Измеритель временных интервалов

(9) ( ) 4(5 ээ С 04 Р 10/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНТЕЛЬСТВУ Н АВТОР(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро средств автоматизации Вильнюсского нроиэводственного объединения ",Сигма"(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 892410, кл, 6 04 Р 10/04, 1980.2, Авторское свидетельство СССР Р 1001000, кл. С 04 Р 10/04, 1981. (54)(57) ИЗИЕРИХЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий усилитель-формирователь, выход которого через первую линию задержки подключен к первым входам первого и второго элементов совпадения и непосредственно - к входам триггера управления и триггера . запуска, выход которого подключен к входу ждущего генератора импульсов, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого эле-. ментов совпадения, выходы которых соединены соответственно со счетными входами первого и второго счетчиков, а выходы счетчиков подключены соответственно к первому и второму входам напоминающего устройства, прямой,выход триггера управления соединен с вторыми входами второго и третьего элементов совпадения, инверсный выход триггера управления подключен к вторым входам первого и четвертого элементов совпадения, выход первого элемента совпадения соединен непосред ственно с третьим входом запоминающего устройства и через вторую линию задержки - с установочным входом перОПИСАНИЕ вого счетчика, выход второго элементасовпадения соединен непосредственнос четвертым входом запоминающего устройства и через третью линию задержки с установочным входом второго счетчика, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей и повьипения быстродействия, в него введены блоки первойи второй производных, блок управленияи выборки результата и блок тетрад,первый и второй входы которого соедивены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера управления,третий и четвертый входы блока тетрад соединены .с первым и вторым вы- Бходами запоминакщего устройства, пер- увая группа выходов блока тетрад подключена к первой группе входов бло- (ков первой и второй производных,вторая группа выходов блока тетрадтюподключена к второй группе входовблока первой производной, группавыходов которого соединена с второйгруппой входов блока второй производной,выход ждущего генератора импульсов подключен к первому входу блокауправления и выборки результатов,второй вход которого еоединен стретьим выходом запоминащцего устройства, а третий и четвертый входы подключены к выходам экстремумовсоответственно блоков первой и второй производных, пятый вход блокауправления и выборки результата со,единен с четвертым выходом запомина:ющего устройства, информационныевыходы которого подключены к соответствующим информационным входам блока управления и выборки результата, 1155990операций высокого уровня напряженияВ исходном состоянии, когда на этомвыходе присутствует низкий уровеньнапряжения, ключи 47 и 50 открь.гыи на счетный и сбросовый входы счетчика 43 поступают импульсы с выходов блоко: 28 сравнения кодов блоков10,1 и 10,2 производных, соответствующих значениям экстремумов и перегибов переходной характеристики. Области перегибов переходной характеристики (экстремучов импульсной характеристики) предмет;твуют областиее экстремумов, Импупь:. первого перегиба (перехода иэ стади нарастания в стадию релаксации) переходнойхарактеристики с выхода блока 28сравнения кодов блока 10,2 предшествует импульсу первого экстремума -выброса переходной характеристики с20выхода блока 28 сравнения кодов блока 10.1. Импульс первого перегиба,проходя через открытый ключ 47 насчетный вход счетчика 43, устанавливает на его выходе код "0001". 25 Импульсом выброса через открытыйключ 45, элемент 55 ИЛИ и открытый ключ 50 счетчик 43 сбрасывается в исходное состояние, на его выходе появляется нулевой код. Импульсом второго перегиба, соответствующего установившемуся значению интервала времени, устанавливается высокий уровень на выходе второго разряда счетчика 39, запирающего ключа 44 и 45, Этим предотвращается изменение состояния счетчиков 39 и прекращается поступление последующих импульсов экстремумов переходной характеристики на вход сброса счетчика 43, кро 4 ме импульса выброса. Вместо после- ,чующих импульсов экстремумов на другой вход элемента 55 ИЛИ поступают импульсы совпадения с первого выхода блока 35 сравнения кодов текущего4 значения интервала времени с кодами 0,9; 1,1 Тут, которые сбрасывают счетчик 43 в исходное состояние до тех пор, пока текущее значение интервала времени находится в пределах ф 0 9 ТчдТ; Ъ,1,1 тчст 1 огда текущее значение интервала времени устанавливается в пределах 0,9 Т.Т 1191 Тчс,с первого выхода блока 35 прекращают поступать импульсы и, после повторного импульса перегиба, на выходе счетчика 43 появляется код"0010", высокий уровень с выхода его второго разрядазакрывает одновходовье ключи 47 и 50 и многовходовый ключ 51. Счетчик 42 ускоренногоопроса разблокируется и начинает подсчитЫвать импульсы ждущего генератора 2, Тем же высоким уровнем открываются одновходовые ключи 48 и 49и многовходовый ключ 52, Код с выхода счетчика 42 через открытый многовходовый ключ 52 и многовходовый элемент 56 ИЛИ начинает ускоренный опроспостоянной памяти и .