Устройство для центрирования нестационарного случайного процесса

О П С А Нг ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 506023 Союз Советских Социалистических Республик1) Лопю ительцое 1) Ч.Кл,-" 6 0 033847 18-24 7/00 22) Заявлено 17.06.74 с присоединением заяв Гасударственные комите(43) Опубликовано 0 овета Министров ССо делам изобретеиии открытий. А. Соминин, Г, А,и Б, Е, 1) 3 аявител енинградский технологический инсти целлюлозно-бумажной промышленнос(54) УСТРОЙСТВОНЕСТАЦИОНАРНОГО ЛЯ ЦЕНТРИРОВАНИЯ УЧАЙНОГО ПРОЦЕС 1, олою ычитани ь переме интегра оптимиз пределяе фильтр блокиделите лятор разую чения т,. (1) = рог, (1 т,.1 игнал сглаж выходнои го фильт араметр, ние кото нимуму ающеоптимальное соответстнкционала; знач,еет миф = т,. - рх2,где х(Ц - исследуемый случайный процесс,Таким ооразом, получаемая оценка среднего значения оптимальна в смысле функционала Ф.Исследуемый сигнал подается ца фильтр- интегратор 1, выходной сигнал которого умножается блоком умножения 2 на параметр р. На выходе блока 2 вырабатывается текущая оценка математического ожидания,Поиск и поддержание оптимального значения р происходят следующим образом.На входы сумматора поступают два сигнала: один из них равен значению р ца вхоИзобретение относится к аналоговой вычислительной технике, предназначенной для определеция характеристик случайных сигналов, может быть использовано в системах автоматического управления, 5Известно устройство для центрирования нестационарных случайных процессов, содеркащее сглаживающий фильтр, подключенный к первому входу первого блока умножения, выход которого соединен с первым входом 10 первого блока вычитания, второй вход которого подключен ко входу устройства и ко входу сгл а жив аю щего фил ьтр а.Цель изобретения - повышение точности центрирования. 1Предлагаемое устройство отличается тем, что оцо содержит второй блок вычитания, второй блок умножения и оптимизатор, вход которого подклгсчен к выходу второго блока вычитания, входы которого присоединены соответственно к выходу сглаживающего фильтра и к выходу второго блока умножения, первый вход которого подключен ко входу уст ройства, второй - к первому выходу оптимизатора, второй выход которого подключен ко 2 второму входу первого блока умножения.На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма, поясняющая принцип действия устройства,устройство содсржит сглаживающий 3 умножения 2, 8, сумматор 4, я б, б квадратор 7, фильтр-вынной составляющей 8, демодутор 10. Блоки 7, 8, 9, 10, 4 ооатор 11. Оценка среднего знатся выражениемде блока умножения 2, другой (А) есть сццусоилальцый сигнал с постоянной амплитудой А. В результате выходной сигнал сумматора р равен сумме постоянного и переменного сигналов.С помощью блока умножения 3, блока вычитания 5 и квадратора 7 происходит вычисление функционалаФ = т,.- их(1) Р = Ф + Ф-,где Ф - =Л -х-(1)А -+ 2 их - 2 х(1) т,.Фильтр 7 выделяет переменную составлясщую сигнала Ф. Если сделать частоту сигнала А - достаточно большой по сравнению со скоростью изменения входного сигнала, то ца выходе фильтра-выделителя 8 можно получить сигнал Ф-, т. е. переменную составляющую сигнала Ф, вызываемую синусоидальным сигналом на входе сумматора.Если значение р оптимально, т. е. соответствует минимуму Ф, то, как следует из диаграммы фиг. 2, частота сигнала Ф - вдвое больше частоты А - . Если р цеоптимальцо., то частота Ф- равна частоте А - , а амплитуда и фаза Ф - определяются соответственно величиной и знаком отклонения параметра от оптимального.Сигнал Ф - выпрямляется демодулятором 9. Поскольку опорным сигналом демодулятора является А - , величина и знак его выходного сигнала определяются соответственно амплитудой и фазой Ф - .Выход демодулятора соединен со входом интегратора 10, на выходе которого вырабатывается параметр р.При оптимальном значении параметра на выходе фильтра-вылелителя 8 отсутствует переменный сигнал, поэтому равен нулю и сигнал на входе интегратора. Если р = р,п на и:гс.ратор ностюает с демодулятора сигнал,величина и знак которого определяю 1 гся велиинсй и знаком отклонения параметра от оптимального значения. Этот сигнал интегриру 5 ется до тех пор, пока на выходе интегратораце установится оптимальное значение р.Сигнал с интегратора поступает на входпервого множительного устройства, давая цавыходе этого устройства оптимальную оценку10 срелнего значения.При изменениях срелнего значения процесса автоматически вырабатывается текущеезцачецие оптимального параметра, позволяяполучить оптимальную оценку среднего зна 15 чеция нестационарного случайного процессаВход сглаживающего фильтра 1 и выход блока умножения 2 соединены со входами блокавычитания б, ца выходе которого получаетсяоптимально центрированный сигнал,20Формула изобретения Устройство для центрирования цестационар ного случайного процесса, содержащее 25 сглаживающий фильтр, подключенный к первому входу первого блока умножения, выход которого соединен с первым входом первого блоха вычитания, второй вход которого подключен ко входу устройства и ко входу сглажцваю 1 щего фильтра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит второй блок вычитания, второй блок умцоя"ция и оптимизатор, вход которого подключен к выхолу второго блока вычитания, 35 входы которого соединены соответственно свыходом сглаживающего фильтра и с выхолом второго блока умножения, первый вход которого подключен ко входу устройства, второй - к первому выходу оптимизатора, второй 40 выход которого подключен ко второму входупервого блока умножения.506023 оставитель В вински Редакто олещук хред М. Семенов аказ 571/812ЦНИ ип. Харьк. фил. пред. Патент Изд,296Государственного комитета по делам изобретений Москва, Ж-З 5, Раушска Тираж 864овета Минисоткрытийаб., д. 4/5 ктор В. Гутман Подписноев СССР