Устройство для определения коэффициентов статистической линеаризации нелинейных динамических систем

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быт использовано при моделирований для определения характеристик нелинейных динамических систем. Цель изобретения - повышение точности работы устройства. Устройство содержит сумматоры 1.1-1.2, усилитель 2 с регулируемым коэффициентом усиления, инверторы 3.1 и 3.2, блоки 4.1 и 4.2 усреднения, ключи 5.1, 5.2 и 5.3 усилители 6. и 6.2, квадратор 7, усилитель 8 напряжения, резисторы 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 10.1 и 10.2, генератор 11 тактовых импульсов, блок 12 регистрации, блоки 13,1 и 13,2 f умножения на знак. Повьппение точности работы устройства достигается за счет введения в устройство квадi ратора 7, первого и второго дифференциальных усилителей, трех элекО тронных ключей, четырех масштабных резисторов и двух резисторов обратной связи. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

,51) 4 G 06 G 7/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

{21) 3882589/24-24 (22) 09.04,85 (46) 07.10.86. Бюл. Ф 37 (72) А.Ф.Гришков, В.А.Писков, С.П.Нежнон и А.В.Маргелов (53) 681.333(088.8) (56) Казаков И,Е., Доступов Б.Г.

Статистическая динамика нелинейных динамических систем. Физматгиз, 1962, с.. 103-108, Авторское свидетельство СССР

У 548867, кл. G 06 G 7/52, 1975.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ЛИНЕАРИЗАЦИИ НЕЛИНЕЙНИХ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при моделирований для определения характеристик нелиней„.SU„, 1262538 А 1 ных динамических систем. Цель изобретения — повышение точности работы устройства. Устройство содержит сумматоры 1.!-1.2, усилитель 2 с регулируемым коэффициентом усиления, инверторы 3.1 н 3.2, блоки 4.1 и 4.2 усреднения, ключи 5.), 5.2 и 5.3 усилители 6.1 и 6.2, квадратор 7, усилитель 8 напряжения, резисторы

9 ° 1, 9.2, 9.3, 9.4, 10.1 и 10.2, генератор 11 тактовых импульсов, блок

12 регистрации, блоки 13,1 и 13.2 1 умножения на знак. Повышение точности работы устройства достигается за счет введения в устройство квадратора 7, первого и второго дифференциальных усилителей, трех электронных ключей, четырех масштабных резисторов и двух резисторов обратной связи. 1 ил.

126

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь oÂaíî при моделировании для впределения характеристик нелинейных динамических систем.

Цель изобретения — повышение точности, На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство для определения коэффициентов статистической линеаризации нелинейных динамических систем содержит сумматоры 1.1 и 1,2, усилитель 2 с регулируемым коэффициентом усиления, инверторы 3.1 и 3,2, блоки 4.1 и 4,2 усреднения, ключи 5,1, 5.2 и 5.3, усилители 6,1 и 6.2, квадратор 7, усилитель 8 напряжения, резисторы 9.1, 9,2, 9 ° 3, 9,4, 10.1 и 10.2, генератор 11 тактовых импульсов, блок 12 регистрации, блоки

13.1 и 13.2 умножения на знак.

Согласно теории статистической линеаризации любая нелинейная динамическая система может быть линеари.

I эована функцией вида

V(t)= g (m„) +kx(t), где V(t) - аппроксимирующая случайная функция на выходе модели нелинейной динамической системы; f()(m„)- эквивалейтный статистический коэффициент усиления нелинейной динамической системы по математическому ожиданко; эквивалентный статистический коэффициент усиления нелинейной динамической системы по случайной составляющей.

Коэффициенты статистической линеаризации g, и k определяются по форт мулам .

У. =М(у(е)); (2) .где x(t) - случайная функция на входе реальной нелинейной динамической системы и ее модели;

y(t) - случайная функция на выходе реальной нелинейной динамической системы; . М вЂ” математическое ожидание:

2538 2 о о у (t), x (t) — центрированный случайные функции.