накопителя дешифраторов 21.2, 21,3 до полного завершения переходного процесса,Измерительные операции начинаютсяс поступления кодов текущего значенияинтервалов времени с выхода дешифратора 21,2 на второй вход блока 35сравнения кодов, где происходит сравнение с кодами 0,1; 0,9; 1,0 и 1,1Туп . С выхода, дешифратора .21.3 поступают на информационные входы измерительных регистров 58-60 коды сумматоров синхронно с кодами текущегозначения интервалов времени,Импульсом совпадения с третьеговыхода блока 35 сравнения кода текущего значения интервала времени с кодом0,1 Туп в регистр 58 записываетсясуммарный код с выхода дешифратора21,3, соответствующий времени задержки Т переходной характеристики,Первый импульс совпадения с первого выхода блока 35 сравнения кодатекущего значения интервала временис кодом 0,9 Ту, проходя через открытый ключ 46, записывает в регистр59 суммарный код с выхода дешифратора 21.3, соответствующий времени+ Т,где Т - время нарастания переходнойхарактеристики,Тем же импульсом, прошедшим черезлинию 53 задержки, ключ 46 закрывается, предотвращая последующую перезапись кода в регистр 59, На выходеблока 62, где происходит вычитаниекода, соответствующего Т, из кода,соответствующего Т, фиксируется кодразности, равный времени нарастанияТ переходной характеристики,Первым и всеми последующими импульсами совпадения с первого выхода блока 35 сравнения кодов текущих интервалов времени с кодами 0,9 и 1,1 Ттзаписывается суммарный код с выхода дешифратора 21.3, соответствующий19 1155990 20времени установления Тчс, переходного ми его текущего значения с выходапроцесса, буферного регистра 19, С подачей имПервый и последующие импульсы сов- пульса остановки переходного процеспадения с первого выхода блока 35 са по шине "Стоп прекращается посравнения кодов, проходя через деступление импульсной последовательлитель 54 частоты на два, подсчитыности эталонной частоты на исследуваются счетчиком 40 порядка иссле- емую систему, на выходе счетчика 38дуемой системы, код с выхода которо- устанавливается нулевой код адресаго соответствчети прекращается через дешифратор 21,1И10 запись в регистры 20 постоянной па 2 мяти.где ш - общее количество импульсов Измеритель временных интервалов,совпадения с первого выхода предназначенный для измерения хаблока 35 сравнения кодов.рактеристик переходных процессовПервый и последующие импульсы,установления частоты, после одногопроходящие через делитель 54 на два,ф запуска переходного процесса в исслетакже поступают на вход сброса счет- дуемой адапативной системе определячика 41 конца текущего измерения, ет текущие значения первой и второйна счетный вход которого приходятпроизводных, производит нормировкуимпульсы совладения с второго выходаб 35лока сравнения кодов текущегопереходного процесса (определениеустановившегося значения интервалазначения интервала времени с кодом10 Т Пвремени) и измеряет значения харакПосле окончания поступления импульсов совпадения с первоготеристик переходных процессов: в емяР д р це сов. времявыхода бл к 35выхода лоха сравнения кодов по -"установления и порядок исследуемойвторным импульсом с его второго высистемы.хода устанавливается на выходе счетчика 41 "0010", Вкод 1 , Высокий уровеньИзмеритель работает в трех режимах: медленного, ускоренного и понапряжения с выхода второго разрядасчетчика 41 ипоступает на шину Ко"Квторного ускоренного опроса постоянной памяти и накопителя, До окончанец во внешний управляющий блок и ния пе ехо ноговход сброса счетчика 42 блокируяемой системе измеритель проходитуСкоренный опрос постоянной памятичерез режимы медленного и ускореннои накопителя. го опроса, а после его окончанияВ режиме повторно ускоренноговозможен многократный запуск повторформирования кодов 35 но ускоренного опроса в изпрограммно изменяются коды 0,9;ного опроса в измерителе.1, 1 Т,п , На дополнительный вход В отличие от известного предлагасброса счетчика 41 от внешнего управ- емый измеритель обладает большимлякеего блока по шине "Запуск" пода- быстродействием и более высокой проется импульс запуска. Счетчик 42 разизводительностью: в течение одиночб локируется по входу сброса, на не- ного запуска переходного процессаго с выхода второго раэряйа счетчи- производится его нормировка и опредека 41 подается низкий уровень, вновь ляются его характеристики, При этомначинается синхронный опрос постоян- в исследуемой системе устраняетсяной памяти и накопителя и процесс 45 реадаптация, повышается -,очностьизмерений. построения математической модели сиЗавершение переходного процесса . стемы и экстраполяции дальнейшегоустановления частоты наступает с функционального ее состояния, Возможпоступления импульса остановки пере- ность определения первой и второйходного процесса в исследуемой си производных переходной характеристиеме на шину Стоп и на вход счет- ки, времени задержки и уточненияЦ 11чика 38 выбора адреса и съема инфор- времени нарастания наряду с многомации с выхода блока 34 сравнения .кратной интерполяцией начальногокодов при двухкратном совпадении кода Результата измерения характеристикустановившегосязначения интервала 55 переходного процесса расширяет фун-.