SU1215092A1 - Устройство дл определени коэффициентов статистической линеаризации нелинейных динамических систем - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть использовано дл  определени  статистических характеристик нелинейных динамических систем. Цель изобретени  - повышение точности и упрощение устройства, что достигаетс  введением трех коммутаторов, генератора тактовых импульсов, квадратора и инвертора. Новые элементы и св зи позвол ют повысить точность устройства за счет исключени  вли ни  погрешности нелине,;- ных элементов. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании дл  определени  характеристик нелинейных динамических систем.

Цель изобретени  - повьшение точности и упрощение устройства.

На чертеже изображена структурна  схема устройства.

Устройство дл  определени  коэффициентов статистической линеаризации нелинейных динамических систем содержит сумматоры 1, и 1, усилитель 2 с регулируемым коэффициентом усилени , инверторы 3, Sg и Зд, блоки усреднени  4, и 4, коммутаторы 5, 5g и 5, , квадратор 6, усилитель напр жени  7, генератор 8 тактовых импульсов и блок регистрации 9

Согласно теории статистической линеаризации нелинейна  динамическа  система может быть линеаризована функцией вида:

и (t)cp+kx(t),

где U(t) - аппроксимирующа  случайна  функци  на выходе модели нелинейной динамической системы;

tf статистическа  харакТерис тика нелинейной динамичес кой системы по математи- часк.ому ожиданиюJ

k - эквивалентный статистичес кий коэффициент усилени  нелинейной динамической системы по случайной составл ющей.

Коэффициенты статистической линеаризации С| и k определ ютс  по фор1215092 2

Входной сигнал y(t) поступает на первые входы сумма.торов, а случайный сигнал x(t) - на информационный вход усилител  2 с регулируе- 5 мым коэффициентом усилени , с выхода которого сигнал U.k(t) x(t) поступает на второй вход сумматора 1) и через инвертор 3, на второй вход сумматора 1 (k(t) - коэффици- 10 ент усилени  усилител  2).

На выходе сумматора Ig имеетс  сигнал:

25

35

U,y(t)-k(t).x(t),

(3)

15 на выходе блока усреднени  4, сигнал

U,(t)-k(t).-x(t)j, (4)

.которые поступают на информационные 20 входы коммутаторов 5 и Sg.

В момент, когда коммутаторы 5( , Sg и 5 наход тс  в положении, как показано на чертеже, на выходе сумматора 1J имеетс  сигнал:

j

U.y(t)+k(t).x{t)+U -и

(5)

30

выходе квадратора 6 и па входе, блока усреднени  4 сигнал:

,

Б момент, когда коммутаторы 5,, 5 и 5j наход тс  в положении, противоположном изображенному на чертеже э на выходе сумматора 1 ( имеетс  сигнал:

(t)+k(t) x(t)-(),(6) на выходе квадратора 6 и на входе блока усреднени  4, сигнал: U,U,.

.i Ь

Генератор тактовых импульсов

0 8, осуществл   принцип временного разделени  сигналов, формирует на входе блока усреднени  4 переменный сигнал, имеющий форму : меанд- ра, амплитуда положительных иммуле:

((t)-kx(t)j,

1,|мШК)Г.

(О

(2)

(t)J

де x{t) - случайна  функци  на входе реальной нелинейной динамической системы и ее модели;

y(t) - случайна  функци  на выходе реальной нелинейной динамической системы-, М - математическое ожидание, у I tti ( )- центрированные случайные

функции.

Устройство работает следующим обазом .

U,y(t)-k(t).x(t),

(3)

15 на выходе блока усреднени  4, сигнал

U,(t)-k(t).-x(t)j, (4)

.которые поступают на информационные входы коммутаторов 5 и Sg.

В момент, когда коммутаторы 5( , Sg и 5 наход тс  в положении, как показано на чертеже, на выходе сумматора 1J имеетс  сигнал:

j

U.y(t)+k(t).x{t)+U -и

(5)

выходе квадратора 6 и па входе, блока усреднени  4 сигнал:

,

Б момент, когда коммутаторы 5,, 5 и 5j наход тс  в положении, противоположном изображенному на чертеже э на выходе сумматора 1 ( имеетс  сигнал:

(t)+k(t) x(t)-(),(6) на выходе квадратора 6 и на входе блока усреднени  4, сигнал: U,U,.

.i Ь

Генератор тактовых импульсов

8, осуществл   принцип временного разделени  сигналов, формирует на входе блока усреднени  4 переменный сигнал, имеющий форму : меанд- ра, амплитуда положительных импульсов которого равна Ug-, а отрицательных - {-Uy). На выходе блока усреднени  есть сигнал Ug, пропорциональный оценке математического ожидани  поступающего на

его вход переменного сигнала, который через усилитель 7 поступает на управл ющий вход усилител  2 с гулируемым коэффициентом усилени , у которого измен етс  коэффициент

усилени  k(t) до тех пор, пока на выходе блока усреднени  4 не будет установившийс  сигнал. При этом оценкой параметра ср  вл етс  сигнал

Uj с выхода блока усреднени  4, а оценкой параметра k - коэффициент усилени  усилител  2 k(t).

Повышение точности устройства обеспечиваетс  в результате исключени  вли ни  погрешности нелинейного элемента (блока умножени , квадратора) на определение коэффициентов статистической линеаризации..

Claims (1)

1. Формула изобретени

   Устройство дл  определени  коэффициентов статистической линеаризации нелинейных динамических систем, содержащее первый и второй сумматоры , первые входы которых соединены с первым входом устройства, усилитель с регулируемым .коэффициентом усилени , информационный вход которого соединен с вторым входом устройства, а выход - непосредственно с вторым входом первого сумматора и через первый инвертор - с вторым входом второго сумматора, первый блок усреднени , вход КОТОРОГО соединен с выходом второго сумматора, второй инвертор, последовательно соединенные второй блок усреднени  и усилитель напр жени , выход которого подключен к управл 2I5092 .4

   ющему входу усилител  с регулируемым коэффициентом усилени , выход первого блока усреднени  и выход усилител  напр жени  подключены со- 5 ответственно к первому и второму входам блока регистрации, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности и упрощени  устройства , в него введены квадратор.

   третий инвертор, три коммутатора и генератор тактовых импульсов,- подключенный выходом к управл ющим входам коммутаторов, информационные первый и второй входы первого

   коммутатора подкл«Гчены соответственно к выходам второго сумматора и первого блока усреднени , а выход - к третьему входу первого сумматора , информационные первый и второй

   входы второго коммутатора подключены соответственно к выходам первого блока усреднени  и второго сумматора , а выход через второй инвертор- к четвертому входу первого сумматора , вход квадратора подключен к выходу первого сумматора, а выход - непосредственно к первому информационному входу и через третий инвертор - к второму информационному

   входу третьего коммутатора, выход которого соединен с входом второго блока усреднени .

   ВНИИПИ Заказ 905/55 Тираж 837 Подписное Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , 4