Устройство работает следующим образом, Входной сигнал y(t) поступает на первые входы сумматоров 1.1 и 1,2, а сигнал x(1) — на информационный вход усилителя 2 с регулируемым коэффициентом усиления, с выхода которого сигнал U =k x(t) поступает на второй вход сумматора 1.1 и через инвертор 3.1 — на второй вход сумматора

l.2, На выходе сумматора 1.2 имеем сигнал

U2=y(t) — k. x(t) у (3) а на выходе блока усреднения 4.1 сигнал 1) =М у((.) -kx(t)j (4) ввиду того, что M(x(t)7=0 получим Llt=M(y(г)) который .поступает на информационный вход ключа 5.2. В первый момент, когда ключи 5.1, 5.2 и 5.3 находятся в положении, как показано на чертеже, усилители 6.1 и 6.2 работают как повторители напряжения, т,е, сигнал на выходе усилителя 6.1 синфазен U а сигнал на выходе. усилителя 6.2 синфазен сигналу на выходе квадратора 7. Следовательно, на выходе сумматора 1 имеем сигнал

К4 Кх()+ (с)

+ к,кх(г) -v, м (у(г)7, где К1,К,K> и К4 - коэффициенты пе35 редачи сумматора

11 .по каждому входуч

Выбирая К =0,5, К =0,5; К =1; К, =

=О, 5; получим: (),=у(г)-M(V(t))=y(t), () а на выходе квадратора 7 и, следовательно, на входе блока усреднения

4.2 сигнал:, =(") = у()) (7)

В следующий момент времени, когда ключи 5.1, 5.2 и 5.3 находятся в положении, противоположном изображен50 ному на чертеже, усилители 6.1 и 6,2 работают как инверторы и сигналы на их выходах противофазны входным, т.е, на выходе сумматора 1.1 имеем сигнал

11 К У() К4У() К4КО() К Ко()

" =K(t), 4 2 -(Я) а на входе блока усреднения 4.2 имеем сигнал

1262538

U = v(t} -К x(t) 2 (10) т.е. выполняется условие 2 жения на знак подключен к четвертому входу первого сумматора, выход которого соединен с входом квадратора, выход которого подключен к информационному входу второго блока умножения на знак, выход которого соединен с входом первого блока усреднения.

Составитель И.11ухин

Редактор Н.Марголина Техред А.Кравчук Корректор А,Зимокосов

Заказ 5431/49 Тираж б71 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, lt,-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Генератор ll тактовых импульсов совместно с ключами 5.1, 5.2 и

5.3 и усилителями б,l и 6.2 осуще- 5 ствляет принцип временного разделения сигналов, формирует на входе блока усреднения переменный сигнал, имеющий форму меандра, амплитуда положительных импульсов которого рав-1О

1 Н на 11, а отрицательных 0 . Ha выходе блока 4.2 усреднения имеем сигнал

06, пропорциональный оценки математического ожидания, поступающего на его вход переменного сигнала, который через усилитель 8 поступает на управляющий вход усилителя 2 с регулируемым коэффициентом усиления, у которого коэффициент усиления К изменяется до тех пор пока на выходе 20 блока 4.2 усреднения не будет ноль.

При этом оценкой параметра является сигнал U> с выхода блока усреднения, а оценкой параметра К является коэффициент усиления усилителя

2 с регулируемым коэффициентом усиления, равным К.

Сигнал 11 с выхода блока 4,1 усреднения равен M(y(t}), т.е. выполняется условие (1), Сигнал с выхода 10 блока 4.2 усреднения равен

Формула изобретения

Устройство для определения коэффициентов статистической линеаризации нелтуейных динамических систем, 4g содержащее блоки усреднения, усилитель напряжения, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, управляющий вход которого соединен с .входом индикации коэффициента при 4 случайной составляющей блока регистрации и подключен к выходу усилителя напряжения, вход которого соединен с выходом первого блока усреднения, вход задания входного воздействия нелинейной системы устройства подключен к информационному входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, с т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьления точности, в него введены сумматоры, квлдратор, блоки умножения на знак, ключи, инвертор, генератор тактовых импульсов, первые входы первого и второго сумматоров объединены и соединены с входом задания "отклика нелинейной системы устройства, выход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с вторым входом первого сумматора и входом первого инвертора, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, выход второго инвертора соединен с третьим входом первого сумматора, выход генератора тактовых импульсов подключен соответственно к управляющим входам первого и второго блоков умножения на знак и ключей, вход второго инвертора соединен с выходом ключа, информационный вход которого объединен с входом индикации коэффициента при математическом ожидании блока регистрации и подключен к выходу второго блока усреднения, вход которого объединен с информационным входом первого блока умножения на знак и соединен с выходом второго сумматора, выход первого блока умно