Дифференцирующе-сглаживающее устройство

Всаса:.патент. е бибаиотен 4 ЬА ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 49890 Союз СоветскеезСоциалистическихРеспубпик(51) М,исоединением заявки Государственный комитет Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий.03,74. Бюллетень М пчбликов та опубликования описани(72) Авторы изобретен и М. Б. Никифоров и Г. О, Паламарюк Рязанский радиотехнический институтми постоянными времени, передаточные фуцции которых имеют вид: Изобретение отцоситстельной техники.Известны дифференцирующе-сгла устройства, содержащие формирова ных частотно-импульсных сигналов цой частотно-импульсный вычитаю я к области вычисли ива ющие ель входи выходий блок. т 1где Т; - постоянная времени. Сглаженные сигналы с разной задержкой появляются ца выходе частотно-импульсных следящих систем 3 и 4 и поступают на выходной частотцо-импульсный вьчтаощий блок 2, с выхода которого снимается разность сигналов, полученных из исходного в результате сглаживания и задержки на частотно-импульсных следяцих системах 3, 4. Разная задержка исходного сигнала обеспечивается за счет разных постоянных времени частотно-импульсных следящих систем. В результате в устройстве используется метод аппроксимации производной первой разностью, обладающий методической погрешностью: Предложенное устройство отличается от известных тем, что в него введены две частотно- импульсные следящие системы с различными постоянными времени, вход каждой из которых подключен к выходу формирователя входных частотно-импульсных сигналов, а выход каждой частотно-импульсной следящей системы соединен с соответствующим входом частотно-импульсцого вычитающего блока. овысить точность работыйства приведена ца чере Это позволилостройства. Блок-схема устр рователь 1 игналов, вывычитающцй дящие систество содержит форм частотно-импульсных частотно-импульсный астотцо-импульсные сл твляется с цоследящих сисаалогом даточцой функвыходцого сиг. Сгла мощью тем 3, аперио цией ( им образом.искаженный ух частотцои 4 с разць ство раб о-импуль поступае ых следя тает следуюш ный сигнал, на входы дв цих систем 3 Устрой входных ходной блок 2, ч мы 3,4,Устрой Частот помехой,импульсживание помехи осущес частотцо-импульсных 4, являоцихся цфро ического звена с пере ), Операторная записьнала дифференцируоще-сглаживающего устройства имеет вид:Р (Р) =- Рвх (Р) -, (Р) - -е(Р)1 = Рассмотрим реакцио устройства, гостроецного по указанному принципу, на различнье входные воздействия.Положим, что на его вход подан скачок астоты Рвх от нулевого значения до величины А, тогда выходной сигнал определяется выражением: А е т, е те (4) где 1,- - обратное преобразованиеЕСЛИ ВХОДНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ Рвх линейно-изменяющейся величиной Рвых находится из выражения:- т, - те + В (Т 2 - Т,). (5) При задании входного сигнала Рвх(1) в виде номинала второй степени Рвх(1) =: - с 12; Т,В с (Т, е- Те е) +По окончании переходных процессов в первых двух случаях выходной сигнал точно соответствует теоретической величине, а в третьем - появляется постоянная методическая погрешность, пропорциональная второй производной сигнала, т, е. устройство обладает методической погрешностью;Ррв,с, вх- 2пропорциональной сумме высших производных входного сигнала, умноженных на коэффициент тзависящий от параметров частотно-импульсных следящих систем 3, 4.Для определения трансформированной погрешности устройства рассмотрим его реакцию Рвых на ВхОднОЙ сигнал Р вх(е), искаженный помехой: Рвх (1) Гвх (1) + ЛРвх ф; (8)Рвых(Р) = Рвых(Р)+ ЛРвых(Р) = вх (Р) Ие (Р) = = Р(Р)Й" (Р)+ЛР:(Р)%(Р) откуда при гармонической помехе ЛРвх И) - -1 Рвх зи ;(ее - ,) - ,) 10 Переходя к оригиналу, получим выражение трансформированной погрешности:2 П (ы + 2,) 21 (еет + 22) 1 те1- е,О2 ,2т где ; - агс 1 й Т,;.С течением времени указанная погрешностьстремится к своему установившемуся значев 0 нию: в 1 п (вы + 2)выхувт -1т, 2 +т,Зь8 П (ев - 22) т 2 +2т, 4, Из выражения (11) можно найти коэффи. циент сглаживания или коэффициент ослабления амплитуды гармонической помехи:.ев 1 в в 3 х 1 )( -) = -1 Рвв 2 в 22 Рв 45,г + (. 22, 2 г .г 2 ве), 2р + ( 2") 1 -р -1 ( 2"е)2) Полученное выражение может служить вкачестве расчетной формулы для определения основных параметров данного устройства по заданным характеристикам входного воздсй ствия и требуемого коэффициента сглаживания помехи. При этом, исходя из диапазона входной частоты, выбирают опорную частоту частотно-импульсной следящей системы Р,)Рвх , а исходя из треоуемого диапазо на выходной частоты определяют ЛТ=Т 2 - Тт. к. Л является масштабным множителем при производной в выходном сигнале (5) - (б.Затем из формулы (12) находятся числа разрядов частотно-импульсных следящих сисем 65 и и Ог.Коррск Учаки Реда нкин Изд. Государсг ио дс МоскваПодисносСССР Тираж 64Совсга Мширооткрыгии5 1383сииого комитет заги изобрстсиий )К, Раушска каз 1907/2ЦНИИ гпография, пр. Сапунова, 2 Диффереицирующе-сглаживаюц 1 ее устройство выделяет среднее значение первоц прои;- водной частотно-импульсного сигнала, искажеииого случаЙиоЙ помеоЙ, с пулевым математическим ожиданием. Причем погрешность усредцеция может быть сведена к сколь угодпо малой всличице соответствующим выбором разрядцости сглаживающих частотпо-импульсных следящих систем. Введение в схему устройства частотцо-импульсных узлов, построенных только ца цт 1:рровых элементах, одновремецпо позволило устранить и второй цедостаток устройства - различную форму представления входцого и выходного сигналов,Предмет изобретения Дифферецццрующе-сглаживающее устройство, содержац 1 ее формирователь входцых ча стотно-импульсных сигналов ц выходной частотно-импульсцый вычитающпй блок, отлич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устроцства, в него введены две частотцо-импульсные следящие системы с 10 различцымц постояццымц времсци, вход каждой цз которых подключец к выходу формиров; геля входцых частотно-цмпульсцых сига выход каждой частотцо-цмпульсцоЙследящей с 1 стемы соедпцец с соответствую щим входом частотцо-импульсцого вычитающего блока.