Устройство для статистической идентификации динамических объектов

/г,изобретени ена Ленина и ордена Краеханический институт енинградскии 7 ) Заявитель ЙСТВО ДЛЯ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИ ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ 54) статистической место генерат обретение относится исследованиюавления и можетнтификации, контческих объектов. тся генерастоящий иэ ьз содержа еИзве идентиф жащеему с о для статистическои мических объектов, содерчайного сигнала, соедиентифицируемого объекки, выход которого подвходов блока умноднего через блок осредоком регистрации а, умножения подключен к нератор такильт. енн бл тва состоит блокаключе жения ации ния друг выхо Недостаток зтого устроиства состоит в сложности технической реализации блока задержки и необходимости вследствие внутрен. ней статистической неопределенности случайного сигнала длительного времени осредне. ния для достижения заданной точности определения импульсной переходной функции объекта. систем автоматического упр быть использовано для иде роля и диагностики динами стно устройствикации динагенератор слус входом идоком задержк одному извыход послесоединен с блвход блокаобъекта 1. Известно устроиство для дентификации, в котором а случайного сигнала исп тор псевдослучаиного сигнала, согенератора М-последовательностиго и-разрядный регистр сдвига,мирования по модулю два и гтовых импульсов и формирующра 12.Недостаток известного устроив сложности технической реали задержки.Наиболее близким к изобретению по тех.нической сущности является устройство для статистической идентификации динамических объектов, содержащее генератор псевдослу.чайного сигнала, состоящий из двух дисков на которых записаны двоичные сигналы, двух датчиков съема сигнала с диска и 20схемы суммирования по модулю два, входы которой подключены к датчикам съема сигналов, а выход, являющийся выходом ге нератора, подключен к входу идентифицируе03031 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3 10 мого объекта, блок формирования запазды. вающего сигнала, содержащий два датчика съема сигнала, связанных с дисками генератора, схему суммирования по модулю два, входы которой подключены к датчикам, а выход, являющийся выходом блока формирования запаздывающего сигнала, соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого подключен к выходу идентифицируемого объекта, а выход через блок осреднения связан с блоком регистрации. Диски вращаются с угловыми скоростями, относящимися как 99/100. Генератор псевдослучайного сигнала формирует сигнал, имеющий период где Т, - больший период вращения диска;Т, - меньший период вращения диска.Величина запаздывания сигнала, снимаемого с блока формирования запаздывающего сигнала, определяется взаимным положением датчиков генератора и блока формирования запаздывающего сигнала 31 .Недостатком этого устройства является низкая надежность, обусловленная наличием вращающихся элементовЦелью изобретения является повышение надежности устройства.Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, первый формирующий фильтр, последовательно соединенные блок умножения, под. ключенный первым входом к выходу объекта идентификации, блок осреднения, блок регистрации, последовательно соединенные первую схему суммирования по модулю два, первый сдвиговый регистр, подключенный первым выходом к первому входу первой схемы суммирования по модулю два, вторым выходом к второму входу первой схемы суммирования по модулю два и через первый формирующий фильтр к входу объекта щен. тификации, тактовыми входами к первому выходу генератора тактовых импульсов, установленными входами к первому выходу блока установки начального состояния, дополнительно содержит блок установки на. чального состояния, последовательно соединенные вторую схему суммирования по модулю два, второй сдвиговый регистр, подключенный тактовыми входами к второму выходу генератора тактовых импульсов, второй формирующий фильтр, подключенный выходом к второму входу блока умноже. ния, первый и второй выходы второго сдвигового регистра соединены соответственно с первым и вторым выходами второй схемы суммирования по модулю два, второй выход блока установки начального состоянияподключен к установочным входам второгосдвигового регистра.На чертеже представлена блок-схема пред.лагаемого устройства,Устройство для статистической идентифи.кации динамических объектов содержит блок1 формирования запаздывающего сигнала,первый генератор 2 псевдослучайного сигна.ла, сдвиговые регистры 3, схемы 4 суммирования по модулю два, генератор 5 тактовых импульсов, формирующие фильтры 6,клемму 7 входа объекта идентификации,блок 8 умножения, клемму 9 выхода объекта идентификации, блок 10 осреднения,блок 11 регистрации, второй генератор 12псевдослучайного сигнала, блок 13 установкиначального состояния.Частота запускающих импульсов на второмвыходе генератора 5 может как совпадатьс частотой запускающих импульсов на первом выходе (первый режим работы устройства), так и отличаться от нее 1 второй режим работы устройства).формирование запаздывающего сигнала достигается использованием свойства периодичности М-последовательности, Обозначим Аф)и А; ( ,), где 1=1 и - состояние-го разряда первого и второго генераторасоответственно перед поступлением на сдвиговый регистр 1 -го запускающего импульса.