Другие предметы \ Системы реального времени

Системы реального времени. Технологические процессы. Функции АСУ ТП в реальном времени. Информационный подход. Модели и алгоритмы управления, страница 6

γ(t)

w(t)

x(t)

E(t)

y(t)

x(t) – идеальное значение сигнала

y(t) – реальное значение сигнала (наблюдаемое)

y (t) = х(t) + γ(t)

γ(t) – помеха/искажение сигнала

w(t) – переходная функция оптимального фильтра

(t) –отфильтрованное значение сигнала

Е (t) – остаточный шум

Е (t) = е₁(t) + е₂(t)

е₁(t) – значение шума, которое осталось от неидеального фильтра

е₂(t) – составляющая от влияния самого фильтра на сигнал

(t_o> t_n) – Т – период наблюдения

М [Е² (t)] = (2)

M – то самое число, которое нам нужно минимизировать.

М [Е² (t)] min (3)

Задача о нахождении оптимального фильтра.

Задача состоит в том, чтобы найти minвыражения (3) – математического ожидания от квадрата ошибки (остаточного шума), подбирая значения w(t), т.е. оптимального фильтра. Решение этой задачи приводит к интегральному уравнению Виннера – Хофа w(t)=? :

(4)

R_yy(τ - t) – автокорреляционная функция сигнала y(t) ,

–взаимная корреляционная функция сигналов (t) и y(t) ,

Таким образом, автокорреляционная и взаимнокорреляционная функции вычисляются по реализациям сигнала, полученным в ЭВМ.

Решение уравнения (4) в дискретном варианте приводит к обращению матрицы.

Источники искажений

Источниками импульсных (грубых) ошибок являются, как правило, влияния мощных электрических и магнитных полей, возникающих при работе технологических агрегатов. Грубые искажения могут возникать из-за плохих контактов, кратковременных разрывов проводов, при вводе информации в ВМ.

Шумовые помехи возникают в канале усиления и измерения сигнала, т.е. V усилители имеют свойство шуметь.

Ввод дискретной информации в ЭВМ

Наряду с аналоговыми непрерывными сигналами состояние ТП и аппаратов характеризуется дискретными сигналами.

Дискретные сигналы характеризуют включенное/выключенное состояние аппаратов, граничные значения перемещений рабочих органов/механизмов, синхронизирующие сигналы, сигналы от датчика количества выпускаемых изделий, а также сигналы обратной связи от исполнительных механизмов/устройств.

По виду сигнала их можно разделить на сигналы от механических контактов и сигналы от электронных датчиков.

Сигналы от электронных датчиков – это уже сформированные сигналы для ввода в ЭВМ. Эти сигналы, как правило, имеют достаточно короткие фронты включения и выключения, не имеют «дребезга» и ограничены по амплитуде.

Источниками электронных сигналов могут быть индуктивные датчики, фото – электронные

(от света), емкостные датчики – все эти емкостные датчики называются датчиками приближения.

Сигналы от механических контактных датчиков – самый простой вариант

U_Д = I_Д · R_Д