времени с выхода регистра 61 с кода- кциональные воэможности измерителя,,ц есный и информационный выходы к адресному н информационному вхокоторого подключены соответственно дам запоминающего устройства, Изобретение относится к импульсной и электроизмерительной технике,предназначено для опр":деления характеристик переходных процессовустановления частоты в ад=.,:тивныхсистемах времени задержки, нарастания и установления; порядка систем,а также для получения значений первой и второй производных переходнойхарактеристики, и может быть использовано, например, в исследованииФункционирования искусственных ибиологических систем.Известен цифровой измерительчастотно-временных параметров элект"рических сигналов, содержащий микропроцессор, счетчики импульсов. элемент ИЛИ, элементы И и триггеры 11 .Однако он не может быть использован при исследовании переходныхи импульсных характеристик процессов установления частоты, когдааприорно неизвестна информация охарактере распределения весовыхкоэффициентов изменения, периода.в процессе установления частоты,поскольку переходный процесс ненормирован,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяизмеритель временных интервалов,содержащий усилитель-формирователь,выход которого через первую линиюзадержки подключен к первым входампервого и второго элементов совпадения и непосредственно к входамтриггера, управления, и триггера запуска, генератор импульсов соединенс первыми входами третьего и четвертого элементов совпадения, выходыкоторых соединены со счетными входами соответственно первого и второго счетчиков, выходы которътх подключены соответственно к первому и вто"рому входам запоминающего устройствапервый выход триггера управления подключен к вторым входам первого итретьего элементов совпадения, второй выход триггера управления соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов совпадения, выход первого элемента совпадения соединен с первым установочным входом запоминающего устройства непо-,средственно и через вторую линию задержки - с установочным входом второго счетчика, выход второго элемента совпадения подключен к установочному входу запоминающего устройства непосредственно и через третью линию задержки к установочному входу первого счетчика, выход15 усилителя-формирователя подключенк триггерам запуска и считывания,выходы которых соответственно соединены с входом генератора импуль- сов и первым входом пятого элемента совпадения, второй .вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - со счетным входом третьего счетчика, выход которого подключен к информационному входу первого регистра, вход записи которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены к выходам первогои второго элементов совпадения соответственно, первый, второй и третийвходы запоминающего устройства соединены с первыми входами соответственно первого блока сравнения кодов,блока формирования кодов и второго З 5 .блока сравнения кодов, первый и второй выходы блока формирования кодовподключены к вторым входам первогои второго блоков сравнения кодовсоответственно, первые выходы кото.рых соединены с первым и вторым. входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входушестого элемента совпадения, входузаписи второго регистра и входу делителя частоты на два. выход которого соединен со счетно входом четвертого счетчика и установочным вхо10 Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет 50 возможности определениятекущих значений первой и второй производных пере. ходной характеристики и областей экстремумов переходной и импульсной характеристик, измерения времени задерж ки и уточненного времени нарастания, проведения многократной интерполяции .характеристик переходного продом пятого счетчика. счетный вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, и входу триггера блокировки, выход которого соединен с вторым входом шестого элемента,совпадения, выход которого подключен к входу записи третьего регистра, информационный вход которого подключен к информационному входу второго регистра и выходу первого регистра, вторые входы первого и второго бло, ков сравнения кодов соединены с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, третий выход блока формирования кодов соединен с первым входом седьмого элемента совпадения, второй вход которого соединен с выходом пятого счетчика, а выход - с входом одновибратора, выход которого подключен к второму входу блока форми-.