Устройство для определения упреждающего сигнала

. И., Физматгиз,ии У 49-4опублик. 974 0 ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯГНАЛА, содераащее ия, сумматор, пер ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕП:ЛЬСТ(54)(57) УСТРОЙСТУПРЕЖДЮОЩЕГО СИэлемент заназдыва вый вход которого является входомустройства, а выход - выходом устройства, масщтабирующий элемент,выход которого соединен с вторымвходом сумматора, и элемент сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целые упрощения и повышенияточности, выход сумматора соединенс неинвертируещим входом элементасравнения и через элемент запаздывания - с инвертирущцим входом элемента сравнения, выход которого соединен с входом масщтабирующего элемента.Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано для прогнози" рования процессов в реальном времени. 5Известно устройство упреждения, содержащее группу параллельных цеей, состоящих из дискретных фильтров и формирующих элементов, выходы которых подключены к входам суммато ра Г 13Недостатком устройства является невысокая точность и невозможность непрерывной выработки упрежденных значений процесса. 15Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения .упреждающего сигнала, содержащее ряд последовательно соединенных элементов за паздывания, через которые вход устройства соединен после соответствующего масштабирования с входомсумматора. Выход сумматора и вход . устройства соединены с блоком определения рассогласования и настройки масштабирующих коэффициентов 121,Недостатком известного устройства являются сложность схемного решения и недостаточная точность. 30Цель изобретения " упрощение и повышение точности.Цель достигается тем, что в устройстве для определения упреждающего сигнала, содержащем элемент запазды вания, сумматор, первый вход которого является входом устройства, а выход - выходом устройства, масштабирующий элемент, выход которого соединен с вторым входом сумматора, 40 и элемент сравнения, выход сумматора соединен с неинвертирующим входом элемента сравнения и через элемент запаздывания - с инвертирующнм входом элемента сравнения, выход кото рого соединен с входом масштабирующего элемента.На чертеже представлена схема устройства для определения упреждающего сигнала, 50Устройство содержит сумматор 1, масштабирующий элемент 2, элемент 3 сравнения и элемент 4 запаздывания.Устройство работает следующим образом. 55Свойство упреждения входного сигнала достигается размещением элемента запаздывания в цепи обратной связи. С учетом знаков, с которыми суммируются сигналы в цепи обратной связи, передаточная функция уст ройства имеет видГ -БИ 1)- 1-егде а - коэффициент передачимасштабнрующего элемен" .та 2;Г(С) - время запаздывания элемента 4 (в общем случаепеРеменное). ЯПри О ф 1 1 Ь, С) щ Ь- передаточная функция устройства соответствует идеальному упреждению вход" ного сигнала на время фС(С).Масштабирующий элемент 2 с коэффициентом усиления а 4 1 введен для повышения устойчивости работы устройства, имещцего положительную обратную связь, прн этом значение подбирают близким к единице в зависимости от вида входного случайного сигнала (ширины его спектра). Чем уже спектр сигнала, тем больше значение а.До начального момента времени СО величина запаздывания равна нулю, и сигнал на выходе устройства совпадает с сигналом на его входепроисходит взаимная компенсация положительной и отрицательной обратных связей). Затем при С О запаздывание элемента 4 начинает линейно возрастать, и осуществлять прогноз входного сигнала х(С) в темпе роста запаздыванияС(й) щ й. Происходит сжатие масштаба времени выходного сигнала у(С) по отношению ко входному с коэффициентом сжатиямие (1),Если необходимо на выходе устройства получать значения случайного процесса, спрогноэированные на постоянную величину времени Т, то запаздывание элемента 4 по достижении им значения Т должно оставаться по" стоянным. Тогда, начиная с момента йТ/, на выходе устройства будет сигнал у(й) - х(С + Т). Плавное изменение запаздывания от нуля до тре" буемого значения необходимо для автоматической "записи" в памяти элемента 4 запаздывания начальных функций, которые нужны для обеспечения работы систем, содержащих объект с запаздыванием.1088022 . . 4амплитудно-фазовой характеристики разомкнутой системы с комплексным коэффициентом передачи Составитель Г. Осипов Редактор В. Данко Техред Ж.Кастелевич .Корректор М. Демчик Заказ 2675/47 Тираа 699 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, И, Рауаская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 В качестве элемента 4 запаздывания в устройстве могут быть использованы любые иэместные, например, блоки с применением магнитной записи. В этом случае необходим учет того фактора, что начальное значение запаздывания в таких блоках отлично от нуля. Поэтому для осуществления начала операции упреждения необхо" димо выполнение условия /р Г(01, где Р - граничная частота спектра входного сигнала.Технико-экономический эффект изобретения определяется повышением точности прогнозирования при сравнительно простой технической реализации. При этом не требуется априор-ных точных сведений о параметрах корреляционной функции прогноэируемого процесса.Использование изобретения в системах управления и связи позволит устранить влияние неболыаих значе-. ний запаздывания путем "почти беэощибочного" прогноза. При этом максимальное время упреадения определяется условнеи нахождения годографа,внутри окружности единичного радиуса.Отсюда следует, что абсолютно, точныйпрогноз (а) возможен на время(.пк6 Р где Р - максииальная частота вспектре прогнозируемого сигнала.Прн а0,9, когда выигрыщ по точности прогноза составляет О раз, максимально возможное время прогно- за 1щфф 5 4 Рэ фУвеличить время прогноза при а, близких к единице, можно последовательным включением нескольких устройств.