Тогда, если иметь в виду принцип дейст.вия генератора М-последовательности, спра.ведливы следующие соотношения:А(,Ц)=А (1-1,-1) ИРИФ 1;А (1)4) =А(1-1 И) 94(1-4,К),КИ. При выполнении условияА(О 4) 2(11 ",)р Мр у 11 ф 12) т,е. когда начальное состояние сдвигового регистра генератора 2 такое же, как состояние сдвигового регистра генератора 12 после прихода й импульсов от генератора такто. вых импульсов, можно доказать, что состояние сдвигового регистра генератора 2 перед приходом с- го импульса такое же, как и состояние сдвигового регистра генератора 12 перед приходом 1 й + 1 ).го импульса,Обозначим сигнал на выходе первого и второго генератора И, (т) и И 1 т) соответ. ственно. Если тактовые импульсы с частотой о одновременно поданы на регистры сдвига обоих генераторов, причем перед их поступлением состояния регистров определяются соотношением (2), то сигнал на выходе вто. рого генератора И(т) равен сигналу на выходе первого генератора в момент времени (т - ь ), т.е.1)2 )1 Й Т), (5) где Ч =.Й 101003 Формула изобретения первоначальное состояние сдвиговых ре- Устройство для статистической идентификаров обоих генераторов одинаково, а час- ции динамических объектов, содержащее гене 10запускающих импульсов на первом ратор тактовых импульсов, первый формиде генератора 5 несколько выше Часто- рующий фильтр, последовательно соединенныезапускающих импульсов на его вто- блок умножения, подключенный первым вховыходе. В этом случае величина запаз- дом к выходу объекта идентификации, блокания с течением времени линейно воз з осреднения, блок регистрации, последовательа й.но соединенные первую схему суммированияпо модулю два, первый сдвиговый регистр,подключенный первым выходом к первомувходу первой схемы суммирования по мо.дулю два, вторым выходом к второмувходу первой схемы суммирования по мо.дулю два и через первый формирующийфильтр к входу объекта идентификации,тактовыми входами к первому выходу генератора тактовых импульсов, установочны-ми входами к первому выходу блока установки начального состояния, о т л и ч зю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержитблок установки начального состояният после.довательно соединенные вторую схему суммирования по модулю два, второй сдвиговойрегистр, подключенный тактовыми входамик второму выходу генератора тактовых им.пульсов, второй формирующий фильтр, подключенный выходом к второму входу блока умножения, первый и второй выходывторого сдвигового регистра соединены соот.ветственно с первым и вторым выходамивторой схемы суммирования по модулю два,второй выход блока установки иачзльногосостояния подключен к установочным вхо.дам второго сдвигового регистра,Источники информации,принятые во внимание при экспертизефиг) =М 1 Оч(-ТР, (4) 1. Дейч А. М. Методы диентифнныднт дн.намических объектов. М "Энергия", 1979,с, 90.2. Эйкхофф П. Основы идентификациисистем управления. М., "Мир", 1975, с. 498.3, Дейч А. М, Методы идентификации динамических объектов, М., "Энергия", 1979,с, 90, рис. 418 (прототип). где М - оператор осреднения.Если псевдослучайный сигнал И, (т) имеет равномерный спектр в полосе частот, превышающий полосу пропускания объекта, то импульсная переходная функция объекта определена согласно выражению (4). 5Величина запаздывания б = М/Фо, при фиксированной частоте импульсов (первый режим работы устройства), определяется начальными состояними регистров сдвига и для ее изменения необходимо изменить величину 5 1 и"-Е(А-Ко), где Е - целая часть числа.Возможно плавное изменение величины запаэ. дывания сигнала с течением времени, При этомгисттотавыхотыромдьвраста причем скорость возрастания запаздьвания определяется соотношением частот т, и 12, 20Устройство работает следующим образом,Перед началом работы на установочные входы генератора 2 и 12 с блока установки начзльного состояния поступает сигнзл, устанавливающий сдвиговые регистры гене Ю раторов в состояния, соответствующие требуе. мой величине запаздывания. Вычисление величйны импульсной переходной функции идентифицируемого объекта 1 начинается с момента поступления тактовых импульсов на 30 сдвиговые регистры. Сигнал И, (т), воздействующий на вход идентифицируемого объек. та, поступает от генератора 2 псевдослучайного сигнала на клемму 7. Сигнзл йЯ) с выхода идентифицируемого объекта, подключенного к клемме 9, поступает на первый вход блока 8 умножения. На второй вход блока 8 умножения подается сигнал ОЯ.)с выхода генератора 12. Блок 8 умножения формирует сигнал, равный произведению сигналов И(т) у(т) = И, (т- б) у(т), который поступает на блок 10 осреднения. Блок 11 регистрации фиксирует результат осреднения. Показанием блока регистрации будет 031 4Таким образом, введение второго генератора псевдослучайного сигнала позволяет по-высить надежность и упростить техническую реализацию и настройку устройства идентифи. кацни.1 ООЗОЗ 1 Составитель В, КуэинТехред Т.Маточка Корректор Е, Рош У акта 50/30ВНИ Зак го 0 Рауш Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Фил ТиражИ Государстведелам иэобреМосква, Ж - 35 Под писнокомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5