рования кодов И .20К недостаткам известного устройства относится малое быстродействие; только в течении двух запусков переходного процесса в адаптивной си 25 стеме (нормировки и измерения) определяются его характеристики и становится возможным построение математической модели. При этом, в результате повторного запуска переходного процесса происходит адаптация в системе, вызывающая появление ошибки реадаптации, искажающей математическую модель и затрудняющей экстраполяцию дальнейшего функционального состояния исследуемой системы. Кроме З 5 того, устройство имеет ограниченные функциональные возможности, так как не измеряет время задержки; вместо времени нарастания определяет сумму времен задержки и нарастания; не 40 определяет текущие значения первой и второй производных переходной характеристики, позволяющих определить область экстремумов переходной и импульсной характеристик; не произво дит многократную интерполяцию характеристик переходного процесса. цссса, а также повышение быстродействия,Поставленная цель достигаетсятем, что в измеритель временных интервалов, содержащий усилитель-формирователь. выход которого через первую линию задержки подключен к первымвходам первого и второго элементовсовпадения,и непосредственно - к входам триггера управления и триггера запуска, выход которого подключенк входу ждущего генератора импульсов,выход которого соединен с первымивходами третьего -и четвертого элементов совпадения, выходы которых соединены соответственно со счетными входами первого и второго счетчиков,а выходы счетчиков подключены соответственно к первому и второму входам запоминающего устройства, прямой выход триггера управления соединен с вторыми входами второго и третьего элементов совпадения, инверсныйвыход триггера управления подключенк вторым входам первого и четвертогоэлементов совпадения, выход первогоэлемента совпадения соединен непосредственно с треттим входом запоминающего устройства и через вторуюлинию задержки - с установочным входом первого счетчика, выход второгоэлемента совпадения соединен непосредственно с четвертым входом запоминающего устройства и через третьюлинию задержки с установочным входомвторого счетчика, введены блоки первой и второй производных, блок управления и выборки результата и блоктетрад, первый и второй входы которого соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггерауправления, третий и четвертый входыблока тетрад соединены с первым ивторым выходами запоминающего устройства, первая группа выходов блокатетрад подключена .к первой группевходов блоков первой и второй производных, вторая группа выходов блокатетрад подключена к второй группевходов блока первой производной,группа выходов которого соединенас второй группой входов блока второйпроизводной, выход ждущего генератора импульсов подключен к первомувходу блока управления и выборки результата, второй вход которого соединен с третьим выходом запоминающегоустройства, а третий и четвертый вхо 1155990ды подключены к выходам экстремумовсоответственно блоков первой и второй производных, пятый вход блокауправления и выборки результата соединен с четвертым выходом запоминающего устройства, информационные выходы которого подключены к соответствующИм информационным входам блокауправления и выборки результата, адресный и информационный выходы кото Орого подключены соответственно к адресному и информационному входам запоминающего устройства.На чертеже представлена функциональная схема измерителя, 1. Измеритель содержит усилительФормирователь 1, ждущий генератор 2импульсов, элементы 3,1-3.4 совпадения, триггер 4 запуска, триггер 5 управления, линию 6 задержки, линии 267.1 и 7.2 задержки, счетчики 8.1 и8,2, запоминающее устройство 9, блок10. 1 первой и блок 10.2 второй производных, блок 11 тетрад, блок 12 управления и выборки результата. 25Запоминающее устройство 9 содержит регистры 13,1 и 13.2 оперативной памяти четных и нечетных интервалов времени, триггер 14, элемент15 ИЛИ, многовходовые ключи 16.1и 16,2, линию 17 задержки, многовходовый элемент 18 ИЛИ, регистр 19буферной памяти, и-адресные регистры 20.1-20.п постоянной памяти, дешифраторы 21;1 адреса, 21,2 постоянной памяти, 21,3 накопителя,(и) сумматоры 22,Блоки 10,1 и 10.2 производныхимеют одинаковую структуру и включают в себя сборку 23.1-23,4 вычитания кодов,. регистры 24,1-24,4 текущихзначений производных, триггер 25запуска сравнения, триггер 26 знака производной, многовходовый элемент 27 ИЛИ, блок 28 сравнения кодов.Блок 11 тетрад состоит иэ триггеров 29,1 и 29.2, элементов 30.1-304совпадения, делители 31 частоты надва, одновходовых ключей 32.1-32,4,регистров 33.1-33.4 значений тетрад,1Блок 12 управления и выборкирезультата содержит блоки 34 и 35сравнения кодов, триггер 36 выборапределов сравнения, блок 37 Формирования кодов, счетчики 38-43, одно- Мвходовые ключи 44-50, многовходовыеключи 51 и 52, линию 53 задержки,делитель 54 частоты на два, двухвходовые элементы 55 и 56 ИЛИ, одновибратор 57, регистры 58 времени задержки, 59 суммы времен эажержки и нарастания, 60 времени установления, 61 установившегося значения интервала времени, блок 62 вычитания кодов, причем выход усилителя-формирователя 1 подключен к входам элементов 3,2 и 3,3 совпадения и к входам триггеров 4 и 5, прямой выход триггера 5 соединен с входами элементов 3,2 и 3,4 и одним иэ входов блока 11, инверсный выход триггера 5 подключен к входам элементов 3.1 и 3,3 и к другому входу блока 11, выходы блока 11 подключены к входам блока 10. 