Устройство для определенияинтервала корреляции

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТ КОМУ СВК ЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Рвспублнк(22) Заявлено 131179 (21) 2842018/18-24с присоединением заявки Ио23) ПриоритетОпубликовано 3006,81. Бюллетень йо 24Дата опубликования описания 300681 0 06 6 7/19 Государственный комитет СССР ио деяам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А.Д. Тищенко, Г.Д. Фесивский и А.Е. Эйдельман Донецкий государственный университет(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕРВАЛА КОРРЕЛЯЦИЙ 2 Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, гидро-, аэродинамики и измерительной техники и предназначено в частности для измерения интервала корреляции турбулентности.Известно устройство для оценки интервала корреляции как несобствен ного интеграла от квадрата нормированной корреляции Функции. Это устройство содержит последовательно соединенный первый и второй управ - ляемые фильтры, выход второго управляемого фильтра подклочен к первому входу первого блока умножения, второй вход которого объединен со входом. дисперсиометра и с превым входом второго блока умножения и подключен ко входу данного устройства, выход первого блока умножения через первый блок усреднения соединен с первым входом первого блока вычитания, второй вход которого подключен к выходу дисперсиометра, а выход первого блока вычитания через блок регулировки параметров соединен с управляющими входами управляемых Фильтров и с первым управляющим входом управляемого Функционального преобразователя, информа-ционный вход которого подключен квыходу дисперсиометра, а выход управляемого. функционального преобразователя подключен к первому входу блока деления, второй вход которого соединен с выходом второгоблока вычитания, входы которогосоединены, соответственно, с выхо дами дисперсиометра и второго блока усреднения, вход которого подключен к выходу второго блока умножения, второй вход которого соединен с выходом первого управляемого фильтра 1)15 Йедостатком устройства является большая погрешность определения интервала корреляции, численноравная погрешности аппроксимациикорреляционной Функции исследуемо го процесса экспоненциальной моделью.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для оценки интервалакорреляции случайного процесса, вкотором входной сигнал поступает навход квадратора и первый вход умножителя, а через первое звеносглаживания - на второп вход умно жителя, выход которого через второе звено сглаживания соединен со .входом делителя. Выход квадратора через третье звено сглаживания соединен со вторым входом делителя, сигнал на выходе которого Принимается в качестве оценки интервала корреляции:исследуемого процесса..Недостатком устройства является то, что оно нв,может обеспечитьнеобходимой точности измерений изза того, что рабочий диапазон входных сигналов умножителя, квадратора и делителя недостаточен, в то время как их входные сигналы изменяются в значительных пределах. Кро-, ме того, устройство построено по разомкнутому циклу, что .приводит кбольшим аппаратурным погрешностям, которые загрубляют получаемую оценку. поэтому требуется применение прецизионных элементов.Цель изобретения - повышение точности определения интервала корреляции.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения интервала корреляции, содержащее квадратор, первый блок умножения, первый вход которого соединен с выходом блока сглаживания введены второй блок умножения, два суммируюцих интегратора и регулируемый усилитель, информационный вход которого является входом устройства, а выход подключен ко второму входу блока умножения, ко входублока сглаживания и ко входу квадратора, выход первого блока умножения соединен с первым входом первого сум мирующего интегратора, второй вход которого является вторым входом устройства, а выход подключен к управляюцему входу регулируемого усилителя, выход квадратора подключен к первому входу второго блока умножения, выход которого соединен с первым входом второго суммирующего интегратора, второй вход которого является третьим входом устройства, а выход соединен со вторым входом второго блока умножения.