Анализирующее устройство самонастраивающейся системы Советский патент 1975 года по МПК G05B13/00 

1

Изобретение относится к самонастра - веющимся системам, использующих беспоисковый вероятностный критерий самоиаст- ройки.

Известны устройства, содержащие блок задержки, подключенный к его входу и выходу множительный блок, квадраторы, усилители, сумматор, решаюцщй блок и срав,ниваюшее звено. Однако при повышении точjHocTH выработки настраивающего сигнала ;увеличивается запаздывание в его выдаче. Цель изобретения - повышение точности работы устройства.

Для ее осуществления в предлагаемом устройстве входы второго квадратора под- ключены к входу блока задержки, выходы КЕДдраторов и множительного блока через усилители связаны с сумматором, подкл о|ченным через решающий блок к сравнивак шему звену, вторюй вход которого соединен :С выходом источника опорного сигнала, что позволяет повысить точность без увелич&:ния запаздывания.

В устройстве параллельно по входным ц&пям соединяются множительное звено, звено здержкн соединенное с множительным и кв дратирующим звеньями, и квадратируюпше звено, выходы которых подсоединяются к трем усилительным звеньям, подключенных к суммирующему звену, соединенному с ре шающим звеном, подключенному к сравнивающему звену, выход которого соединен с изменяющими элементами основного измерительного контура сне.

