Устройство для вычисления упрежденного значения угла качки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 9) Ш 1)4 С 06 ПИСАН РЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВУ К ОРСНОМУв на качающемс ка, 1978, с, 27 стсущза е выч о ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ политехнический инсти тут(56) Бородай И,К Нецветаев Ю.А. Качка судов на морском волнении. Л. Судостроение, 1969, с. 318.Ривкин С,С, Стабипизация измерительных устройст я основании, К.: Нау(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ УПРЕЖДЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ УГЛА КАЧКИ(57) Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техни ки и предназначено для непре автоматического прогнозирова лов качки подвижного объекта изобретения - повышение быст вия. Устройство содержит дат ла, датчик угловой скорости, штабных усилителя, сумматор, коррелометра и блок вычисле персии, Устройство позволяет венно повысить быстродействи сокращения числа операций п лению большого числа значении ляционной функции. 1 ил.12Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для непрерывного автоматического прогнозирования углов качки подвижного объекта.Целью изобретения является повышение быстродействия, снижение стоимости устройства и повышения его на дежности при сохранении высокой точности за счет исключения необходимости вычисления параметров качкий Ъ еНа чертеже схематически изображено предлагаемое устройство,Устройство содержит датчик 1 угладатчик 2 угловой скорости, первыймасштабный усилитель 3, второй масштабный усилитель 4, сумматор 5, первый коррелометр 6, третий масштабныйусилитель 7, второй масштабный усилитель 8, блок 9 вычисления дисперсии.Устройство работает следующим образом,При движении объекта на выходе,датчика 1 угла появляется сигнал,равный значению угла качки объектав текущий момент времени 6 (г), на выходе датчика 2 угловой скорости -сигнал, равный текущему значению угловой скорости качки О(к), Сигналпо углу 8(к) поступает на оба входакоррелометра 6, на первый вход второго коррелометра 8 и через первыймасштабный усилитель 3 на первый входсумматора 5, Сигнал по скорости 6(к)с выхода датчика 2 скорости поступает на второй вход второго коррелометра 8, на вход блока 9 вычислениядисперсии и через второй масштабныйусилитель 4 на второй вход сумматора 5. Первый коррелометр 6 измеряетзначение нормированной автокорреляционной Функции угла качки объектав точке= г, т,е, г (г), Сигналпервого коррелометра 6 поступает навторой вход первого масштабного усилителя 3 и масштабный коэффициент поуглу К становится равным г (к).Так как значение нормированной автокорреляционной функции ге(Г) дляслучайного процесса с корреляционной функцией определяется выражением1г (г)=е " (созЪг+ в (зз.ляг) (1)Ро Р то в первом масштабном усилителе 3 устанавливается таким образом коэф 7152 2фициент К, равный масштабному коэф-.фициенту по углу для оптимального закона прогнозирования,Второй коррелометр 8 измеряет эна 5 чение взаимной корреляционной функциипроцессов 0и 6 (г) в точке 7 =т,е. К (г). Блок 9 вырабатывает значение дипресии угловой скорости 091. Выходные сигналы коррелометра 8 и блока 9 поступают соответственно на первый и второй входытретьего масштабного усилителя 7,в котором определяется значение масштабного коэффициента по скоростиК по соотношению(2)Значение дисперсии угловой скорости220 Р 61= б как известно для качки объ 0Фектов связано с диспресией угла 00== б 0 соотношениемб = Ьба 2 (3)ггде Ъ =+. В свою очередь взаимная корреляционная функция К(С) дляпроцесса 0 (Г), имеющего корреляционную функцию вида (2), описывается выражением30к (ь)=- - е я 1 пз 2. (4)еОвС учетом выражений (1), (2) и (3) навыходе масштабного усилителя 7 уста 35 навливается, таким образом, значениез,п ги(5)6 3 1равное масштабному коэффициенту по скорости для оптимального закона прогнозирования, Сигнал с выхода масштабного усилителя 7 поступает на второй вход масштабного усилителя 4, масштабный коэффициент которого становится равным КНа первый вход сумматора 5 с пер- ного масштабного усилителя 3 посту 50пает сигнал, равный взвешенному значению угла К 6(г.), а на второй вход сумматора 5 с второго масштабного усилителя 4 поступает сигнал, равный взвешенному значению угловой ско 5рости К 0 6(Г). Упрежденное значение угла качки объекта, сформированное в сумматоре 5, равно152 Нодписн ИИПИ Заказ 66704 роизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул; Проектн 3 1277так как коэффициенты К и К равнысвоим оптимальным значениям, то,следовательно, предлагаемое устройство реализует оптимальную передаточную функцию, 5Устройство позволяет повыситьбыстродействие, так как не требуется определения большого числа значений корреляционных функций, необхомо знание только одного значения каждого из них. При этом значительно сокращается (до 100 раз) число рабочихтактов (или операций) коррелометра,таким образом облегчается режим работы коррелометра, что повышает надежность устройства, и сокращаетсявремя выхода на рабочий режим примерно во столько же раз,Формула изобретения 20 Устройство для вычисления упрежденного значения угла качки, содержащее первый коррелометр, датчик угла, датчик угловой скорости, первый 35 и второй масштабные усилители, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, выход которого является выходом устройства, выход датчика угласоединен с первым входом первого масштабного усилителя и с первым и вторым входами первого коррелометра,выход которого подключен к второмувходу первого масштабного усилителя, выход датчика угловой скоростисоединен с первым входом второго масштабного усилителя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше ния быстродействия, в него введенывторой коррелометр, блок вычислениядиспресии и третий масштабный усилитель, выход которого подключен квторому входу второго масштабногоусилителя, выход датчика угла соединен с первым входом второго коррелометра, выход которого подключенк первому входу третьего масштабногоусилителя, второй вход которого соединен с выходом блока вычисления диспресии, вход которого подключен квыходу датчика угловой скорости и квторому входу второго коррелометра.