Способ усреднения случайного сигнала

 

(72) Автор изобрет ппя

А.П.Инешин (73) заявитель (54) СПОСОб УСРЕДНЕНИЯ СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к технике измерений, предназначено для измере=.ний среднего значения электрических сигналов и может быть использовано, например, в системах стабилизации среднего значения выходного напряже" ния выпрямителей или.в адаптивных системах стабилизации среднего значения мощности (момента) резания металлорежущих станков и других системах.

Известен способ измерения .средне"

ro значения пульсирующего периодического сигнала, основанный на однократном интегрировании мгновенного значения сигнала на интервале Т его низкочастотной периодической составляющей и последующем поочередном считывании результатов интегрирования (1) .

Недостаток способ измерения. среднего значения заключается в его инерционности, определяемой задерж2 кой считывания результатов измерейия на интервал запаздывания, а также наличием скачков.и провалов в кривой выходного сигнала.

Наиболее близким техническим ре-: шением к предлагаемому является спо" соб усреднения случайного сигнала, основанный на и-кратном интегриро" вании сигнала за интервал Т времени, 1Е поочередном считывании и последующем обнулении результатов интегрирования (2) .

Способ не обеспечивает необходимой точности усреднения из-эа нали35 чия пульсаций в кривой выходного сигнала.

Цель изобретения - повышение динамической точности усреднения.

Для достижения цели при осуществлении способа усреднения случайного сигнала, основанного íà и-кратном интегрировании мгновенного значения сигнала за интервал Т времени, превышающий период наиболее низкочасФормула изобретения

3 92 тотной составляющей сигнала, поочередном считывании результатов интегрирования и последующем их обнуле" нии, каждое последующее интегрирование сигнала осуществляют со сдвигом по времени на величину Т/й относительно предыдущего интегрирования, причем считывание результатов начинают в момент времени (n1)T/й после начала интегрирования и продолжают в течение времени Т/и, а в конце каждого считывания производят обнуление.

На фиг. 1 представлена функциональная блок-схема устройства для осуществления способа усреднения случайного сигнала на фиг. 2 - временной график работы устройства.

Устройство содержит источник 1 входного пульсирующего (случайного) сигнала, связанный посредством коммутатора 2 с входными цепями и интеграторов 3 -3п. Выходные цепи интеграторов 3 -3п соединены с нагрузкой посредством логического элемента ИЛИ 4, а также с общей шиной посредством второго коммутатора, причем управляющие цепи коммутаторов

2 и соединены с источником входного сигнала для синхронизации работы коммутаторов с частотой, подавляемой низкочастотной составляющей входного сигнала. На фиг. 2 приведены соответственно временные графики ,изменения входного пульсирующего сиг" нала U, выходных напряжений интегРаторов Бв, -0п4(для случая.n = 4), выходного сигнала на"нагрузке Цп, а также график изменения напряжения на нагрузки Ц при использовании известного способа усреднения.

В статическом установившемся режиме работы на временном интервале

0-tg (фиг.2) на каждом периодном интервале Т усредняемого сигнала U в уСтройстве производится и -кратное »нтегрирование мгновенного значения сигнала с временным сдвигом по времени, равным Т/и (в данном случае

Т/4), причем временной интервал Т выбирают превышающим период наиболее низкочастотной составляющей сигнала. Временной сдвиг работы интеграторов 31-3» устанавливается

4589 4 коммутатором 2, работа которого синхронизирована с низкочастотной сос.тавляющей входного сигнала. Сброс интеграторов в ноль осуществляется через время Т коммутатором 5, также синхронизированным с низкочастотной составляющей входного сигнала. Последующее поочередное считывание выходных сигналов интеграторов !

О Ин;Цд„ начинают в момент времени

3Т/4 йосле начала интегрирования и продолжают в течение времени Т/4, В результате обеспечиваются существенно меньшие скачки выходного напряis жения при большей в n = 4 частоте их повторения.

Таким образом, достигается большая плавность изменения выходного сигнала по сравнению с известным

2р способом и большая точность усреднения.

Способ усреднения случайного сигнала, основанный на п-кратном интегрировании мгновенного значения сигнала за интервал Т времени, презв вышающий период наиболее низкочастотной составляющей сигнала, поочередном считывании результатов интегрирования и последующем их обнулении, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической точности усреднения, каждое последующее интегрирование сигнала осуществляют со сдвигом по времени на величину Т/и относительно предыдущего интегрирования, причем считывание результатов начинают в момент времени (n-l)T/и после начала интегрирования и продолжают в течение времени Т/и, а в конце каждого считыва ..ния производят обнуление.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шипилло В.П. Автоматизированный вентильный электропривод. М., "Энергия", l969 с. l89-196, % 4-6.

2. Авторское" свидетельство СССР

М 587619э кл. H 03 K !.7/02, 976 (прототип) °

924589

Составитель И.Горелова

Техред Д. Ач Корректор С.Шекмар

Редактор С.Юско филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ф Ф

Заказ 2808/61 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5