Устройство для определения оценок частотной передаточной функции Советский патент 1987 года по МПК G05B23/02 

дами первого, второго и третьего каналов, а его выход - с третьим инвертором 13, Новым, обеспечивающим достижение цели, является соединение входа первого канала с выходом треть1

Изобретение относится к аналоговым вычислительным машинам, а именно к устройствам, в которых вычислительные операции вьтолняются путем измерения электрических величин, в частности для вычисления среднеквадратичных значений, и может быть использовано для идентификации объектов управления и решения других задач статистической динамики.

Цель изобретения - упрощение устройства.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство состоит из последовательно соединенных первого .узкополосного фильтра 1, первого квадратора 2 и первого инвертора 3, образующих первый канал (.1), на вход которого поступает входной сигнал, а выход которого соединен с первым входом первого интегратора 4, на второй вход которого поступает также выходной синал второго канала (II), состоящего из последовательно соединенных второго узкополосного фильтра 5, второго квадратора 6, второго инвертора 7 и первого усилителя 8 с переменным коэффициентом усиления. Входы первого и второго каналов соединены с входом третьего канала (III), состоящего из последовательно соединенных третьего узкополосного фильтра 9 и третьего квадратора 10, выход которого соединен с третьим входом первого интегратора 4, соединенного с первым регистратором 11. Вход исследуемого объекта 12 соединен с входами каналов I-III, а его выход с входом третьего узкополосного фильтра 9 и чере третий инвертор 13с входом первого узкополосного фильтра 1. Выход второго инвертора 7 соединен через второй .усилитель 14 с переменным коэффициентом усиления с первым входом второго

его инвертора 13, выхода объекта с входом третьего узкополосного фильтра 9 и выхода третьего квадратора 10 с третьим входом второго интегратора 15. 1 ил.

интегратора 15, второй вход которого соединен с выходом первого квадратора 2, третий - с выходом третьего квад- ратора 10, а его выход - с вторым ре- гистратором 16. На чертеже показан входной случайный сигнал.X(t).

Устройство работает следующим образом.

Вещественная часть частотной передаточной функции определяется по спектральным плотностям S(u) разности входного и выходного сигналов объекта и спектральной плотности суммы входного и выходного Sj(u)) сигналов объекта согласно формуле

Sz (w) - Sz (u))

sTCw)

4/W(ju)) cosLf(w)

20 Амплитудно-частотную характеристику исследуемого объекта можно определить из соотношения

25

sk(.2|W(ju.).

SVW)

30

Случайный сигнал X(t) поступает одновременно на исследуемый объект 12 и фильтры 1, 5 и 9 первого, второго и третьего каналов соответственно. На входы фильтров 1 и 9 поступают инвертированный выходной и сам выходного сигнал исследуемого объекта соответственно.. Благодаря этому посредством фильтра 1 и квадратора 2

35 определяется мгновенное значение мощности разности входного и выходного сигналов исследуемого объекта на заданной частоте, а посредством фильтра 9, квадратора 10 - мгновенное зна О чение мощности суммы входного и выходного сигналов исследуемого объекта. Для получения дисперсии S2(ci)-S5(u))l выходной сигнал квадратора 10 совместно с инвертированным сигналом квадра45 тора 2 поступает на вход интегратора

,A, на выходе которого регистрируется регистратором 11.-Мгновенное значение мощности входного сигнала, получаемое с помощью последовательно соединенных фильтра 5 и квадратора 8 через инвертор 7 и усилитель 8 с переменным коэффициентом усиления, поступает также на вход интегратора 4. Таким образом, на входе интегратора 4 на часто- Q те настройки узкополосных фильтров 1, 5 и 9 суммируются мгновенные значения мощности суммы входного и выходного сигналов объекта, инвертированной мощности разности входного и выход- 5 ного сигналов объекта, а также усиленной инвертированной мощности входного сигнала.