На чертеже представлена блоксхема для измерения интервала корреляции турбулентности.Устройство для определения интервала корреляции турбулентности, содержит регулируемый усилитель 1, блок 2 сглаживания, блок 3 умножения, суммирующий интегратор 4, квад. ратор 5, суммирующий интегратор 6 и блок 7 умноженияВыход интегратора б является выходом устройства.Устройство работает следующим образом.Входной сигнал О(с) поступает на первый вход Регулируемого усилите- ля 1, усиливается и поступает на Первый вход блока 3 умножения а ,через блок 2 сглаживания на Второйвход блока 3 умножения. Результат .умножения поступает на суммирующийвход интегратора 4. Разность междунапряжением с выхода блока 3 ум-.ножения и Опорным напряжениеминтегрируется и поступает на управляющий вход регулируемого усилителя 1. Выходное напряжение регули-руемого усилителя 1 через квадратор 5 поступает на первый вход блока 7 умножения, выходное напряжение которого поступает на суммирующий вход интегратора 6. Разностьпроизведения и сигнала средней скорости интегрируется и поступает навторой вход умножителя. Это напря 15 жение пропорционально интервалукорреляции турбулентности и определяется выражением(д) ец, (1)где э - коэффициент аитокоооеляции (нормированная корреляционная Функция)Поясним это следуюцтими соотношениями. Напряжение О (с) на выходе регулируемого усилителя в статическом режиме Равоо, (с) = к о(с) (2)где М - коэффициент передачи регулируемого усилителя,В контуре, составленном из регулируемого усилителя 1, блока сглаживания 2, блока 3 умножения и интегратора 4 существует отрицательнаяобратная связь по постоянной составляющей сигнала О (с) навыходеблока 3 умножения, которую придостаточно большом коэффициенте передачи по контуру можно считатьравной опорному напряжению40О = О Сс) = К, О, (с) О(С) (3)О(й) =Ь, (С-Е)О(С, )Оэ (4)где Од - напряжение на выходеблока сглаживания 2,) ь (О) который в слутеристики И ксимальное время корляции процесса,еличину 0 будет имет(с ) наляется ение опре следоват выходе и выражени О ров и при урбу рел равно интервалу клентности (1).Предлагаемое урения интеРвала котличается от извнем среднеквадратна выходе регулирне зависит от среотклонения входичто обеспечиваетти по сравнению скак на.входные. с стройство для изморреляции выгодноестного тем, чтоичное напряжениеуемого усилителяднеквадратичногоого напряжения,увеличениеизвестным,игналы нел ия. рин точнос так инейныхаз 5104/62Подписное ВНИИПЦТираж 745 тентф,роектная,Филиал ППП г,ужгород,Напряжение на выходе квадратора где М - коэффициент передачи квад-,5ратора 5 поступает во второй контур из блока 7 умножения и интегратора 6, охваченный отрицательной обратной связью по постоянной составляющей напряжения на выходе блока 7 умножения, которую при достаточно большом коэффициенте передачи по контуру можно считать равной напряжению .О,Оср = Зсмк О (й) О 5 (с)Я (8)ко передачи блока. 7 Ц, К ИОО Сз 7 5 Оодлежащем выборе парами ъ.а7 5 Оп узлов предлагаемого устройства изменяются в меньшем диапазоне.формула изобретенияУстройство для определения интер вала корреляции, содержащее квадратор, первый блок умножения, первый вход которого соеДинен с выходом блока сглаживания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены второй блок умножения, два суммирующих интегратора и регулируемый усилитель, информационный вход которого является входом устройства, а выход подключен ко второму входу первого, блока умножения, ко входу блока сглаживания и ко входу квадратора, выход первого блока умножения соединен .с первым входом первого суммирующего интегратора, второй вход которого является вторым входом устройства, а выход подключенк управляющему входу регулируемого усилителя, выход квадратора подключен к первому входу второго блока умножения, выход которого соединен с первым входом второго суммирующего интегратора, второй вход которого является третьим входом устройства, а выход соединен со вторым входом второго блока умножеИсточники информации,и ятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРф 517899, кл. 6 06 6 7/19, 1976.2. Волков И.И., Мотов В.В, Ободном способе оценки интервала корреляции стационарного случайногопроцесса. Автоматика и телемеханика,В 8, 1973 к с.,150-154.