Самонастраивающаяся следящая система

О П И С А Н И Е 253895изоьеет енияК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских СоциалистическихРеспублик Зависимое авт. детельства Заявлено 29,Ъ.1968 ( 1261264/18-2 46,/50 присоединением заявки хе омитет по дела МПЬ; Ст 05 орите изобретений и открыти при Совете Министров публиковано 07.Х.1969. Бюлл УД К 621.396.42-523ень Ъо 111.19 ата опубликова описани Авторыизобретения. А. Санковский и В. глико алвите АМОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СЛ Я СИСТЕ 5 Изобретение относится к области техникиавтоматического управления, к классу самонастраиваюгцихся по входному сигналу следящих систем,Известны следящие системы с самонастройкой по входному сигналу, включающие объектуправления, управляющее устройство с переменным параметром, низкочастотный и высокочастотный фильтры, блок настройки и датчик пробных и синхронизирующих сигналов. 1Однако в известных самонастраивающихсяследящих системах для выделения динамической и флюктуационной ошибки используются,как правило, низкочастотные и высокочастотные фильтры с постоянными параметрами, В 1силу этого оптимальное выделение динамической и флюктуационной ошибки в системе, аследовательно, и оптимальнал настройка параметров самой системы возможны лишь в узком диапазоне изменения характеристик полезного сигнала и помехи, действующих насистему.Предлагаемая следящая система отличаетслот известных тем, что в ней дополнительноустановлены два оптимальных по структуре 2вспомогательных самонастраивающихся фильтра, входы которых соединены со входом следящей системы, причем выход одного вспомогательного фильтра соединен с одним из входов низкочастотного фильтра, а выход друго го вспомогательного фильтра - с одним из входов высокочастотного фильтра.Это позволяет изменять оптимальным образом параметры системы при широком диапазоне изменения характеристик полезного сигнала и помехи на ее входе,Блок-схема предлагаемой следящей системы приведена на чертеже,Следящая система включает управляющее устройство 1 следящей системы, объект управления 2, низкочастотный фильтр 3 для выделения динамической ошибки следящей системы, высокочастотный фильтр 4 длл выделения флюктуационной ошибки следящей системы, цепь настройки 5, датчик 6 пробных и синхронизирующих сигналов, дополнительный самонастраивающийся филыр 7, имеющий структуру, одинаковую со структурой фильтра ;т и служащий для оптимальной настройки по разомкнутому циклу параметров филыра 3, дополнительный самонастраивающийся фильтр 8 имеющий структуру, одинаковуо со структурой фильтра 4, и служащий для оптимальной настройки по разомкнутому циклу парам ет ров фил ьтр а 4.Рассматриваемая система в своем простейшем варианте, т. е. без учета дополнительных фильтров 7 и 8, представляет собой самонастраивающуюся следящую систему с поиском минимума суммарной 1 зинахтической, 253895и для оптимального выделения флюктуациопной ошибки частотная характеристика фильтра 4 должна иметь впд:(2) где 5(11) - спектральная плотность полезного сигнала;5 ч) - спектральная плотность помеи,Таким образом, для оптимальной настройки параметров следящей системы при изменении характеристик полезного сигнала и помс- :(И 5 с) И 5(с) В ШИРОКОМ днанаЗОНЕ ПЕОбходимо в зависимости от изменения этихарактеристик изменять оптимальным образом также и параметры фильтров, выделясощпх динамическую и флюктуационную ошибки системы.