Устройство для вычисления упрежденного значения угла качки Советский патент 1986 года по МПК G06G7/78 

1

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для непрерывного автоматического прогнозирования углов качки подвижного объекта.

Целью изобретения является повышение быстродействия, снижение стоимости устройства и повышения его на дежности при сохранении высокой точности за счет исключения необходи- мости вычисления параметров качки

(н, -л .

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит датчик 1 угла датчик 2 угловой скорости, первый масштабный усилитель 3, второй масштабный усилитель 4, сумматор 5, первый коррелометр 6, третий масштабный усилитель 7, второй масштабный уси- литель 8, блок 9 вычисления дисперсии.

Устройство работает следующим образом.

При движении объекта на выходе датчика 1 угла появляется сигнал, равный значению угла качки объекта в текущий момент времени 9(z), на выходе датчика 2 угловой скорости 522

фициент KQ , равный масштабному коэф-. фициенту по углу для оптимального закона прогнозирования.

Второй коррелометр 8 измеряет значение взаимной корреляционной функции процессов 9(t) и 9(t) в точкеТ t, т.е. Kgg(t). Блок 9 вырабатывает значение дипресии угловой скорости . Выходные сигналы коррелометра 8 и блока 9 поступают соответственно на первый и второй входы третьего масштабного усилителя 7, в котором определяется значение масштабного коэффициента по скорости Кл по соотношению

V - -

К ..

вГе

(2)

Значение дисперсии угловой скорости как известно, для качки объектов связано с диспресией углав 9

G g соотношением

,

b Gg ;

(3)

где b U +. В свою очередь взаимная корреляционная функция Кд( о) для процесса 9 (t), имеющего корреляционную функцию вида (2), описывается выражением

сигнал, равный текущему значению уг

ловой скорости качки 9(z). Сигнал по углу 9(z) поступает на оба входа коррелометра 6, на первый вход второго коррелометра 8 и через первый масштабный усилитель 3 на первый вход сумматора 5. Сигнал по скорости 0(z) с выхода датчика 2 скорости поступает на второй вход второго коррелометра 8, на вход блока 9 вычисления дисперсии и через второй масштабный усилитель А на второй вход сумматора 5. Первый коррелометр 6 измеряет значение нормированной автокорреляционной функции угла качки объекта

точке h t, т.е. г„(2). Сигнал

первого коррелометра 6 поступает на второй вход первого масштабного усилителя 3 и масштабный коэффициент по углу Kg становится равным Гд(г„), Так как значение нормированной авто- корреляционной функции tgCt) для случайного процесса с корреляционной функцией определяется выражением

rg(t) ( yCsiMtjj),, (1)

то в первом масштабном усилителе 3 устанавливается таким образом коэф

-(U(C)

sinTit. (4)

С учетом выражений (1), (2) и (3) на выходе масштабного усилителя 7 устанавливается, таким образом, значение

К„

sin AtH

91

(5)

1

равное масштабному коэффициенту по скорости для оптимального закона прогнозирования. Сигнал с выхода масштабного усилителя 7 поступает на второй вход масштабного усилителя 4, масштабный коэффициент которого становится равным Ki. у

На первый вход сумматора 5 с первого масштабного усилителя 3 поступает сигнал, равный взвешенному значению угла Kg-0(t) , а на второй вход сумматора 5 с второго масштабного усилителя 4 поступает сигнал, равный взвешенному значению угловой скорости Kg-6(t)« Упрежденное значение угла качки объекта, сформированное в сумматоре 5, равно

e(t-btJ Kg. 0(t)+Kg.e(t), (6)

так как коэффициенты К

и К- равны

су

своим оптимальным значениям, то, следовательно, предлагаемое устройство- реализует оптимальную передаточную функцию.

Устройство позволяет повысить быстродействие, так как не требуется определения большого числа значений корреляционных функций, необхо- мо знание только одного значения каждо го из них. При этом значительно сокращается (до 100 раз) число рабочих тактов (или операций) коррелометра, таким образом облегчается режим работы коррелометра, что повышает на- дежность устройства, и сокращается время выхода на рабочий режим примерно во столько же раз.

Формула изобретения

Устройство для вычисления упрежденного значения угла качки, содержащее первый коррелометр, датчик угла, датчик угловой скорости, первый и второй масштабные усилители, выходы которых подключены соответственВНИИПИ

Заказ 6670/45 Тираж 671

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

Ю 15

20

25

1524

но к первому и второму входам сумматора, выход которого является выходом устройства, выход датчика угла соединен с первым входом первого масштабного усилителя и с первым и вторым входами первого коррелометра, выход которого подключен к второму входу первого масштабного усилителя, выход датчика угловой скорости соединен с первым входом второго масштабного усилителя, отличающееся тем, что, с целью повьше- ния быстродействия, в него введены второй коррелометр, блок вычисления диспресии и третий масштабный усили- - тель, выход которого подключен к второму входу второго масштабного усилителя, вьрсод датчика угла соединен с первым входом второго кор- релометра, выход которого подключен к первому входу третьего масштабного усилителя, второй вход которого соединен с вькодом блока вычисления диспресии, вход которого подключен к выходу датчика угловой скорости и к второму входу второго корре - лометра.

Подписное

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и предназначено для непрерывного автоматического прогнозирования углов качки подвижного объекта. Цель изобретения - повьшение быстродействия. Устройство содержит датчик угла, датчик угловой скорости, три масштабных усилителя, сумматор, два коррелометра и блок вычисления дисперсии. Устройство позволяет существенно повысить быстродействие за счет сокращения числа операций по вычислению большого числа значений корреляционной функции. 1 ил. (Л