Адаптивное корректирующее устройство

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИГРАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯЦ 847274 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет ао делам изобретений и открытий(54) АДАПТИВНОЕ КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к адаптивнымсистемам управления, измерительнойинформационной технике и техническойкибернетике и может найти применениедля измерения нестационарных темпера 5тур, концентрации водородных и др.ионов, относительной влажности и др.Наиболее близклм по технической сущности к предлагаемому являетсяадаптивное корректирующее устройство,содержащее первый дифференциатор ипоследовательно соединенные первыйблок умножения и первый сумматор,второй вход которого соединен со вхо"дом первого дифференциатора 1 11.Недостатком этого устройства является низкая точность,Цель изобретения - повышение точности устройства.Поставленная цель достигается темчто устройство содержит второй дифференциатор и последовательно соединенные второй блок умножения, второйсумматор, интегратор и третий блок 2умножения, выход первого дифференциатора соединен со вторым входом второго сумматора, первыми входами первого и второго блоков умножения, . а через последовательно соединенные первый дифференциатор, третий блок умножения и второй сумматор - со вторым входом второго блока умножения, выход интегратора соединен со вторым входом первого блока умножения.На чертеже представлена структурная схема адаптивного корректирующего устройства.устройство содержит корректирующее устройство 1, первый блок 2 умножения, первый сумматор 3, блок 4 формирования производных, первый и второй дифференциаторы 5 и 6, блок 7 формирования динамического коэффициента, второй и третий блоки 8,9 умножения, второй сумматор 10, -интегратор 11.Корректирующее устройство 1 предназначено для улучшения динамической характеристики корректируемого преоб47274 4 510 3 8 разователя, содержащего первый блок 2 умножения и первый сумматор 3. Выход первого блока 2 умножения подключен к первому входу первого сумматора 3, входы первого блока 2 умножения под-. ключены к выходам первого дифференциатора 5 блока 7 формирования динамического коэффициента, а второй вход первого сумматора 3 подключен к выходу корректируемого преобразователя.Корректирующее устройство 1 при помощи первого блока 2 умножения и первого сумматора 3 формирует сигнал г(с)= Е(с)у(с)+у(с), где г(с) - выходной сигнал корректирующего устройства 1; Е (с) - выходной сигнал блока формирования динамического коэффициента; у(С) - выходной сигнал корректирчемого преобразователя; у(С) - выходной сигнал первого дифференцнатора 5; 6 с)у(с) - выходной сигнал первого блока 2 умножения, Таким образом, первый блок 2 умножения формирует произведение входных сигналов Е(С) и у(С), а первый сумматор 3 сигнал х(с), соответствующий сумме указанного произведения и входного сигнала корректируемого преобразователя у(С). При этом л(С) оказывается равным г(С) = Мхо.Блок 4 формирования производных выходного сигнала у(С) корректируемого преобразователя предназначен для получения первой и второй производной выходного сигнала корректируемого преобразователя, т.е. у(С) и у(С), Он состоит из первого и второго дифференциаторов 5 и 6 включенных так, что выход первого дифференциатора 5 подключен к первым входам второго дифференциатора б, первого и второго блоков 2,8 умножения и второго сумматора 1 О. Выход второго дифференциатора 6 подключен к первому входу третьего блока 9 умножения.Блок 7 формирования динамическогс коэффициента предназначен для определения динамического коэффициента Я(С) корректируемого преобразователя, согласно алгоритма получаемого изуравнения --дЬ Е 1)е)в)у(в)еу(е):о Щ 1 БФ=Он содержит второй и третий блоки 8,9 умножения, второй сумматор 10 и интегратор 11Второй и третий блоки 8,9 умножения блока Формирования динамического коэффициента предназначены для осуществления произведения Е(с) на у(с) и с.