1, выходы которого соединены с входами блока 10,1;Измеритель работает следующим образом.5Перед началом запуска переходного процесса в исследуемой адаптивной системе по шине сброса (на чертеже не показана) триггеры: 4 и 5 измерителя, 14 запоминающего устрой-, ства 9, 25 и 26 блоков 10.1 и 10.2 производных, 29 блока 11 тетрад, 36 блока 12 управления и выборки результата, счетчики: 8 измерителя 38-43 блока 12, регистры 13; 19 и 20 запоминающего устройства 9, регистры 24 блоков 10.1 и 10.2, регистры 33 блока 11, регистры 58-61 блока 12 и одновходовые ключи 32 и 46 устанавливаются в исходное состояние,. При этом на выходах триггеров 4, 25 и 36 устанавливается низкий уровень напряжения, на выходе триггера 26 - высокий уровень:. на прямых выходах триггеров 5. 14 и 29 устанавливается низкий уровень, а на их инверсных выходах - высокий; на выходах счетчиков 8,38-43, регистров 13, 19, 24, 33, 58-61 устанавливается нулевой код, В исходном состоянии счетчик 42 заблокирован по счетному входу низким уровнем с выхода второго разряда счетчика 43 начала измерительных операций, Запись в адресные регистры 20 производится дешифратором 2 1. 1 адреса, запись в регистры: 58 времени задержки, 59 суммы времен задержки и нарастания заблокирована низким уровнем напряжения с выхода триггера 36, Одновходовые ключи 32 устанавливаются в закрытое состояние, а одновходовый ключ 46 в открытое состояние,10 Одновходовые ключи 32 управляютсяделителем 31 частоты на два, ключ4 Ь - линией 53 задержки. Ключи 44и 45 открываются выходом второго разряда счетчика 39 записи установившегася значения интервала времени,а ключи 47-50 управляются выходомвторого разряда счетчика 43 началаизмерительных операций, Низкий уровень напряжения с вторОго выходасчетчиков 39 и 43 соответствующийнулевому коду с их выходов, открывает ключи 44, 45, 47, 50 и закрываетключи 48 и 49,Первый усиленныйи сформированный., 15в усилителе-Формирователе 1 импульс, переходного процесса установлениячастоты в исследуемой системе, поступающий по шине "Вход", опрокидывает триггеры 4 и 5. На выходе триггера 4 появляется высокий уровеньнапряжения, на прямом выходе триггера 5 - высокий уровень, а на егоинверсном выходе - низкий. Высокийуровень с выхода триггера 4 запуска- ф 5ет ждущий генератор 2 импульсов. Импульсы ждущего генератора 2 проходятчерез элемент 3.4 совпадения и подсчитываются счетчиком 8.1 импульсовнечетных интервалов времени. 30Второй импульс усилителя-Формирователя 1 опрокидывает триггер 5 в ис-,ходное состояние. Элемент 3.4 совпадения запирается и импульсы ждущегогенератора 2 прекращают поступать на Мвход счетчика 8.1 нечетных интервалов,начиная проходить через элемент 3,1совпадения н подсчитываться счетчиком 8,2 четных интервалов, Этим же,импульсом усилителя-Формирователя 1, ффзадержанным в линии 6 задержки и про- .шедшим через открытый элемент 3.3совпадения, код предшествующего нечетного интервала времени с выходасчетчика 8.1 нечетных интервалов пе зреписывается в регистр 13. 1 оперативной памяти нечетных шнтерваловзапоминающего устройства 9, выходной код которогопоступает на входблока 11 тетрад, внутри его на ин фформационные входы регистров 33.1,33.3 нечетных значений тетрад. Этотвыходной код определяет текущее значение первого временного интервала.Второй импульс усилителя-формирователя 1, проходя через линию 7.1 задержки нечетных интервалов, сбрасы;вает счетчик 8.1 на еговыходе появляется нулевой код, тем самым подготавливая его к Фиксации новойинформации о следующем нечетном временном интервале.Третий импульс усилителя-формирователя 1 вновь опрокидывает триггер 5 в противоположное исходному саста-яние; импульсы ждущего генератора 2 прекращают подсчитываться счетчиком 8.2 и начинают заполнять счетчик 8. 1, на выходе котороге установлен нулевой код. Этим же импульсом усилителя- формирователя 1, задержанным в линии 6 общей задержки и прошедшим через открытый второй элемент 32 совпадения, код предшествующего четного интервала с выхода счетчика 8,2 перепи-, . сывается в регистр 13.2 оперативной памяти, выходной код которого с первого выхода запоминающего устройства 9 поступает затем на третий вход блока 11 тетрд и внутри его на информационные входы регистров 33.2 и 33.4 четных значений тетрад. Этот код определяет текущее знасение второго временного интервала. Третий импульс усилителя-формирователя 1, проходя через линию 7.2 задержки, сбрасывает счетчик 8.2, на его выходе появляется нулевой код, подготавливая его к фиксации ионой информации о следующем четном временном. интервале.Блок 11 тетрад предназначен для записи информации с выходов регистров 13.1 и 13.2 четных и нечетных интервалов в регистры 33.1, 33.3 и 33.2, 33.4 соответственно и выработки управляющих сигналов записи в регистры 24 текущих значений производных в блоках 10. 1 и 10.2.Формирование тетрад.управления осуществляется триггерами 29.1 и 29.2 нечетной и четной полутетрад и элементами 30.1-30.4 совпадения, преобразующими из исследуемых интервалов времени непрерывную последовательность тетрад, следующих друг за дру- гом. Исследуемые интервалы времени поступают на блок 11 тетрад с прямого и инверсного выходов триггера 5 управления в виде чередующихся во времени высоких уровней напряжения. Каждый нечетный интервал времени, соответствующий высокому уровню напряжения на прямом выходе триггера 5, преобразуется триггером 29. 