На фиг. 1 приведена блок-схема аналкзирующего устройства; на фиг. 2 - caMOHacTw раивающаяся система (СНС). . Блок-схема содержит блок задержки 1, обеспечивающий задержку входного сигнала; множительный блок 2,-обеспечивающий пв;ремножение входного сигнала анализирук щего устройства (АУ) л выходного сигнапа Яблока задержки 1; первый квадратор 3, обв(спечивающий возведение в квадрат выходного сигнала блока задержки 1; второй ква; ратор 4, обеспечивающий возведение в ква jpaT входного сигнала АУ; усилители 5, 6, |7 с известным коэффициентом усиления; сук ;матор 8, обеспечивающий суммирогчние выходных сигналов усилителей 5, 6 и 7 с по-. СТОЯ1П1ЫМ числом, saimcaiTHbiM в сумматоре; решающий блок 9, обеспечивающий последовательное накопление выходных сигналов сум Marcfpa 8 и выдаюпшй выходной сигнал только лишь в том случае, если величина накопления больше нуля; сравнивающее звено Ю, обеспечивающее сравнение выходного сигнала решзюшего блока 9 с опорным уровнем с источника овюрного сигнала 11 и выдающее сигнал перестройки измерительного контура сне в том случав, если выходной сигнал решаюшего блока 9 оказывается больше опо|шого уровня; дискримин Fof 12 ВЫЯВЛЯЮЩИЙ разность между axojrv № выховиаым сигналами СНС; неизменяемые элвмвЕгша 13 основного измерительного контуре СНА; изменяемые элементы 14 основного измерительного контура СНС; анвлиэируюшее устройство 15, обрабатываюшее ннформанию с выхода дискриминатора 12 и вырабатьгаающее сигнал перестройки параметров иаменяемого элемента 14. Анализнрующее устройство состоит из блока задержки 3 соедйненно1хэ с множительным блоком 2 и первым квааратором 3 Выходы множительного блока 2, квадраторов 3 и 4 соединены соответственно с усилителями, 5, в и 7. Выходы этих усилитепей соединены с сумматором: 8, выход которого соединен с решающим блоком 9. Блок 9 соединен со сравнивающим звеном 10, выход которого соединен с изменяемыми элементами 14, основного измерительного контура СНС, На вход АУ 15, т.е. на входы блоков 1, 2 я 4, подается разностный сигнал с выхо да дискриминатора 12 основного измерител ного контура СНС, а выходной сигнал блойа задержки 1 подается на второй вход мно жительного блока 2. Выходные сигнаж. мво жвтельного блока 2 и квадраторов 3 и 4 подаютса соответственно на усилвтели 5,6 в 7, выходные сигналы которых подаются на три входа сумматора 8, где 1трсйзводит Ся суммирование указанных сигиааов в каж дом цикле вычислений с некоторым постоя яым числом записанным заранее в память сумматора 6. ; Через интервалы времевв цикла выходные сигналы сумматора 8 подаются на вход .решающего блока 9, в котором производя-рея последовательное накопление выходных Сйогналов и выдача сш нала на выход только в том случае, еслк величина накопления бол ше нуля. В результате сравнения выходного сигн ла решаюшего блока 9 с опорным уровнем з источника 11 в сравнивающем звене Ю ормируется сигнал перестройки основного змерительного контура СНС за счет язмеиеня величин Ичэменяемых элементов 14, прн словии, что выходной сигнал блока 9 болье величины опорного уровня. Изменение араметров элемента 13 производится таким бразом, чтобы приблизить значения основного контура СНС к oптmvIaльным значениям, определяемым исходя из выбранного критерия огггимальвостя и, тем самым, привести сигнал на выходе блока 9 к ве личине, меньшей опорного уровня. Сушность устройства заключается в следукваем. СНС состоит из двух конту ров - основного (блоки 12-14) я самонастройки АУ15. Основной контур строится как следящая система на аналоговых или на цифровых элем нтах, а также комбинировано на аналоговых и цифровых элементах. В последнем случае в систему включаются функционально необходимые элементы - прео&разователи аналог-код и код-аналог. Контур самонгютройкн - АУ включает блоки, с помощью которых производится обработка информации с выхода дискриминатора 12 н на основании этой обработки принимает решение (выдает команду) о необходимости изменения параметров элемента 14 с аелью приблизить параметры основного контура к оптимальным. значени.ям, определяерлым исходя из выбра1шого критерия. Для получения здсстремума выбранного критерия параметры основногг контура выбираюпюя оптимальными к определенным зиачешйгм параметров входных воздейс-пвий. Однако во время сэанса измерений илБ управления иэ-за .изменений IIapaмe7 ров входных воздействий и из-за непроиэ|воль8ого параметров основного контура условий оптимальности нарушаются. При этом происходит изменение структуры случайного процесса на выходе дискриминатора 12. При этом в момент точного согл -совавия внешних воздействий с параметрами основного контура т.е. в момент точной настройки на оптимальность, парамет ры сигнала с дискриминатора 12 определяются параметрами шума, имеющегося в составе входного сигнала, поступающего на выход дискриминатора 12. При нарушении условий оптимальности структура выходного сигнала дискриминатор а изменяет ся: изменяется его дисперсия н степень jкорреляционной ф}-нкции. При определения момента изменения ста тических свойств выходного сигнала дискри минатора 12, т.е. для определения момеи1та перестройки основкой структуры СПС используется принцип последовательного н копления, что позволяет дocтaтo шo определить момент изменения свойств jслучайного процесса, а следовательно, оп& ;рагив1ю выдавать команду на перестройку освовной структуры сне. Значения параметров настройки опреден.ляются, исходя из характера сигнала наст : ройки сне на точную оптимальность прим |нительно к ожидаемым параметрам входно |ГО сигнала и исходя кз допустимых уровней : изменения параметров пропесса, т.е. исходя яз оценки допустимого уровня, достиже нив которого должно вести к перестройке основной структуры сне. Формула изобретения Анализирующее устройство самонастрч ваюшейся системы, содержащее блок задержки, к входу и выходу которого подключен множительный блок, два,/вадратора, входы первого из которых подсоединены к выходу блока задержки, усилители, сумматор, решающий блок, сравнивающее звено и исто ник опорного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения кости работы устройства, в нем входы второго квадратора подключены к входу блока задержки, выходы квадратороЬ и множительного блока через усилители связаны с сук матором, подключенным через решающий блик к сравнивающем звену, второй вход которого соединен с выходом источника глюрного сигнала.

г

-9

LH

1/г.Г

п

/3

Щ

Фvг.Z