Учитывая, что в большипство случаев о 1 гмальная настройка параметров следящей сЕЕС- темы осуществляется для заданной структуры, предлагается реализовывать оптимальные характеристики самонастраиваеощпся фселыров для выделения динамической и флюктуационной ошибок в виде маломощных (электронных моделей) следящих систем в соответствии с вьераженЕееями (1) и (2). Самопастройку параметров рассматриваемых фильтров с целью упрощения предлагается производить на основе идеи Е. Г. К, Берта.Однако, учитывая невозможность использо. вания принципа Берта непосредственно в оасвыделяемой фильтром 3, и флюктуационной, выделяемой фильтром 4) ошибки.Поиск минимума осуществляется по циклам, включающим пробное и рабочее движение следящей системы. В начале каждого цикла датчик 6 выдает команду в цепь настройки на запоминание величины суммарной ошибки и на осуществление пробного двееке 11115 в системе, заключающегося в небольшом одностороннем изменении настраиваемого параметра, Затем сравниваются запомненное и полученное в результате пробного движения значения суммарной ошибки,Полученное в результате сравнения разностное значение ошибки используется для настройки параметра (рабочее движение). При этом знак и величина разностного значения ошибки определяют соответственно направление и скорость изменения параметра.Для оптимального выделения динамической ошибки следящей системы частотная хара;теристика фильтра 3 должна иметь впд:фз (") - 1 (1)фз 8( 8 ф сматриваемых фильтрах по тем причинам, что на входы фильтров, предназначенных для выделения динамической и флюктуационной ошибок, поступает помеха уже не типа бе лого шума, которая поступает на вход основной следящей системы, предлагается ввести дополнительно два фильтра 7 и 8, идентичные фильтрам 3 и 4 соответственно с условием, что полезный медленно меняющийся сигнал х(1) и О помеха п типа белого шума, поступающие на вход основной следящей системы, поступают и на входы самонастраивающися фильтров 7 и 8,В этом случае параметры фильтров 7 и 8 15 автоматически подстраиваются под оптпмальееьее пр 1 е Еезхесеесе 1 иее арактерЕестеЕк полезноО сигнала и помехи, При Еем структура цепи самонастройки благодаря испо.ЕьзованиЕо прешципа Берта оказывается достаточно простой.20 Сигналы цепи настройки фильтра 7 используются для установки оптимальных параметров фильтра 3 в силу идентичности фильтров 7 и 3, по этой же пр;чипе сигналы цепи пастройки ф;ельтра 8 используются для настрой кп параметров фпльтра 4.Прп этом настройка оптимальныпараметпов фЕЕльтров 8 и 4 проводптс 51 по разохскнге от 11511(1,В частном случае можно ограничиться од ним догеолетгетельны.е фильтром и использоватьсигналы его цепи настройки для установки оптпмалеяеых параметров, находящихся в различныцепях следящисистем, слукаецп для измерения дпнампчсской и флюктуацпон пой ошибок. Прсдмег изобретенияСахеонастраивасогЕеа 5 с 1 слсдяшая система,40 содержащая управл;пощее устройство с переме;шым параметром, низкочастотный и высокосаст(ТЕЕЕы 1 фсельгрь 1, б,1 ок пастро 111(1 и дат ек пробнып Ешроппзпрующпсигналов,отлссчспои 1 плся тем, ТЕ, с целью расширения45 Еас Готпого дпапазоп 1 11.снеНе 1 полезногоС 111 пагеа и помехи па входе следящей спстемь.УВСЛИ:ЕМЯ тОЧПОЕТИ ОПГИМаЛЬПОй НаСтРОйк Параметров системы, в контур самонастройки .Еополпптсльно включены два оптималь 50 ныпо структуре всгомогательных самонастсрасевасощ 11 С 51 фильтра, входы которы.; соединены со входом следящей системы, причемзыод одного вспомогательного фильтра сосдппен с Одни.е 1 ез входов низкочастотноОфильтра, а выход другого вспомогательногофильтра - с одним нз входов высокочастотного фильтра, 253895Составитель А. Я. Лаптев1 ослактор Л, А. Утехина Тсхрсл Т. Г 1. Курилко Корректор Г. И. ТаоасоваЗакал 391 15 1 ипаж 80 Г 1 одписвос ЦНИИПИ Комитета по делам изобретении и открытий при Совете Миписгров (СС 1 д