1 нечет" ных полутетрад и элементами 30,1 и 30.2 совпадения в первый и третий такты тетрады, и каждьй четный ин 1155990 1 Отервал времени, соответствующий высокому уровню с инверсного выходатриггера 5, превращается во второйи четвертый такты тетрады,Одновходовые ключи 32.1-32.4,5в исходнсм состоянии закрыты и открываются первым импульсом второйтетрады с выхода делителя 31 частотына два. Запись в четвертый регистр33,4 начинается первым импульсом10второй тетрады, а запись в остальныерегистры 33.1-33,3 (с первого потретий) - импульсами и;рвой тетрады(с второго по четвертый), аким образом, запись в регистры 33.1-33,4производится со сдвигом на первыйтакт первой тетрады, обеспечиваяпоследовательную выборку и записьинформации с выходов регистров 13,1и 13.2. 26Определение значении первых производных в блоке 10.1 осуществляетсяблоками 231-23,4 вычитания кодов,каждый из которых вычитает код предшествующего интервала времени изкода последующего. Первая производная определяется кодом, соответствующим разности последующего и предшествукнцего интервалов времени заединичный интервал времени эталонной 30частоты ТлТ = Т, - Т 1,где 3 - индекс первой производной,д +1х - индекс блока 23 вычитаниякодов;Т;, - последующий интервал времени;Т; - предшествующий интервал времени,49/Определение значений вторых производных в блоке 10,2 происходит аналогично определению значений первых производных в блоке 10,1 При этом блоки 23 в блоке 0,2 вычитают код предшествующей разности временных интервалов из кода последующей, Вторая производная определяется кодом, соответств 1 еицим результату вычитания последующей и предшествующей разнос- тей интервалов времени за еднничньм , интервал времени эталонной частоты Т -ат -Т,К Р 1К - индекс второй производной,+1= х+21=1=3;Т" - последующая разность интервалов времени; йТ - дТ;,д, - л Т;оТ - предшествующая разностьвременных интервалов,Поскольку запись в регистры 33,133,4 происходит со сдвигом на первыйтакт первой тетрады, а фиксация второй производной возможна дополнительно еще через три такта первой тетрады, то первый управляющий сигналзаписи во времени должен происходитьв течение пятого исследуемого интервала времени или первого такта второй тетрады, Запись в регистр 24.2и сброс регистра 24.1 осуществляется с выхода первого ключа 32,1, запись в третий регистр 24.3 и сбросрегистра 24.2 в с выхода ключа 32.2запись в регистр 24.4 и сброс регистра 24.3 - с выхода ключа 32,2,а запись в первый регистр 24.1 исброс регистра 24,4 - с выхода ключа 32.4,Одновременно с первым управляющим сигналом записи с выхода первого клю;. ча 32.1 блока 11 тетрад опрокидывается триггер 25 запуска сравнения в блоке 10,1, на его выходе появляется высокий уровень напряжения, открывающий блок 28 сравнения кодов с временем задержки, превышающим суммарное время записи в регистры 24 и про"ождение кода с его выхода через мнаговходовый элемент 27 ИЛИ на информационный вход блока 28 сравнения кодов. В результате чередования записи.в последующий и броса предшествующего регистров на информационный вход блока 28 сравнения кодов с выхода многовходового элемента 27 ИЛИ поступают непрерывно чередунициеся коды значений первых производных, где они сравниваются с нулевым кодом, В моменты их совпадения с нулевым кодом, когда переходная характеристика принимает значения экстремумов, блок 28 сравнения кодов вырабатывает кратковременный одиночный импульс, опрокидывающий триггер 26 знака производной из предшествующего состояние в последующее и наоборот. До первого. совпадения, когда значения производной положительны, на выходе триггера 26 знака производной в исходном состоянии присутствует высокий уровень напряжения. После первого совпадения триггер 26 опрокидывается в состояние, противоположное исходному, и на его1155990выходе появляется низкий уровень на- тервалов, опрокидывает триггер 14пряжения, означающий, что последу- в противоположное исходномч состояние,ющие значения производной будут от- на его прямом выходе появляется вырицательными. Импульс первого сонпа-сокий уровень, открывающий многовходения соответствует первому экстре довый ключ 16 2 а амуму переходной характеристики - выа на его инверсномвыходе - низкий уровень, эакрывабросу, значение временного интерва- ющий многовходовый ключ 16,1. Каждыйла которого регистрируется внешним четный импульс, записывающий код вблоком постоянной памяти, регистр 13. 1, опрокидывает трйггер 14Одновременно с вторым управля в исходное состояние, низкий уровеньющим сигналом записи с выхода клю- с его прямого выхода закрывает многоча 32,1 блока 11 тетрад опрокидыва- ,входовый ключ 16.2, высокий уровеньется триггер 25 запуска сравнения с его инверсного выхода открываетблока 10,2 и повторяются процессы, многовходовый ключ 16,1, Лоэтомуаналогичные представленным процессам 1 на информационном входе регистра 19в блоке 10.1. Иоменты совпадения ко- буферной памятии поочередно появлядов вторых производных с нулевым ются коды нечетнечетных и четных интеркодом в блоке 28 блока 10,2 когдаувалов временимени, переписываемые импульимпульсная характеристика (совокуп- сами записи с кси с выхода линии 17 задержность первых производных с выхода 2 О ки в регистр 19 для последующей ихмноговходового элемента 27 ИЛИ) при- перезаписи вписи в адресные регистры 20,1 йимает значения экстремумов соответ и постояннпостояннои памяти. Управлениествуют значениям перегибов переходной перезаписью код вью кодов в адресные регистхарактеристики, ры 20.1-20.