На вьтходе интегратора А получается

лучать частотную передаточную функцию за счет соединения входа первого канала с выходом третьего инвертора, выхода объекта исследования - с входом третьего узкополосного фильтра, а выхода третьего квадратора - с третьим входом второго интегратора.

Формула изобретения

Устройство для определения оценок частотной передаточной функции, содержащее последовательно соединенные . первый узкополосный фильтр, первый квадратор, первый инвертор, подключенный выходом к первому входу первого интегратора, последовательно соединенные второй узкополосный фильтр, второй квадратор, второй инвертор, первый усилитель с переменным коэффициентом усиления, выход которого соединен с вторым входом первого интегратора, последовательно соединенные где а - коэффициент усиления усилите- 25 третий узкополосный фильтр и третий

сигнал, пропорциональный алгебраической сумме

S (ы) - S (о.) - а S (to),.

20

ля В. Изменяя а, добиваются нулевого напряжения на выходе интегратора 4, По а также можно найти величину 4 W( ju) I cos If (w) на частоте настройки узкополосных фильтров, т.е. вещественную часть частотной передаточной функции.

На входе интегратора 15 суммируются мгновенные значения мощности разности и суммы входного и выходного сигналов исследуемого объекта, и инвертированного, усиленного входного .сигнала объекта.

На выходе 15 формируется сигнал.

пропорциональный алгебраической сумме Q с выходом объекта исследования вход

которого соединен с первыми входами S (LO) S (u)) - b.Sy(uj),

где b - коэффициент усиления 14. Изменяя Ь, добиваются нулевого напряжения на выходе 15. По Ъ можно найти 45 «а, второй вход первого узкополосного

первого, второго и третьего узкополосных фильтров, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройствеличину 2 + 2|w(jw)( на частоте настройки узкополосных фильтров, т.е. амплитудно-частотную характеристику объекта.

Предлагаемое устройство по сравне- 50 нию с известным проще и позволяет пофильтра соединен с выходом третьего инвертора, вход устройства соединен с вторым входом третьего узкополосного фильтра, а выход третьего квад- . ратора соединен с третьим входом второго интегратора.

квадратор, выход которого соединен с третьим входом первого интегратора, подключенного выходом к входу первого регистратора, второй усилитель с

переменным коэффициентом усиления, который входом соединен с выходом второго инвертора, а выходом - с первым входом второго интегратора, подсоединенного выходом к входу второго

регистратора, второй вход второго интегратора соединен с выходом первого квадратора, а также третий инвертор, вход третьего инвертЬра является входом устройства, соединенным

которого соединен с первыми входами

«а, второй вход первого узкополосного

первого, второго и третьего узкополосных фильтров, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройст«а, второй вход первого узкополосного

фильтра соединен с выходом третьего инвертора, вход устройства соединен с вторым входом третьего узкополосного фильтра, а выход третьего квад- . ратора соединен с третьим входом второго интегратора.

Изобретение относится к аналоговым вычислительным машинам, в которых операции вычисления вьшолняются путем измерения электрических величин, и может быть использовано для решения различных задач статистической динамики. Цель - упрощение устройства. Оно состоит из трех каналов: первый - из последовательно соединенных первых I д«; .узкополосного фильтра 1, квадратора 2, инвертора 3 и интегратора 4, второй - КЗ последовательно соединенных вторых узкополосного фильтра 5, квадратора 6, инвертора 7, первого усилителя 8 с переменным коэффициентом усиления, выходом соединенного с вторым входом первого интегратора 4, третий - из последовательно соединенных третьих узколосного фильтра 9, квадратора 10, выходом соединенного с т 5етьим входом первого интегратора 4, соединенного с первым регистратором 11.При этом выход второго инвертора 7 через второй усилитель 14 с переменным коэффициентом усиления соединен с первым входом второго интегратора 15, выход первого квадратора 2 соединен с вторым входом второго интегратора 15, выходом соединенного с вторым регистратором 16. Вход исследуемого объекта 12 соединен с вхоS ел со к ел 4 СП