Дифференцирующее устройство

 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике. Цель изобретения - повышение динамической точности и степени фильтрации помех. Устройство содержит четыре элемента сравнения 1,2,3,8, четыре интегратора 4-7, сумматор 9, Оценки первой и второй производных вычисляются с помощью двух замкнутых контуров, образованных каждый соответствующим элементом сравнения и двумя интеграторами . При этом один из контуров используется для выработки корректирующего сигнала, заводимого в другой контур. Вторая производная вырабатывается как алгебраическая сумма сигналов, снимаемых с четырех интеграторов , чем обеспечивается высокое качество подавления помехи. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 G 06 G 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4094386/24-24 (22) 02.06.86 (46) 29,02,88. Вюл. tt- 8 (72) Я.Г.Каплунов, С.К,Ростовцев и К,А.Якобсон (53) 681.335(088.8) (56) Новоселов Б.В. Проектирование квазиоптимальных следящих систем, комбинированного регулирования. M.

Знергия, 1972, с. 68-71, Тетельбаум И.М, Шнейдер Ю.P.

400 схем для ABM. Изд-во Знергия. 1978, с. 37. (54) ДИФФЕРЕНЦИРУ10ЦЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике. Цель изобретения — повышение динамической точности и степени Аильтрации помех.

Устройство содержит четыре элемента сравнения 1,2,3,8, четыре интегратора 4-7, сумматор 9. Оценки первой и второй производных вычисляются с помощью двух замкнутых контуров, образованных каждый соответствующим элементом сравнения и двумя интеграторами. При этом один из контуров используется для выработки корректирующего сигнала, заводимого в другой контур. Вторая производная выра. батывается как алгебраическая сумма сигналов, снимаемых с четырех интеграторов, чем обеспечивается высокое качество подавления помехи. 1 ил.

1377876

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для получения точных оценок первой и второй производных от входного сигнала.

Цель изобретения — повышение динамической точности и степени фильтрации помех.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит первый элемент

1 сравнения, второй элемент 2 сравнения, третий элемент 3 сравнения, интеграторы 4-7 с первого по четвертый, четвертый элемент 8 сравнения, сумматор 9, вход 10, выход 11 первой производной и выход 12 второй производной.

Устройство работает следующим образом.

В двух идентичных контурах, образованных элементами 1-4-5 и 2-6-7, методом неявной функции формируются оценки входного сигнала и двух его производных. При этом сигнал второй производной с выхода элемента 1 сравнения поступает в качестве сигнала, компенсирующего погрешность вычислений, во второй контур на вход интегратора 6. Уточненное значение первой производной с выхода интегратора

6 поступает на выход 11. Сигнал второй производной вычисляется с помощью элементов 3, 8 сравнения и сумматора

9 как взвешенная алгебраическая сумма оценок первой производной и входного сигнала, вырабатываемых обоими контурами.

Передаточная функция по первой производной и по отношению к ее истинному значению равна

S+K

W (S) = 1-$2(----- Б)2

3 82+К78+К э

Я где К,K — постоянные коэффициенты.

Она имеет, аналогично прототипу, второй порядок астатизма, однако, в отличие от прототипа, первая производная обладает пониженным уровнем помех, так как получается на выходе интегратора 6 сглаживающего высокоФ

Ю частотные помехи. Так, при К = 0,5 гармоническая помеха частоты 400 Гц ослаблаяется на выходе интегратора

6 примерно в 400 раз.

Вычисление второй производной производится сумматором 9 по формуле ц = N,(5-é) + N (g-cp), где N N — постоянные коэффициенты, 5

N, = 2К, И = 2(К )2-К

Ц v причем разность 5 — и получается на элементе 3 сравнения, а разность ф — ср — на элементе 8 сравнения.

Передаточная функция Н (S) по второй производной по отношению к ее истинному значению имеет вид

15 (У < 6Э

S2 +2K $+(К ) +2К

" (8) = (8"8К К )

Порядок астатизма в этом случае по сравнению с прототипом повышен на единицу и равен двум, что обеспечивает необходимую динамическую точность вычисления. Кроме того, уровень помех оказывается пониженным, так как

25 все составляющие второй производной получены с.выходов интеграторов, По предварительным расчетам гармоническая помеха частоты 400 Гц при коэффициентах К = 1,0, К = 1,5 ос(ф Я

gp лабляется на выходе сумматора 9 в

1600 .Раз.

Формула и з о б р е т е н и я

Дифференцирующее устройство, содержащее первый элемент сравнения, 35 пеРвый вход котоРого является входом устройства, а выход соединен с информационным входом первого интегратора и с первым информационным входом второго интегратора, второй вход которо4р го соединен с выходом первого интегратора, а выход — с вторым входом первого элемента сравнения, о т л и— чающее с я тем, что, с целью повышения динамической точности и сте45 пени фильтрации помех, устройство содержит второй, третий и четвертый элементы сравнения, сумматор, третий и четвертый интеграторы, при этом первый вход второго элемента сравнения соединен с входом устройства, выход второго элемента сравнения — с первыми информационными входами третьего и четвертого интеграторов, выход третьего интегратора, являющийся выходом первой производной устройства, соединен с вторым информационным входом четвертого интегратора и с первым входом третьего элемента сравнения, выход четвертого интегратора соеди1377876

Составитель Г.Осипов

Редактор И.Рыбченко Техред М.Дидык Корректор М.Шароши

Заказ 876/47 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 нен с вторым входом второго элемента сравнения и с первым входом четвертого элемента сравнения, выход первого элемента сравнения соединен с вторым информационным входом третьего интегратора, выходы первого и второго интеграторов соединены с вторыми входами соответственно третьего и четвертого элементов сравнения, а их выходы соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого является выходом второй производной устройства.