п осуществляется .кодомКоды значений первой ьТи второй д счетчика 38 выбвы ора адреса и съемаьТ производных с выходов многовхо.- . информации бл 12лока управления идовых элементов 27 ИЛИ блоков 10.1, выборки резул а1 О 2вы орки результата, заполняемого.2 и коды знака производных с вы- импульсами запис и с выхода линии 17хода триггера 26 этих же блоков по задержки, и дешифратором 21.1 адресоответствующим шинам ь Ти Кн, иим " ь ; - ; са. Выходной код и-адресных регистпоступают во внешний ров 20 суммируется в (и)и- ) сумматоблок постоянной памяти,Врах 22, Если в регистрах 20 постоянно записывается код текущего значеПри поступлении каждого очередного . ния временных интервалов то в симпульса усилителя-формирователя 1е умматорах 22 последовательно фиксина вход триггера 5 .последний каждый фсЪ руется код ступенчатого;приращенияраэ меняет свое состояние и импульсы длительности каждого последующегождущего генератора 2,подсчитываютсяинтервала времени к длительностипоочередно счетчиками 8.1 и 8.2, ссуммы всех предшествувитсил инте валоввыхода которых поочередно переписы- времениЯдщю. рв аловвается код значения текущего интер- фвала времени в регистры 13.2-13,1оперативной памяти соответственноТ, =У ,.г;+, 1 1 )четных и нечетных интервалов. С выГхода регистров 13 оперативной памя- где , -- длительность суммыти в запоминающем устройстве 9 код фф =1- длительность суммы предзначения текущего интервала временишествующих инте вчуют ервчовпоступает через многовходовые ключивремени16 1 и 16 2 и многовходовый элемент18 ИЛИ на информационный вход регистющего интервала времени.Дешифрация адреса в дешифраторера 19 буферной памяти, в котором фф 21 1 для записдля записи кодов в регистрах 20он переписывается импульсами записи постоянной памяти начинается кодомчетных и нечетных интервалов време- счет 38че чика , соответствующим второни, объединенных элементом 15 КПИ му импульсу записи с выхода линии 17и задержания в линии 17 э е жки.ад р е задержки, Поскольку начальное эначеИноговходовые ключи 16 управляются . М ние вт йРние второ производной переходной хаи с учетом сдвига записитриггером 14 с раздельными входами. рактеристики сКаждый нечетный импульс, записыва- в регистры 33 блока 1 тетрад нающий код в регистр 13.2 четных ин- ,один такт первой тетрады соответству 1155990ет первому такту второй тетрады(пятому исследуемому интервалу времени), то выборка кода значенияпервого исследуемого интервала времени из регистров 20 и кода ступенчатых приращений длительности иэ сумматоров 22 по отношению к записи вадресные регистры 20 должна проиэводиться через два такта, Поэтому дешифрация выходного кода адресных 10регистров 20 постоянной памяти исумматоров 22 накопителя в дешифраторах 21.2, 21.3 начинается с кодасчетчика 38, соответствующего четвертому импульсу записи с выхода линии 1517 задержки,Выходной код дешифратора 21,2постоянной памяти поступает на информационные входы регистра 61 установившегося значения интервала вре- Вмени и блока 35 сравнения кодов,а выходной код дешифратора 21.3 на-копителя - на информационные входыизмерительных регистров 58-60 времени задержки, суммы времени, задерж- дки и времени нарастания блока 12управления и выборки результата,Измеритель в течение нормировки(определения установившегося значения интервала времени) и определения характеристик переходного процесса установления частоты работаетв трех режимах опроса дешифратора21,2 и 21.3 соответственно постоянной памяти и накопителя: медленного,ускоренного и повторно ускоренного,В первом режиме, когда осуществляется нормировка и поиск окончания установления переходного процесса, опрос дешифраторов 21.2 и 21,3 постоянной памяти и накопителя производится выходнЫм кодом счетчика 38 выбора адреса и съема информации синхронного с частотой переходного процесса через открытый многовходо 4 вой ключ 51 и многовходовый элемент 56 ИЛИ блока 12 управления и выборки результата. Режим медленного опроса продолжается до появления на выходе . второго разряда счетчика 43 начала измерительных операций высокого уровня напряжения, закрывающего многовходовый ключ 51, открывающего многовходовый ключ 51, открываго миоговходовый ключ 52 и разблокирующего счетчик 42 ускоренного опроса постоянной памяти и накопителя, В результате этого прекращается". режим медленного опроса дешифратора21,2 и 21.3, счетчик 42 ускоренногоопроса постояннйо памяти начинаетподсчитывать импульсы ждущего генератора 2 и начинается режим ускоренного опроса выходным кодом счетчика 42 дешифратора 21.2 и 21.3 черезоткрытый многовходовый ключ 52 имноговходовый элемент 56 ИЛИ. В этомрежиме происходит определение характеристик переходного процесса, Высоким уровнем напряжения с выхода второго разряда счетчика 41 конца текущего измерения, когда определены характеристики переходного процесса,производится блокировка по входусброса счетчика 42, на его выходе устанавливается нулевой код, завершаярежим ускоренного опроса,В случае необходимости интерполяции математической модели и приближения ее поведения к поведению исследуемой адаптивной системы производится ряд повторных сбросов счетчика 41 по дополнительному входу сбро-са в исходное состояние, счетчик 42 ,вновь разблокируется по входу сброса и осуществляется многократноповторяющийся режим повторно ускоренного опроса.