Устройство для определения коэффициентов статистической линеаризации нелинейных динамических систем

(59 4 С 06 С 7/52 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ЛИНЕАРИЗАЦИИ НЕЛИНЕЙНИХ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ(57) Изобретение относится к областивычислительной техники и может бытриспользовано при моделирований дляопределения характеристик нелинеб.ЯО, 1262538 А 1 ных динамических систем. Цель изобретения - повышение точности работыустройства, Устройства содержит сумматоры 1.1-1.2, усилитель 2 с регулируемым коэффициентом усиления,инверторы 3.1 н 3.2, блоки 4.1 и 4.2усреднения, ключи 5.1, 5.2 и 5.3усилители 6,1 и 6.2, квадратор 7,усилитель 8 напряжения, резисторы91, 9.2, 9.3, 9,4, 10,1 и 10.2, генератор 11 тактовых импульсов, блок12 регистрации, блоки 13,1 и 13.2умножения на знак, Повышение точности работы устройства достигаетсяза счет введения в устробстяо квадратора 7, первого и второго диФференциальных усилителей, трех электронных ключей, четырех масштабныхрезисторов и двух резисторов обратноб связи. 1 ил.(г) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании для впределения характеристик нелинейных динамических систем.Цель изобретения - повышение точности,На чертеже изображена структурная схема устройства.Устройство для определения коэффициентов статистической линеаризации нелинейных динамических системсодержит сумматоры 1.1 и 1,2, усилитель 2 с регулируемым коэффициентомусиления, инверторы 3,1 и 3,2, блоки 4,1 и 4,2 усреднения, ключи 5,1,5.2 и 5,3, усилители 6,1 и 6.2,квадратор 7, усилитель 8 напряжения,резисторы 9.1, 9,2, 93, 9,4, 10,1и 10.2, генератор 11 тактовых импульсов, блок 12 регистрации, блоки13.1 и 13.2 умножения на знак.Согласно теории статистическойлинеаризации любая нелинейная динамическая система может быть линеари.1эована функцией видач= У,(т) +Л,где Ч(1) - аппроксимирующая случайная функция на выходе модели нелинейной динамической системы;Уо(я - эквивалейтный статистический коэффициент усиления нелинейной динамической системы по математическому ожиданко;эквивалентный статистический коэффициент усилениянелинейной динамическойсистемы по случайной составляющей,Коэффициенты статистической линеаризации , и 1 определяются по формулам:.где х(й) - случайная функция на входе реальной нелинейнойдинамической системы и еемодели;у(й) - случайная функция на выходе реальной нелинейнойдинамической системы;. М - математическое ожидание: 2538 2о оу(С),х(1) - центрированный случайныеФункции,Устройство работает следующим образом,5 Входной сигнал у(1) поступает напервые входы сумматоров 1,1 и 1,2,а сигнал х(1) - на информационныйвход усилителя 2 с регулируемым коэффициентом усиления, с выхода которого сигнал О, =1,х(1:) поступает на второй вход сумматора 1.1 и через инвертор 3.1 - на второй вход сумматора1.2, На выходе сумматора 1.2 имеемсигнал О -у(1) 1 с х(С), (3)а на выходе блока усреднения 4,1сигнал О =М(с)-ух(с) (4)вниду того, что мцх(г=О получим Цу=м)у(г)который .поступает на информационныйвход ключа 5,2. В первый момент,когда ключи 5.1, 5.2 и 5,3 находятсяв положении, как показано на чертеже, усилители 6,1 и 6.2 работают какповторители напряжения, т,е, сигнална выходе усилителя 6.1 синфазен Оу.,а сигнал на выходе, усилителя 6,2синфазен сигналу на выходе квадратора 7. Следовательно, на выходе сумматора 1 имеем сигналО 4=К у+К 4 у-К 4 Кх++М,ух(Г)-М,М(у(Г),где К 1,К,Ки К 4 - коэффициенты пе редачи сумматора11 .по каждому входучВыбирая К=0,5, Км=0,5; К =1; К 4==0,5; получим:ц,=у( г) -м )у(г) =у (т), (у)а на выходе квадратора 7 и, следовательно, на входе блока усреднения4.2 сигнал:ц:(ц ):у(г (7)В следующий момент времени, когда ключи 5.1, 5.2 и 5.3 находятся вположении, противоположном изображен ному на чертеже, усилители 6.1 и 6,2работают как инверторы и сигналы наих выходах противофазны входным, т,е,на выходе сумматора 1,1 имеем сигналО,:К,у(С) -К 4 у(е)+К 4 Кх К, Кх(е): уакД(е)4 2 -(Я) а на входе блока усреднения 4.2 имеемсигнал1262538 О = у -К х(С) (10) т.е. выполняется условие 2 жения на знак подключен к четвертому входу первого сумматора, выход которого соединен с входом квадратора, выход которого подключен к информационному входу второго блока умножения на знак, выход которого соединен с входом первого блока усреднения. Составитель ИЛухин Редактор Н.Марголина ТехредА.Кравчук Корректор А,ЗимокосовЗаказ 5431/49 Тираж б 71 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 Генератор 11 тактовых импульсовсовместно с ключами 5,1, 5,2 и5.3 и усилителями б,1 и 6.2 осуществляет принцип временного разделения сигналов, формирует на входе блока усреднения переменный сигнал,имеющий форму меандра , амплитудаположительных импульсов которого рав-(О1 Нна О, а отрицательных О , На выходе блока 4.2 усреднения имеем сигналО 6, пропорциональный оценки математического ожидания, поступающего наего вход переменного сигнала, который через усилитель 8 поступает науправляющий вход усилителя 2 с регулируемым коэффициентом усиления, укоторого коэффициент усиления К изменяется до тех пор пока на выходе 20блока 4.2 усреднения не будет ноль.При этом оценкой параметраявляется сигнал О с выхода блока усреднения, а оценкой параметра К является коэффициент усиления усилителя2 с регулируемым коэффициентом усиления, равным К,Сигнал Оз с выхода блока 4,1 усреднения равен М 1 у(й, т,е. выполняется условие ( 1), Сигнал с выхода 10блока 4,2 усреднения равен 35Формула изобретения Устройство для определения коэффициентов статистической линеаризации нелщейных динамических систем, 40 содержащее блоки усреднения, усилитель напряжения, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, управляющий вход которого соединен с .входом индикации коэффициента при 45 случайной составляющей блока регистрации и подключен к вь)ходу усилителянапряжения, вход которого соединенс выходом первогоблока усреднения,вход задания входного воздействиянелинейной системыустройства подключен к информационному входу усилителя с регулируемым коэффициентомусиления, с т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьления точности, в него введены сумматоры, квддратор, блоки умножения на знак,ключи, инвертор, генератор тактовыхимпульсов, первые входы первого ивторого сумматоров объединены и соединены с входом задания потклика"нелинейной системы устройства, выход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с вторымвходом первого сумматора и входомпервого инвертора, выход которогоподключен к второму входу второгосумматора, выход второго инверторасоединен с третьим входом первогосумматора, выход генератора тактовыхимпульсов подключен соответственно купрАвляющим входам первого и второгоблоков умножения на знак и ключей,вход торого инвертора соединен с выходом ключа, информационный вход которого объединен с входом индикациикоэффициента при математическом ожи"дании блока регистрации и подключенк выходу второго блока усреднения,вход которого объединен с информационным входом первого блока умноженияна знак и соединен с выходом второгосумматора, выход первого блока умно