен к первым входам блоков умножения 31 и 32, выход масштабного блока 30 — к первому входу блока умножения 33; На второй вход блока умножения 31 подается сигнал с выхода квадратора 14, на вход которого — сигнал с первого выхода блока деления 10, на второй вход блока умножения 33 — также сигнал с первого выхода блока деления 10, на второй вход блока умножения 32 подается сигнал с выхода элемента И-НЕ 34, на вход элемента 34— сигнал с выхода квадратора 17, вход квадратора 17 и второй вход блока 60 умножения 35 подключены к выходу блока деления 11, на первый вход блока умножения 35 подается сигнал с выхода блока умножения 33. Таким образом, на выходах блоков умножения 31,32 и 35 сформированы сигналы, соответствующие величинам — "Р -(цг„) ф(цг»),26»и»Р(щ„)Ц()

Эти сигналы поступают на входы сумматора 36, с выхода которого подается сигнал на первый вход элемента

ИЛИ 22, а на второй вход элемента

22 сигнал с выхода блока деления

19. По завершении процесса установления сигналов на выходах сумматора

36 и блока деления 19 на третий вход синхронизатора- 8 подается сигнал, отмечающий, что закончен первый такт работы устройства.

При поступлении сигнала с элемента

ИЛИ 22 синхронизатор 8 подключает к входу нуль.-органа 9 через коммутатор 7 сигнал, соответствующий коэффициенту разложения в ряд Фурье0 к первому .входу блока деления 10 и входу элемента 12, через коммутатор 5 - сигналы, равные Ь2и 6 соответственно. В этот же момент выход сумматора 18 отключается от входа блока деления 19 и подключается к первому входу блока умножения 20, второй выход коммутатора 50 отключается от входа блока деления 19 и подключается к второму входу сумматора 39, первый выход запоминающего блока 23, содержаций значение коэффициента - C подключается к второму входу блока умножения 20, синхронизатор 8 подключает к входам блоков умножения 13 и 16 через коммутатор 48 сигналы, соответствующие коэффициентам разложения в ряд Фурье входного процесса 3 и ), при этом выходы коммутатора 48 отключаются от квадраторов 24,26 и входов блока умножения

29, а выход сумматора 36 подключается к второму входу блока деления 37, входы квадраторов 14 и 17 отключаются.

Таким образом, на выходах блоков деления 10 и 11 получаем сигналы

Р(1Ж)-, )(20 »)=- — .

t соответственно. Сигнал Р(1ю„) подается на второй вход блока умножения 13, а g (О.щ)- на второй вход блока умножения 16, а на первый вход блока умножения 13 — сигнал с первого выхода коммутатора 48, соответствуюций коэффициенту d разложения Х()в ряд Фурье, на второй вход блока умножения 16 — сигнал с второго выхода коммутатора 48, соответствующий коэффициенту И разложения g(g) в ряд Фурье. С выходов блока умножения 13 и 16 сигналы подаются на входы сумматора 18, на выходе которого сформирован сигнал, соответствующий выражению Р(Ящ) }

Этот сигнал поступает Ъа первый вход блока умножения 20, а на второй

1035566

12 вход его поступает сигнал с первого выхода запоминающего блока 28.

Сигнал с выхода блока 20 поступает на первый вход сумматора 39, на второй вход сумматора 39 по сигналу с синхронизатора 8 подается сигнал с второго выхода коммутатора 50, соответствующий коэффициенту разложения в ряд Фурье выходного 2Ю сигнала ОУ. Таким образом на выходе сумматора 39 сформирован сигнал, 10 соответствующий ч ислителю выражения (16).:. Выход сумматора 39 подключен к первому входу блока деления 37, на второй вход блока 37 по сигналу. с синхронизатора 8 подключен выход 15 сумматора 36. При этом формируется сигнал, соответствующий знаменателю выражения (16). На выходе блока 37 получаем сигнал, соответствующий коэффициенту экстремальной характеристики динамического объекта С .

Сигнал с выхода блока 37 подается на вход схемы И-НЕ 40, с выхода которой - на второй вход запоминающего блека 23, выход блока 37 подключен также к второму входу регистратора 15, в котором отмечается значение С . Заканчивается второй такт работы устройства.

