Цифровое анализирующее устройство самонастраивающейся системы
ОП ИСАЙИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
267720
Союз Советских
Сокиалистическик
Республик и АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Кл, 21с, 46/50
Заявлено 05.II.1969 (№ 1310269/18-24) с при соединением заявии №
Приоритет
МПК G 05Ь 13/02
G 06g 7/19
УДК 681.326.3(088.8) Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Опубликовано 02.IV.1970. Бюллетень № 13
Дата опубликования описания 4ХП1.1970
Автор изобретения
В. М. Лазарев
Заявитель
ЦИФРОВОЕ АНАЛИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО САМОНАСТРАИВАЮЩЕЙСЯ CHCTENIbl
Предлагаемое устройство относится к обла:. сти автоматических радиотехнических систем и может быть применено при построении автоматических систем, параметры которых адаптируются к изменяющимся координатам и параметрам движения перемещающихся объектов.
Известно цифровое анализирующее устройство.
Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно выполнено в виде последовательного соединения блока получения первой разности, квадратирующего блока и сглаживающего фильтра с решающим блоком, причем выход блока получения первбй разности соединен со входом блока получения второй разности, который через последовательное соединение квадратируюшего блока и сглаживающего фильтра соединен со вторым входом решающего блока, выходы которого соединены со входами блока деления, а выход последнего соединен со входом блока сравнения.
Это позволяет упростить конструкцию устройства.
Сущность предлагаемого изобретения сводится к следующему. Если строить основной измерительный контур по различным критериям, то все эти системы будут отличаться в конечном счете одна от другой лишь различным соотношением динамических и случайных
Ошибок, Между точкой оптимальной настройки и величиной соотношения динамических и случайных ошибок при различных критериях имеется однозначная связь, позволяющая оп5 ределять не только точку оптимальной настройки, но и гардиент критерия. Таким образом, для организации самонастройки основного измерительного контура необходимо, вопервых, произвести измерение составляющих критерия, во-вторых, произвести измерения их отношения, в-третьих, произвести сравнение полученного отношения с некоторой известной величиной и, в-четвертых, произвести изменение параметров основного измерительного
15 контура таким образом, чтобы свести к нулю разность между измеренным отношением составляющих критерия и некоторой известной величиной.
Функциональная схема предлагаемого устройства показа на на чертеже.
Устройство работает следующим образом, На вход устройства поступает квантованный по времени и по уровню выходной сигнал замкнутой части замкнуто-разомкнутой структуры. Если рассматривать относительно небольшие отрезки времени, то выходной сигнал замкнутой части можно представить в виде аддитив ной суммы;
3p VjnT J= ЯпТ1) т-д(иТ )+n(nT )+пф1ТД, (1) 267720
3 где S(nT )=Яр (пТ )+ Б,„(пТ ) — полезный сигнал;
Б Да Т ) == Sp+ S, n T — - регулярная составляющая полезного сигнала;
S, (ïÒ,) — случайная часть полезного сигнала; й(пТ ) — динамическая ошибка измерения S(nTI); п(пТ ) — случайная ошибка измерения
S(nT<);
m(nT ) — ошибка квантования измерения;
T> — интервал квантования величины
Y(t).
Я (1Т,) = г (/Т,)
R„(1Т,) = a г„(1Т,)
R„(lT,) = о, r„, (IT,) (2) и пусть нам известны с определенной степенью достоверности нормированные корреляционные функции случайной части полезного сигнала rz(IT>), помехи r„(lT ) и ошибки квантования r„, (IT ), а также величина дисперсии ошибки квантования 6,. Неизвестными величинами являются Яв 5ь о, „. о
Пусть случайные составляющие полезного сигнала, помехи и ошибки квантования не связаны друг с другом, т. е.
Л,„РТ,) = R,„,РТ,) = RÄÄ (IT,) =0. (3) Подадим сигнал (1) на вход блока получения первой разности 1. На выходе блока 1 будем иметь:
Л, Y(nT,).= Ь,ЯпТ,)+ ЛДпТ,)+
+ Л,n (nT,) + Л,т (nT,), (4) где
Л Ю Т ) = .Т. + (иТ,) — S„((n — 1) T,);
Л,ЦпТД = 0;
Л,п (пТ,) = и (аТ,) — п ((а — 1) T,);
Л,m (nT,) = и (пТ,) — и ((n — 1) T,).
Величина Л>d(nT,)=0 потому, что обычно основной измерительный контур имеет астатизм не ниже первого порядка.