Переходный процесс завершаетсяк моменту первого повторного сбросасчетчика 41 и начала повторно ускоренного режима, При этом происходитдвухкратное совпадение текущего значения интервала времени с выходабуферного регистра 19 с его установившимся значением с выхода регист ра 61 в блоке 34 сравнения кодов,вырабатывающем импульс сброса счетчика 38, прекращая фиксацию значений переходной характеристики в адресных регистрах 20 постоянной памяти.Импульсы совпадения кодов первойи второй производных переходной характеристики с нулевым кодом с выходов блоков 28 сравнения кодов блоков 10,1 и 10.2 предназначены дляуправления работой блока 12 управле- .ния и выборки результата и поступают на его третий и четвертый входы.В зависимости от характера переходный процесс может быты монотонным, релаксационным и немойотониым.В случае монотонного характера переходного процесса импульсом первого совпадения кода текущего значе1155990 одновходовый ключ 47, Вторым импульсом совпадений с выхода блока 10.2на выходе второго разряда счетчика 39устанавливается высокий уроВень напря 5 жения, закрывающий ключи 44 и 45, Перепадом высокого уровня с выхода второго разряда счетчика 39 запускаетсяодновибратор 57, вырабатывающий импульс записи кода текущего значения10интервала времени, соответствующегоустановившемуся его значению, с выхода дешифратора 212 постояннойпамяти запоминающего устройства 9в регистр 61 блока 12 управления и15 выборки результата. Код установившегося значения интервала времени с выхода регистра 61 поступает на блок 34сравнения кодов, где сравнивается скодом текущего значения интервала20 времени с выхода регистра 19 буферной;памяти запоминающего устройства9 и одновременно поступает на блок 37формирования кодов, на выходе которого формируются коды: 0,1; 0,9; 1,0;1, 1 То - установившегося значенияинтервала времени.Таким образом, осуществляетсянормировка переходного процесса установления частоты и формирование39 кодов в режиме медленного опроса постоянной памяти, подлежащих сравнениюв блоке 35 в режиме ускоренного опроса с кодами текущего значения интервала времени,В режиме медленного опроса ключи488 и.49 закрыты низким уровнем напряжения с выхода второго разряда счет-,чика 43 начала измерительных операций. Поэтому импульсы совпадения кор цов 0,9; 1,1 Тус с первого выхода ии кода 1,0 ТуО. с второго выхода блока 35 сравнения кодов не проходятчерез закрытые ключи 48 и 49 на вхо-ф,ды записи регистров 59 и 60 и насчетные входы счетчиков 40 и 41,ус 1Импульс совпадения с кодом 0 1 Т 1с третьего выхода блока 35 сравнениякодов в режиме медленного опросатакже не поступает на вход записирегистра 58, поскольку нормировкапереходного процесса происходит после совпадения кода текущего значения интервала с кодом О 1 Т и .фе чет и .формирования кодов в блоке 37.ФИмпульсы совпадений с выхода блока 10.2.2, кроме первого входа триггер , поступают на счетный входа 36счетчика 39 записи установившегося значения интервала времени через от-крытый одновходовый ключ 44, а на счетный вход счетчика 43 начала измерительных операций - через открытый ния второй производной переходной характеристики с нулевым кодом ,область первого экстремума импульсной характеристики) с выхода блока 28 сравнения кодов блока 10,2 триггер Зб блока 12, управления и выборки результата по своему первому входу опрокидывается в противоположное исходному состояние. На его выходе появляется высокий вровень напряжения, разблокируя регистры; 58 времени задержки, 59 суммы времен задержки и нарастания, по ходу записи в них.При релаксационном характере переходного процесса импульсом пер, вого совпадения кода текущего значения первой производной переходного процесса с нулевым кодом с выхода блока 28 сравнения кодой блока 10.1 триггер Зб по второму входу блокируется и в дальнейшем не реагирует на поступление на его первый вход импульсов совпадений с выхода блока 10.2. В этом случае регистры 58 и 59 остаются заблокированными низким уровнем напряжения с выхода триггера Зб и время задержки и нарастания не измеряются.Этим же импульсом с выхода блока 28 блока 10,1 в блоке 37 формирования кодов, кроме кода 0,9 Тс - установившегося значения интервапа времени, подготавливается к поступлению " на вход блока 35 сравнения кодов и код 1,1 Т.,пНемонотонный переходный процесс является комбинацией монотонного и релаксационного. Поэтому при немонотонном переходном процессе происходит совместно разблокировка регистров 58 и 59 и подготовки кодов 0,9;1,1 Ту в блоке 37 к поступлениюна вход блока 35.Немонотонный переходный процессявляется наиболее общим (в дальнейшем "переходный процесс" ), поэтомуработа измерителя будет рассмотрена при немонотонном процессе в исследуемой системе,Переход из режима медленного опроса в ускоренный происходит после появления на выходе второго разряда счетчика 43, начала измерительных