В этот момент регистратор 15 выдает сигнал на синхронизатор 6, который для синхронной работы анализаторов спектра 4,6,47 и 49 подключает их выходы, содержащие значения коэффициентов разложения в ряды Фурье соответственн

Ц )

При этом коэффициенты разложения

b0 и — подключаются к входам нуль-орган на 9 и блока деления 10. Если - 10, 40 то нуль-орган 9 пропускает это значение. на блок деления 10, на выходе которого получаем значение вещественной частотной характеристики ОУ

Ь на частоте а =О,Р(о)= — й. Значение коэфЦ фициента разложения в ряд Фурье по сигналу с синхронизатора 8 подключается к первому входу блока 41 и входу квадратора 46. Значение коэффициента разложения подаетвя в

I схему с третьего выхода коммутатора

48. При этом также первый выход комматора 50, содержащий значение коэфI фициента разложения †в ряд Фурье процесса 2()подключается к третьему входу сумматора 43, второй выход блан ка 10, содержащий значение Р(о)подклю-60 чается к второму входу блока 41 и входу. квадратора 42. По сигналу с синхронизатора 8. в третий такт работы устройства второй выход запоминающего блока 23, содержащий значение коэффи-65 циента экстремальной характеристики подключается к второму входу бло ка умножения 44, а первый выход блока

23, содержащий значений коэффициента экстремальной характеристики - С подключается к второму входу блока умножения 38. Сигнал с выхода квадратора 42 подается на первый вход блока

44, выход блока 44 подключен к перво" му входу блока умножения 45, на втоэ рой вход блока 45 подается сигнал с выхода квадратора 46. На выходе блока

45 сформирован сигнал, соответствуюа щий -С Р (о) - з-, этот сигнал подается на второй вход сумматора 43. Выход блока 41 подключен к первому входу блока 38, а на его выходе формируется сигнал, соответствующий -С,Р(о) о>

На выходе сумматора 43 получаем коэф фициент экстремальной характеристики

С, который подается на третий вход регистратора 15 и отмечается этим устройством. Заканчивается третий (последний ) такт работы устройства.

Таким образом, работу устройства можно разделить на три такта. Количество тактов работы к=3 вводится в синхронизатор до начала работы устройства. Значение коэффициентов

С, С и С позволяет составить аналйтическое описание экстремальной характеристики динамического объекта управления в ходе нормальной эксплуатации. Если Са=с1=с2=о(или I,ñ„ñ неопределенны, что получается при со= 0 о 2 =о), то делается. вывод о линейности объекта управления. При этом изменяется число тактов К работы синхронизатора В. Значение К вводится в синхронизатор В на.основе априорных сведений о форме Rz„p). При этом первые входы третьего и четвертого анализаторов спектра .47 и 49 отключаются от первого выхода блока определения частоты 3, второй вход анали затора спектра 47 - от третьего выхода запоминающего блока 2, второй вход анализатора спектра 49 - от четвертого выхода запоминающего блока 2, поэтому на выходы блоков 13,16,24, 26,46 и 29 не поступают никакие сигналы. Вторые выходы блоков 10 и 11 подключаются к четвертому и пятому входам регистратора 15. Как только пара значений Р(щ) и Q(fur,) отмечается регистратором 15, сигнал выдается на. синхронизатор 8, который подключается к входам блоков 9,10 и 12 через коммутаторы 5 и 7. Если а =О, то нуль-орган 9 выдает сигнал на синхронизатор 6, который, несмотря на отсутствие выгнала регистратора

15, осуществляет подключение выходов анализаторов спектра 4 и б, содержащих0р+),5е+,Ьр+1 к входам блоков

1З

1035566

9,10 и 12. Каждая пара значений

РСЕв„>,g(e,) (Е =1,2,З,... КУ, соответствует одной точке частотной характеристики объекта управления на комплексной плоскости. Первый выход блока 10, содержаший значение

p(0)s этом случае отличается от входа квадратора 42 и второго входа .блока

41 и подключается к четвертому входу регистратора 15. Ио окончании процесса вычисления регистратор 15 производит построение годографа.вектора амплитудно-4азо-частотной характеристики объекта управления.

Использование новых элементовпоследовательно соединенных третьего анализатора спектра и третвего коммутатора, а также последовательно соединенных .четвертого анализатора спектра и четвертого коммутатора позволяет находивь экстремальные характеристики динамических объектов управления в процессе. их нормальной экс5 .плуатации, что -п)риводит к повышению точности идентификации модели объекта. При этом в устройстве сохраняется Функция прототипа -.определение динамических характеристик ли 0 нейных объектов управления. Решение поставленной задачи в частотной области позволяет повысить и точность нахождения экстремальных характерис» тик, так как устраняется некоррект15 ность s решении интегрального уравнения,(18): и уравнения, определяемого рядом Вбльтера (5).

1035566

ВНИИПИ Заказ 5831/48 Тираж 874 Подписное

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