(с) на у(с), гдеб(С) и Я,(С) формируются на выхо-,дах второго сумматора 10 и интегратора 11,Выходы второго и третьего блоков8 9,9 умножения вместе с выходом первого дифференциатора 5 подключены навыходы второго сумматора 10, подключенного на вход интегратора 11 и второй вход второго блока 8 умножения. Подключая к первым входам второго итретьего блоков 8,9 умножения выходыпервого и второго дифференциаторов5 и 6 получают на выходе второгосумматора 1 О сигнал с(с), а на выходе интегратора 11 - сигнал (с).Второй сумматор 10 обеспечивает выполнение операции суммированиясогласно уравнению (1), выдает сиг 20 нал Я (С), а интегратор 11, интегрируя последний, формирует сигнал(С),Одновременно выход интегратора11 подключается к второму входупервого блока 2 умножения.25 Устройство работает следующим образом,Выходной сигнал корректируемогопреобразователя у(С), удовлетворяющий дидйеренциальному уравнениюЗ 0 б(С)у(С)+у(С) = Мпх где х - входнойсигнал; Е(С) - динамический коэффициент преобразователя; 1 - передаточный коэффициент, которыйпоступает на вход корректирующего55 устройства 1, являющегося входом первого сумматора 3.. Одновременно сигнал у(с) поступает на вход блока 4 формированияпроизвоДных, являющегося входом пер 40 вого дифференциатора 5.Выход первого дифференциатора 5выдает сигнал у(С), а второго дифференциатора 6 выдает сигнал у(с),Первый и второй являются первой и45 второй производной сигнала у(С),обусловленного воздействием входногосигнала хо на вход преобразователя.Можно получить уравнение Е(С)укХ(С)+Е (С) у (С)+у (С) =0, имеющего место50 при постоянстве сигнала х, и нестационарности Я.(С). Исходя из этого уравнения составляют алгоритмопределения Я.(С) по значениям у(С)и у(с).Для этого строится блок 7 формирования динамического коэффициента,содержащего второй и третий блоки8 и 9 умножения, второй сумматор 105 8и интегратор 11, обеспечивающих засчет двух обратных связей фоомиойвание сигналов я(С) и (С)лройство 7 является обычным устроиством для решения дифференциальногоуравнения (1) при введении сигналау(С) на вход второго блока 8умножения и второго сумматора 10, асигнала у(С) на вход третьего блока9 умножения.При введении выходного сигналаЕ(С) на второй вход первого блока 2умножения, обеспечивающего умножениеЯ(С) на у(С), получаем выходнойсигнал, соответствующий Р(с)у(С).Этот сигнал, поступая на вход первого сумматора 3 вместе с выходнымсигналом корректируемого преобразователя у(С), обеспечивает на выходесумматора 3 выходной сигнал г(с).г(с)=е(с)у(с)+-у(с),который согласно уравнению (1) определяется г(С)=1 хо Таким образом,адаптирующееся корректирующее устройство позволяет определить позначениям выходного сигнала корректируемого преобразователя сигнал, воздействующий на его вход.Преимуществом предлагаемого устройства является то, что точность по"вышается благодаря правильного подбора динамического коэффициента, введенного в корректирующее устройство.Если отклонение значения изменяющегосдинамического коэффициента происходитна 1 Еот номинального введенногокоэффициента, погрешность выходного Формула изобретения ОАдаптивное корректирующее устройство, содержащее первый дифферен. циатор и последовательно соединенныепервый блок умножения и первый сумматор, второй вход которого соединенсо входом первого дифференциатора,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности устройства,оно содержит второй дифференциатор 20и последовательно соединенные второйблок умножения, второй сумматор,интегратор и третий блок умножения,выход первого дифференциатора соединен со вторым входом второго сумматора.первыми входами первого и второгоблоков умножения, а через последовательно соединенные первый дифференциатор, третий блок умножения и второй сумматор - со вторым входом второго блока умножения, выход интегратора соединен со вторым входом первого.блока умножения. Источники информации,я принятые во внимание при экспертизе 35 1,Клаус М. и др, Измерительные информационные системы мер. М., 975,с. 227-230 (прототип) .47274 6сигнала составляет также 17.-37. При точном введении динамического коэффициента погрешность, связанная с неточностью введения динамического коэффициента, отпадает,7/74 Тираж ИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, Ж каз 5 Водписное ого комитета ний и открыт -35, Раушска д.4 наб илиал ППП"Патент, г,ужгород,ул.Проектная,4 Составитель А.Лащевактор Т.Гыршкан: Техред А.Савка Корректор М.Кост49 940 П