Дифференцирующее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 С 191 С 1 6 С 7/ ДБ 7 ЫР АНИ Н АВТОРСНО 8 К стовцев оектировани щих систем,ания. М.; ли 71 еи.Р.гия. 1978,СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) Новоселов Б.В.квазиоптимальных слекомбинированного регЗнергия, 1972, с. 68Тетельбаум И.М, Ш400 схем для АВМ. Из 54) ДИФФЕРЕНЦИРУЮ 1 ЧЕЕ УСТРОЙСТВО 57) Изобретение относится к аналого ой вычислительной технике. Цель изобретения - повышение динамическои точности и степени Аильтрации помех, Устройство содержит четыре элемента сравнения 1,2,3,8, четыре интегратора 4-7, сумматор 9. Оценки первой и второй производных вычисляются с помощью двух замкнутых контуров, образованных каждый соответствующим элементом сравнения и двумя интеграторами, При этом один из контуров используется для выработки корректирующего сигнала, заводимого в другой контур. Вторая производная вырабатывается как алгебраическая сумма сигналов, снимаемых с четырех интеграторов, чем обеспечивается высокое качество подавления помехи. 1 ил,Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и можетбыть использовано для получения точных оценок первой и второй производных от входного сигнала.Цель изобретения - повышение динамической точности и степени фильтрации помех,На чертеже приведена схема устройства.Устройство содержит первый элемент1 сравнения, второй элемент 2 сравнения, третий элемент 3 сравнения,интеграторы 4-7 с первого по четвертый, четвертый элемент 8 сравнения,сумматор 9, вход 10, выход 11 первой производной и выход 12 второйпроизводной.Устройство работает следующим образом.В двух идентичных контурах, образованных элементами 1-4-5 и 2-6-7,методом неявной функции формируютсяоценки входного сигнала и двух егопроизводных, При этом сигнал второйпроизводной с выхода элемента 1 сравнения поступает в качестве сигнала,компенсирующего погрешность вычислений, во второй контур на вход интегратора 6. Уточненное значение первой производной с выхода интегратора6 поступает на выход 11. Сигнал второй производной вычисляется с помощьюэлементов 3, 8 сравнения и сумматора9 как взвешенная алгебраическая сумма оценок первой производнЬй и входного сигнала, вырабатываемых обоимиконтурами.Передаточная Функция по первойпроизводной й по отношению к ее истинному значению равнаЯ+КУ (8) 1 8 г (д)г8 г +Кч 8+К фЯгде К ,К - постоянные коэффициенты.Она имеет, аналогично прототипу, второй порядок астатизма, однако, в отличие от прототипа, первая производная обладает пониженным уровнем помех, так как получается на выходе интегратора 6 сглаживающего высокоФЯ частотные помехи. Так, при К = 0,5 гармоническая помеха частоты 400 Гц ослаблаяется на выходе интегратора 6 примерно в 400 раз.Вычисление второй производной производится сумматором 9 по формуле где И Х - постоянные коэффициенты,5И, = 2 К, Иг = 2(К )г-КЦ Ч Опричем разность б - и получается на элементе 3 сравнения, а разность ф - ф - на элементе 8 сравнения,Передаточная Функция Н (Б) по второй производной по отношению к ее истинному значению имеет вид15 (У (, Я8 г +2 К 8+(К )г +2 К1(8) = 1 8 (Вг +8 Ксу+КЮ)г Порядок астатизма в этом случае посравнению с прототипом повышен наединицу и равен двум, что обеспечивает необходимую динамическую точностьвычисления. Кроме того, уровень помех оказывается пониженным, так как 25 все составляющие второй производнойполучены с выходов интеграторов,По предварительным расчетам гармоническая помеха частоты 400 Гц прикоэффициентах К = 1,0, К = 1,5 ос Я 30 лабляется на выходе сумматора 9 в1600 .раз.Формула изобретенияДифференцирующее устройство, содержащее первый элемент сравнения, 35 первый вход которого является входомустройства, а выход соединен с информационным входом первого интегратораи с первым информационным входом второго интегратора, второй вход которо го соединен с выходом первого интегратора, а выход - с вторым входомпервого элемента сравнения, о т л и -чающее с я тем, что, с цельюповышения динамической точности и сте.45 пени фильтрации помех, устройство содержит второй, третий и четвертыйэлементы сравнения, сумматор, третийи четвертый интеграторы, при этомпервый вход второго элемента сравнения соединен с входом устройства, выход второго элемента сравнения - спервыми информационными входами третьего и четвертого интеграторов, выходтретьего интегратора, являющийся выходом первой производной устройства,соединен с вторым информационным входом четвертого интегратора и с первымвходом третьего элемента сравнения,выход четвертого интегратора соеди1377876 Составитель Г.ОсиповРедактор И.Рыбченко Техред М.Дидык Корректор М.Шароши Заказ 876/47 Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 тПроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 нен с вторым входом второго элементасравнения и с первым входом четвертого элемента сравнения, выход первогоэлемента сравнения соединен с вторыминформационным входом третьего интегратора, выходы первого и второго интеграторов соединены с вторыми входами соответственно третьего и четвертого элементов сравнения, а их выходысоединены с соответствующими входамисумматора, выход которого являетсявыходом второй производной устройства.