Способ определения оценок частотной передаточной функции

(21) 4446283 (22) 17,05,8 (46) 30,06,9 (71) Коммуна Бюл, 11 и горно-металлуркоэффициентом екта, далее к вание, усредн фильтрацию уз дно го с менным лов об адратичное ние, регис их участко го и усред ффициентомдалее кв усреднени ти раци спек н суммы выходипеременным ко о о ого сигнал ъек е,ичное детектироваегистрацию. и особу вещественна астотной передато еляются путем комп ой и мнимой часте Согмнимаяфункцииции вевыходи ас пр ед твен а, коррелированных счастями входного сиг вую бъе соответ сигнала ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ П(НТ СССР НИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ гическии институт(56) Авторское свидетельство СССР М 1325415, кл, С 05 В 23/02, 1986.Авторское свидетельство СССР 1 1272312, кл, С 05 В 23/02, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЦЕНОК ЧАСТОТ Н 4 И ПЕРЕДАТОЧН 011 ФУНКЦИИ(57) Изобретение относится к устройствам и способам измерения спектральных составляющих, идентификации объек тов управления, Цель изобретения повышение точности,"нализа. Способ основан на формировании отдельных значений спектральных составляющих разности и суммы выходного и входного Изобретение относится к измерению электрических величин, к устройствам и способам измерения спектральных составляющих, в частности анализаторам гармонических составляющих с помощью фильтров, и может быть использовано для идентификации объектов управления и решения других задач ста" тистической динамики.Целью изобретения является повышение точности анализа.На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.Способ включает фильтрацию узких участков спектра суммы выходного и инвертированного, усиленного с пересигналов объекта соответственно путемфильтрации в отдельности узких участков спектра разности и суммы с последующим квадратичным детектированием результатов фильтрации, усреднением, регистрацией для разности исуммы сигналов объекта. При этомвходной сигнал в сумме усредняюти в разности усиливают с переменнымикоэффициентами, изменением которыхдобиваются минимального уровня энергии узких участков спектра соответственно разности и суммы сигналов объекта и по величине коэффициентов определяют соответственно оценку вещественной и мнимой частей передаточнойфункции объекта исследования на частоте фильтрации, Введение операцииусиления и усреднения с переменнымикоэффициентами позволяет повыситьточность анализа. 1 ил.15751281 О Если сигнал 1 ф подать на узкополосный фильтр и определить среднеквадратичное значение результатафильтрации, то, добиваясь минимального значения изменением и коэффици ента интегрирования, можно полностьюкомпенсировать мнимую коррелированнуючасть сигнала У Цы). Среднеквадратичное значение результата фильтрации начастоте ы есть спектральная плот+ность Б(и. Выражение для Б (ы)определим известным методом.= ) + (МБкйгдеЫ +(М) - квадрат модуля амплитудно-фазовойчастотной характеристики результирующей системы (рассматривается случайсуммирования сигналов Х и т). гдеУЯ(д) Ъ 7(Ы) = ЯЦот) - ш Тогда Б- (о): тт(от) ш ( г. Б (т,1)Б.М) ( ш - 2 шЧ(у 4созе(оу) ++ щм)г45 Тогда Определим экстремальное значениеБх(от) в зависимости от ш- 2 ш - 2 И(дщ)созтр(от" 50дш хБхМ) = О Экстремальное значение Б = (Ю)55будет при т= Ч(1 м)созе(то), таккак в= 2 Б (о) ) О, то при ш т, =3 БуЭшг= Ы(Ф)созт(ит) будет иметь место миниОтсюда и 0 = Ыф 1(.0) з 1 пт(ф) Для этого образуется разность, С) двух сигналов где Х,У(1) - входной и выходнойсигналыобьекта исследований;ш - коэффициент усиления.Очевидно, что какая-то вещественттая часть сигнала Х коррелирова"ла с У(С). Представим ,-(С) в част,отной области 7."Цо = у Цм)-тпХ(от) . о Если сигнал Е- подать на уз-. кополосный фильтр и определить средНеквадратичное значение результата Фильтрации, то, добиваясь минимального его значения изменением ш, можно полностью компенсировать вещественную коррелированную часть сигнала т на частоте фильтрации, Среднеквадратичное значение результата фильтрации на.частоте ж есть спектральная плотность Б 4(то), Выражение для Б (со) определим известным метойдом Б Ьт) = Ы, - (1 ю)Б, (со)- квадрат модуля амплитуднО-.фазовойчастотной характерис.тики объекта. мум. Следовательно, если при анализе изменением ш добиваться минимального уровня сигнала Б (м)на частоте фильтрации Ы, то значение ш при этом будет равно вещественной части амплитудно-фазовой частотной характеристики, связывающей входной Х и выходной т сигналы на частоте фильтрации.Образуем сумму сигналовК+ = УИ) + пх(Е)а,о где и - коэффициент интегрирования,В частотной области это выражение можно записать в следующем виде р(1 о) = У(ы) + - . - Х(о)иЮпгь(ш) =- . - + юли)Б(ш)1575128 Составитель Е. Губанов ехред М.Ходанич Корре еловская актор Кучерявая каз 1782 Тираж 558 Подписное ИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. ч/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 используется свойство операционногоусилителя осуществлять инвертированиевходного сигнала. Изменением ш доби-ваются минимального значения на выходе интегратора 10,Сумма сигналовформируется на входе Фильтра 3. Для этого сиг- . нал 7 с выхода объекта подается на вход фильтра 3, а сигнал Х с входа объекта исследования через интегратор 1 с переменным коэффициентом п и далее инвертор тоже на вход Фильтра 3. Интегратор 1 выполнен на базе операционного усилителя. Так как интегратор инвертирует входной сигнал (свойство операционного усилителя), то после интегрирования осуществляют инвертирование с помощью инвертора 2 для Формирования. Изменением п добйваются минимального значения на выходе интегратора 5. При этом и будет пропорционально 25 мнимой части Ы(яд) зьп(И) . Формула изобретенияСпособ определения оценок частотной передаточной функции, основанный на фильтрации спектральных составляющих разности и суммы выходного и вход ного сигналов исследуемого объекта соответственно, при этом входной сигнал в сумме усредняется с последующими квадратичным детектированием результатов фильтрации, усреднением, регистрацией для разности и суммы сигналов объекта, о т л и ч а ю - ; щ и й с я тем, что, с целью повышения точности анализа, входной сигнал объекта в сумме усредняют с перемещенным коэффициентом, а в разности усиливают с переменными коэффициентом, а по величине коэффициентов мини мальных уровней энергии узких участков спектра соответственно разности и суммы сигналов объекта определяют соответственно оценки вещественной и мнимой частей передаточной функции объекта исследования на частоте Фильтрации.