Система экстремального регулирования Советский патент 1980 года по МПК G05B13/02 

Система содержит первый 1 и, второй. 2 блоки умножения, генератор 3, первый 4, второй 5, третий 6, четвертый 7 и пятый 8 интеграторы, вычислительное устройство 9, первый 10 и второй 11 коммутаторы, детектор 12, усилитель 13, блок 14 памяти, компаратор 15, триггер 16 реверса, программное устройство 17, блок 18 останова, фазовращатель 19, сумматор 20. 21-рабочая точка, Ui - выходное напряжение г-го функционального блока.

Для получения фазовой информации в оптимальных фильтрах, построенных на основе корреляционных устройств, необходимо обеспечить фазовую настройку генератора 3, вырабатывающую опорное напряжение по максимуму выходного напряжения интегратора 4. Напряжение на выходе интегратора 4 пропорционально корреляционной функции сигнального напряжения с помехой и напряжения генератора 3. При применении генератора 3 для настройки известных регуляторов точность фазовой настройки будет незначительной, так как они работают в автоколебательных режимах.

Для увеличения мощности системы в ней параллельно первому коррелятору, состоящему из блока 1 умножения, интегратора 4 и вычислительного устройства 9, подключается второй коррелятор, состоящий из блока 2 умножения и интегратора 8. На второй вход блока 2 умножения поступает напряжение генератора 3 через управляемый фазовращатель 19, управляющее напряжение которого поступает с выхода интегратора 7. Введение интегратора 8 обеспечивает в системе изменение фазы опорного напряжения при изменении фазы несущего сигнала.

Система работает следующим образом.

На вход первого блока 1 умножения поступает импульсный сигнал, при умножении которого на напряжение генератора 3 и интегрировании в интеграторе 4 на выходе первого коррелятора формируется напряжение, пропорциональное корреляционной функции с экстремумом при нулевом фазовом сдвиге полезного сигнала и напряжении с генератора 3. Сигнал с выхода первого коррелятора поступает в регулятор, состоящий из детектора 12, усилителя 13, блока 14 памяти, компаратора 15 и триггера реверса, который обеспечивает перестройку интегратора 5, выходное напряжение которого подается на управляющий вход генератора 3 через сумматор 20 до захвата экстремума огибающей корреляционной функции. В этом случае система работает в автоколебательном режиме. После нескольких колебаний программное устройство 17 через блок 18 останова фиксирует управляющее напряжение интегра тора 5 и происходит остановка рабочей точки на экстремуме (точка 21 на фиг. 2,6).

Посде остановки интегратбра 5 коммутаторы 10 и 11 устанавливаются во второе положение, регулятор подключается ко второму коррелятору, при этом интегратор 7 начинает изменять свое выходное напряжение.

Выходным напряжением интегратора 7 осуществляется управление фазовращателем 19, который изменяет фазу напряжения генератора 3. В этом режиме регулятор обеспечивает настройку опорного напряжения второго коррелятора в автоколебательном режиме. Настройка же первого коррелятора осуществляется в режиме слежения за экстремумом огибающей корреляционной функции.

При сдвиге фазы несущего сигнала автоколебания интегратора 5 будут несимметричными относительно нулевого положения, что свидетельствует о неточности настройки опорного напряжения первого коррелятора. Для компенсации ощибки фазы в систему включен интегратор 6, который изменяет свое напряжение в случае,

если среднее значение напряжения на выходе интегратора 7 не равно нулю. Таким образом, интегратор 6 обеспечивает настройку генератора 3 в случае изменения фазы несущего сигнала относительно положения, при котором была осуществлена остановка интегратора 5. Выбирается также и ощибка дрейфа интегратора 5.

Технический эффект предлагаемого изобретения - увеличение точности системы

за счет повышения точности настройки кор-реляционного устройства. Точность в предлагаемой системе в пять раз выще по сравнению с известными системами.

Формула изобретения

Система экстремального регулирования, содержащая последовательно соединенные первый блок умножения, первый интегратор, первый коммутатор, детектор и усилитель, выход которого через блок памяти и непосредственно соединен со входами компаратора, выход которого соединен с первым входом триггера реверса, выход которого соединен со вторым входом блока

памяти, первым входом второго коммутатора и входом программного устройства, первый выход которого соединен со вторым входом триггера реверса, второй выход соединен со вторым входом первого коммутатора и через последовательно соединенные второй коммутатор, второй интегратор, сумматор и генератор с первым входом первого блока умножения, а третий выход через блок останова - со вторым входом

второго интегратора, выход первого интегратора через вычислительное устройство соединен со вторым своим входом, отличающаяся тем, что, с целью повыщения точности системы, в ней установлены третий и четвертый интеграторы и последоваТельно соединенные фазовращатель, второй блок умножения и нятый интегратор, второй вход которого соединен с выходом вычислительного устройства, а выход - с третьим входом первого коммутатора, вход четвертого интегратора соединен со вторым выходом второго коммутатора, а выход через третий интегратор - со вторым входом сумматора и неносредственно с первым входом фазовращателя, второй вход которого Соединен с выходом генератора, второй вход второго блока умножения соединен со втОрым входом иервого блока умножения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 530315, кл. G 05В 13/02, 30.09.74.

2.Авторское свидетельство СССР № 542976, кл. G 05В 13/02, 06.01.75.

3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2312732/18-24, кл. G 05В 13/02, 08.01.76.

4.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2376487/18-24, кл. G 05В 13/02, 21.06.76 (прототип).