Устройство для коррекции многосвязных измерительных систем

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства- Заявлено 07 Х,1966 ( 1074329/26-24) Кл 21 с 46/50 киприсоединением П б 051 оритет Комитет по делам изобретений и открыти при Совете Министров СССРК 681,2,08 088 (088,8) публиковано 14,Х,1967. Бюллетень19ата опубликования описания 18.Х 1.1969 Авторизобретени Г,. Васил явител УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ МНОГОСВЯЗНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЪНЫХ СИСТЕМок 1;- блок 2,4; Известны устройства для коррекции многосвязных измерительных систем, содержащих блоки первичных преобразователей, блоки сравнивающих устройств, блоки усиливающих устройств с комплексом элементов в це пи обратной связи и блоки регистрирующих устройств.Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно содержит многосвязную структурную модель последовательно соеди ненных блоков первичных преобразователей и регистрирующих устройств, которая включена в комплекс элементов обратной связи измерительной системы между выходами усиливающих устройств и входами комплекса уст ройств сравнения.Это улучшает качество коррекции нелинейности, инерционности и неселективностп всех узлов системы, коррекции нестабильности блоков сравнивающих и регистрирующих уст ройств и повышает помехоустойчивость блоков преобразующих устройств.На чертеже приведена блок-схема устройства.Устройство содержит блок 1 гервичных пре образователей, воспринимающих как подлежащие исследованию физические процессы описываемые функциями времени )Х(1 т:т,з, так и помехи измерения, описываемые функциями времени 1 Хф-,+,. При этом ЗО функции времени ) Х,( т т,а, выступают как компоненты и-мерного вектора Х(1); блок 2 сравнивающих устройств системы; блок 3 усилительных устройств; блок 4 регистрирующих устройств системы, например комплекс шлейфов магнитоэлектрического осциллографа, воспроизведения которых описываются функциями времени (Лк (к: т,2- компонентами и-мерного вектора Л(1),и комплекс элементов 5 обратной связи, вьгполненный в виде структурной модели последовательно действующих блоков первичных преобразователей и блоков регистрирующих устройств.Примем, что воспроизводящие свойства блоков 1 - 4 таковы, что принадлежности Х(1) к классу Рз имеют векторные соотношения(7)1 (1 Е, г (С ЕНв . В операторных соотношениях (2) - (б) символы 5, У, К, М и Я обозначают операторы, в общем случае нелинейные.С физической точки зрения правомерность операторных уравнений (2) - (6) обеспечивается в том случае, если при Х (11: Рз для каждого из преобразующих комплексов системы, определенному характеру входных сигналов, характеризуемых векторнымн соотношениями (1), соответствует определенный характер выходных сигналов, характеризуемых векторными соотношениями (7). Если принять, что при Х(1) ЕРР наряду с соотношениями (1) - (7) выполняются соотношенияР:Ц с - Р, Рв - Й 1 1 ы(9) (10) (11) (12) (13) обеспечиваетося в том случае, если при Х(.) е,Р =эр, то воспроизводящие свойства блоков 1 - 5 будут таковы, что определенному характеру их выходных сигналов соответствует вполне определенный характер входных сигналов.сВ рассматриваемомслучае при Х(1) РзРз операторные уравнения (2) - (6) и (9) - (13) мо)ут рассматриваться как совместная система уравнений, приводимая методом подстано. вок к операторному уравнениюЛ р) = ЛР- ЛХ(Ц, (14) где Я - 1 - оператор, обеспечивающий выполнение операторного тождестваУКУ (1)+МУ (1) = Я - 1 У (1) (15) Требование выполнения операторного тождества (15) равнозначно требовачию возможности определения характера входных сигна лов по характеру выходных сигналов для части измерительной системы, образованной из блоков 2, 3 и комплекса элементов 5 обратной связи. Воспроизводящие свойства этой части измерительной системы в дальнейшем будут выражаться операторным соотношени- ем с 1 (1) =Я У (1), (16)Если воспроизводящие свойства блокОв 2,(3 и 5 таковы, что при ХОГс= Ъто наряду с выполнением ранее сформулированных условий обеспечивается выполнениеусловия1 оНК- УЯМУ(17)приУ(1)фО.Это условие представляет собой обобщенную форму требования о достаточно большихкоэффициентах усиления,В случае, если воспроизводящие свойствачасти системы, состоящей из блоков 2, 3 и 5А Стаковы, что при Хс и Ъ=5 Ъ и сколь20 угодно малых значениях параметраМ = вр Бор ч- и- ((Ц г),уравнение (16) может быть преобразовано квидуЗО У(1) =М СУ(8)+в,где о)(1) - мерный вектор с малыми (по модулю) компонентами, удовлетворяющий условию3511)псо (1)= О. (20)с-оИз анализа соотношений (19) и (20) следует,40 ЧтО ПрИХ РЪс- О И ВЫПОЛНЕНИИ4.перечисленных выше условий коррекции рас.сматриваемая часть измерительной системывыступает в роли обратного оператора для45 комплекса элементов 5 обратной связи.Учитывая пр а во мерность опер атор ных ур ав.нений (2) и (5), можно преобразовать опера.торное уравнение (19) к виду2(Е) = РМХ(Е) + Л, (2)где Л(1) - мерный вектор погрешности преобразования рассматриваемой системы, удовлетворяющий условию11 п)(с)= О. (2255 с оТак как в качестве комплекса 5 используетсяструктурная модель последовательно действу.ющих блоков 1 и 4, то развернутая форма)операторного уравнения (13) имеет виду(1) = Я- ( 0 (5ЪЦ (13, а)си,п)а развернутая форма уравнения (21) - видсИ= вя(п яяхр + ьр). (й,д)б 5 (л,п)202275 Предмет изобретения Составитель А. А. МасловРедактор Л. А. Утехина Техред Т, П. Курилко Корректор Е. Н. Миронова Заказ 3001/19 Тираж 535 ПодписноеЦНИИПИ Комитета но делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова, 2 5В приведенных формулах символ Р обо(п,п 1 значает диагональную матрицу с вещественными элементами дл,п ) й = 1, 2, , л, а символ Р - 1 - обратную матрицу для матри(п,пцы Р.(п,п 1Анализ операторного уравнения (21,а) под сказывает, что пРи х (,) б Р вс: Рэ-с Рв иполнении условия О(11 е Чн 1 в (23)(п,п)т, е, при выполнении условий (17), (1), (8) и (23) в измерительной системе с корректорными комплексами блоков 1 - 4 и с указанным характером комплекса элементов 5 обеспечиВаЕтСя ПрИ"1 Мс-РВс- РВ КОррЕКция нелинейности и инерционности действия 6блоков 1 - 4, нестабильности действия блоков 2 и 3 и неселективности (неизбирательности) действия блоков 1 - 4. Устройство для коррекции многосвязныхизмерительных систем, содержащих блоки первичных преобразователей, блоки сравнивающих устройств, блоки усиливающих устройств с комплексом элементов в цепи обратной связи и блоки регистрирующих устройств, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества коррекции нелинейности, инерцион ности и неселективности всех узлов системы,коррекции нестабильности блоков сравнивающих и регистрирующих устройств и повышения помехоустойчивости блоков преобразующих устройств, оно содержит многосвязную структурную модель последовательно соединенных блоков первичных преобразователей и регистрирующих устройств, которая включена в комплекс элементов обратной связи измерительной системы между выходами усиливающих устройств и входами комплекса устройств сравнения.