Патент ссср 196970

 

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Свез Советских

Сацивлистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 04,Vll.1966 (№ 1090564/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 31 V.1967. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 7Л 111.1967

Комитет ло делам изобретений и открытий ври Совете Министров

СССР.8) Г )) т

Я. А. Гельфандбейн и А. М. Ковтун

Авторы изобретения

Рижское высшее командно-инженерное краснознаменное училище имени Маршала Советского Союза Бирюзова С. С.,Заявитель

ОДНОКАНАЛЬНЫЙ ГАРМОНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР (6) g +стзу= cox ) при начальных условиях у(х,) — g, у (х,) =ус, (2) Известны аналоговые гармонические àíàлпзаторы, построенные на решающих усилителях, содержащие два последовательно соединенных интегратора и перемножитель.

В предложенном одноканальном гармоническом анализаторе дополнительно установлены последовательно соединенные управляющее устройство с двумя элементами памяти и вычислительное устройство. Выход вычислительного устройства подключен к индикатору, а вход управляющего устройства — к преобразователю аналог — код.

Благодаря такому выполнению анализатора сокращается время индикации в исследуемом электрическом сигнале амплитуды и фазы скрытой гармонической составляющей, а также расширяется диапазон частот гармонических составляющих.

Гармонические составляющие, содержащиеся в сигнале x(t), вычисляются путем решения дифференциального уравнения линейного вибратор а в соответствии с интегралом, определяющим его решение и имеющим вид

g(t),, т = 1 sin a(t — !) х (!) а-, (3)

"о который для t T (при x(t) для t)T, равном сопз1) дает:

g (t) I > — C sin (oс, (— „). (4) Для решения уравнения 1, записываемого в нормальной форме

g =Z (5 т) а =у = ох — жзу, (5,6) с начальными условиями

15 у(х ) =уо; (хо) =ус и в соответствии с методом Эйлера получаем выражение, ав q =za+ Ь f (xq, g ), (7) где f (x ус ) — правая часть уравнения (5,6); я — предыдущее значение z; h, — шаг интегрирования.

Формула (7) дает достаточную точность вычисления для технических целей.

На фиг. 1 приведена блок-схема программы для вычисления z в соответствии с выражением (5,б) и определения у в соответствии с выражением (5,а), где в блоках 1 — 5 вычислены

30 соответственно:

f(x, у ); h ((х, у ); z + i — z+ h f(xq, y );

ЬуА+1 — йА гФ+1 у@+1 — у+Ля+1 °

Для вычисления. производной х анализируемого сигнала применяют метод численного дифференцирования для равноотстоящих точек с использованием полинома Лагранжа.

В соответствии с этим методом производная может быть найдена с достаточной точностью, если ее определять в средней точке семейства, состоящего из пяти или семи точек. Для третьей точки пятиточечного семейства, являющейся средней, производная определяется с минимальными погрешностями

I хз — (х,. — 8 х +8 х — х5) +R, (8)

12П где х; — значения сигналов -х точках, Я— остаточный член, минимальный для выбранного семейства. Знание производной сигнала х (t) для всех значений t(T необязательно, так как величина интервала времени в выражении (s) ведет лишь к изменению масштаба выделенной гармоники, а обрыв вычислений на точке х: равносилен соблюдению условия

x(t) =const при t Т.

На фиг. 2 приведена блок-схема арифметического устройства вычислителя производных, где в блоках б — 11 вычислены соответственно:

8 х.; 8 х, 8 х +х, 8 х +х — 8 х ., 8 х4+х — 1

8 х — х5, — h(xg — 8 х +8 х — х5).

1г

Цифровой гармонический анализатор мо. жет содержать любое необходимое количество ячеек, решающих описанную задачу выделения скрытой периодичности для набора фиксированных. частот со„,-.

На фиг. 3 приведена схема устройства (ячейки) для выделения скрытой периодичности на любой фиксированной частоте, период которой не меньше быстродействия самого устройства. Оно содержит преобразователь аналог — код 12, управляющее устройство 18, 196970 подключенное к преобразователю и состоящее из оперативного 14 и постоянного 15 запоминающих устройств. К выходу управляющего устройства подключено арифметическое устройство 1б с индикатором — блоком визуального контроля 17.

Блок визуального контроля может содержать преобразователь код — аналог и осциллограф. Для контроля можно использовать регистрирующее устройство любого типа.

Входной сигнал поступает на преобразователь 12, преобразующий его в цифровую форму и посылающий преобразованный сигнал в управляющее устройство 13, которое управляет циклами счета с помощью запоминающих устройств. В постоянном запоминающем устройстве хранятся постоянные числа, необходимые для вычисления по формуле 8 производных входного сигнала арифметическим устройством.

Арифметическое устройство выполняет операции умножения, сложения и вычитания и определяет в цифровой форме, кроме производных входного сигнала, решение уравнения линейного вибратора в соответствии с выражением 7.

Ilp едмет из об р етен ия

Одноканальный гармонический анализатор, содержащий преобразователь аналог — код и индикатор, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени индикации в исследуемом электрическом сигнале амплитуды и фазы скрытой гармонической составляющей и расширения диапазона частот гармонических составляющих, в нем дополнительно установлены последовательно соединенные управляющее устройство с двумя элементами памяти

4о и вычислительное устройство, выход которого подключен к индикатору, а вход управляющего устройства подсоединен к преобразователю аналог — код.

Ук+ еиг.з

Фиг 2

cue. t

Составитель И. Н. Шувалова

Редак1ор T. А. Рыбалова Техред Л. Я. Бриккер Корректор Г. Е. Опарина

Заказ 2376/17 Тираж 53э Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2