С выхода блока получения первой разности
1 сигнал (4) поступает на квадратирующий
Пусть статистические характеристики случайных составляющих сигнала У(пТ,) описываются следующими корреляционными функциями: блок 2, на выходе которого получается сигнал в виде: (Л, У (nT,)) = {S,Т, + Я„(пТ,)— — Scs ((п — 1) Т,) + и (пТ,) — n ((п — 1) Т,) +
+ m (nT,) — т ((n — 1) T,) }в. (5) Сглаживающий фильтр 8 преобразует сигнал (б) в сигнал: (Л, У (пТ,)) = ЯТ + 2а (1 — г (Т,)) +
+ 2a (1 — r (Т,)) + 2aÄ, (1 — гвв (T,)). (6) 5, =, (Л, У (пТ,)) — 2a (1 — гз (Ti))
1 — 2a„в (1 — гвв (? ь) — {0 5 (Лв Y (а,ТД) — — о (3 — 4г (Т,) + г (2Т,))— — <, (3 — 4г„(Т,)+ гвв(2Т,))) ><
2 (1 — г„(Т,)
3 — 4г„(Т,) + r„(2T,)/
Из выражений (10) и (11) видно, что выходные сигналы блока 4 характеризуют значения дисперсии случайной ошибки о и квадрата первой произвольной полезного сигнала S,, характеризующего квадрат динамической ошибки замкнутой части системы: 2 1 3 Я2 где Тз — время установления замкнутой части замкнуто-разомкнутой структу65 ры системы.
На выходе блока получения второй разности 5
15 сигнал (4) преобразуется в сигнал:
Л, У(пт,,) = Д, Y (пт,) — Л, Y ((а — 1) Т,), (7) который преобразуется квадратирующим блоком б в сигнал: (Л, У (пТ,)) = (Л, Y (пТ,) — Л, Y ((и — 1) Т,)) . (8)
Далее значение квадрата второй разности (8) поступает на сглаживающий фильтр 7, на выходе которого будем иметь: (Л, У (и,T )) = 2a„(3 — 4r„(T ) + r„(2T,)) +
+ 2о (3 — 4г (Т,)+ г (2Т,)) +
+ 2а„(3 — 4r„, (Т,) + r„(2Ti)). (9)
Подавая усредненное значение первой разности (6) с выхода фильтра 3 и усредненное значение второй разности (9) с выхода фильтра
7 на вход решающего блока 4, в котором про35 изводится совместная обработка выражений (6) и (9), на выходе блока 4 получим:
2 1
an = Х
3 — 4г„(Т ) + r„(2T,)
4o X {0,5(Л У(пТ,))в — о д(3 — 4г (Т,)+
+ rs (2Т,)) — a„(3 — 4r (Т,) + r„(2TÄ){ (10) 267720
6
Из выражений (10) и (11) также видно, что ванных корреляционных функций «1 "11Т1 и веточность определения величин g2 и 52 пред- личина дисперсии о,.
2 2 лагаемым способом определяется тем, на- В блоке деления 8 значения ст„ и 51 пресколько априорно известны значения нормиро- образуются в сигнал: гт a $21 TÇ2 (Л,Y (nT )) — 2 > (1 — r> (Тт)) — 2а (1 — «„(T,)) а„) a„4 0,5(Л, г (пТт)) — а2 (3 — 4r> (T ) + r> (2Тт)) — (3 — 4r (Тт) + r, (2Тт)) ;((3 — 4«„(Т,) + r„(2T, (27,)) — 2 (1 — «„(Tl)) (13) Предмет изобретения
Цифровое анализирующее устройство самоСоставитель Г. П, Котова
Техред Л. Я. Левина Корректор М. П. Ромашова
Редактор Л. А. Утехина
Заказ 1885/10 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 7К-З5, Раушская наб., д. 415
Типография, пр. Сапунова, 2
Блок 8 соединяется с блоком сравнения 9, в котором производится сравнение величины у (13) с заранее рассчитанной величиной у,„, подаваемой на один из входов блока 9. В зависимости от результата сравнения у и у,„ производится скачкообразное (или непрерывное) изменение параметров замкнутой или разомкнутой частей замкнуто-разомкнутой структуры системы. Если y)y,„, то параметры системы изменяются таким образом, что полоса измерительной системы расширяется, если у(у,„— то полоса сужается. настраивающейся системы, отла1ающееся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, оно выполнено в виде последовательного соединения блока получения первой разности, квадратирующего блока и сглаживающего фильтра с решающим блоком, причем выход блока получения первой разности соединен со входом блока получения второй разности, который через последовательное соединение квадратирующего блока и сглаживающего фильтра соединен со вторым входом решающего блока, выходы которого соединены со входами блока деления, а выход последнего соединен со входом блока сравнения.
