Цифровое устройство для спектральных преобразований

4(Я) С 06 Р 15 3 ИОАН ЕНИЯ 1 ДЕТЕЛЬСТИУ ГОСУДАРСТВЕЙНЬЮ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЙРЫП 4 Н АВТСйСМ(56) Механизм и автоматизация произ:- водства, 1971910, с,23-25Авторское свидетельство СССР В 974349 кл. О 05 Р 19/02,1981 (54) (57) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ЛЛй СПЕКТРАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ, содержащее аналого-циФровой преобразователь, выход которого подключен к информационному входу блока вычисления быстрого преобразования Фурье, информационный выход которого подключен к первому входу блока вычитания, выход которого подключен к информационному входу блока вычисления обратного быстрого преобразования Фурье, информационный выход которого. подключен к входу первого цифроаналогового преобразователя, блок памяти заданного спектра, информационный вйход которого подключен к первому входу первого делителя, синхронизатор, выход которого подключен к управляющему входу бло" ка памяти заданного спектра и входам синхронизации, блока вычисления быстрого преобразования Фурье, блока вычитания н блока вычисленияобратного быстрого преобразованияфурье, о т л и ч а ю.щ е е с ятем, что, с целью увеличений диапазона вибраций по амплитуде, в неговведены второй и третий цифроаналоговые преобразователи, второй делитель и блок определения максимума,выход которого подключен к второмувходу первого делителя, управляющему входу второго циФроаналоговогопреобразователя и входу второго делителя, выход которого подключенк управляющему входу третьего цифроаналогового преобразователя,информационный выход которого подключен к входу аналого-циФровогопреобразователя, вход блока определения максимума лодключея к инФормационному выходу блока памяти "заданного спектра, выход первогоциФроаналогового преобразователяподключен к информационному входувторого цифроаналогового преобразователя, информационный выход.которого является информационным выходом устройства, информационным входом которого являетсяинформационный вход третьего цифроаналогового преобразователя, 11519865015 45 50 55 бО Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для управления вибрациями.Целью изобретения является увели. чение диапазона вибрации по амплитуде.На чертеже представлено предлагаемое устройство.Устройство содержит ЦАП 1-3,АЦП 4 блок 5 вычисления ОБПФ, блок 6 определения максимума, делители 7 и 8, блок 9 вычисления БПФ, блок 10 вычитания, синхронизатор 11, память заданного спектра 12.Выход ЦАП 2 является информационным выходом устройства, сигнал с которого поступает на вход виброустановки. Информационный вход ЦАП 3 является информационным входом устройства, на который поступает сигнал обратной связи, снятый с виброустановки.1 Устройство работает следующимобразом,Перед началом работы в памятьзаданного спектра 12 заносят абсолютные значения ординат спектра,которые надо воспроизвести на виброустановке, Затем блок 6 определения максимума при считывании изпамяти заданного спектра 12 определяет значение самой максимальнойординаты спектра 5 , запоминаетего и выдает на свой выход. Приэтом коэффициент передачи ЦАП 2 поаналоговому сигналу становится пропорциональным значению 5 .Делитель8 производит деление единицы начисло, имеющееся на выходе блока 6определения максимума, а результатделения управляет ЦАП 3, у которогокоэффициент передачи становитсяобратно пропорциональным 5 . Синхронизатор 11 обеспечивает своими выходными импульсами управление ра"ботой устройства. При этом все заданные значения спектра в памяти заданного спектра 12 делятся последовательно на значение Б в делителе 7,ана вход блока 10 вычитания подаются уже нормированные спектральныесоставляющие, одна из которых начастоте, соответствующей ординате5 имеет значение единицы,Ьседругие составляющие имеют меньшеезначение. При этом устройство работает таким образом, что автоматически становятся равными на. соответствующих частотах ординатыспектра вибрации 5 в и ординаты нормированного спектра Б. Блок 10вычитания воспринимает оба спектра,выдает по каждой частной составляющей сигнал в блок 5 вычисления 20 25 30 35 40 ОБПФ, который через ЦАП 1 подаетна вход ЦАП 2 аналоговый временныйсигнал с заданными спектральнымисоставляющими. Общий уровень сигнала регулируется с помощью ЦАП 2,на выходе которого сигнал регулируется с пропорциональным значению з . Этот сигнал возбуждаетвибрации на виброустановке.Сигнал обратной связи, снимаемый с виброустановки, делится вЦАП 3 на значение 5 , далее уменьшенный сигнал преобразуется в АЦП 4в цифровой вид, затем сигнал анализируется в блоке 9 вычисленияБПФ и спектр сигнала зв подается на вход блока 10 вычитания,Таким образом, спектр Бв становится равным спектру 5 . Спектр зв получен в результате деления на 5, в ЦАП 3 сигнала с виброустановки, а спектр Б получен в результате деления на значениезаданного спектра в памяти заданного спектра 12, Поэтому спектр вибросигнала на виброустановке всегда равен спектру, заданному в памяти заданного спектра 12. Необходимо обратить внимание на то, что несмотря на возможность, задания различных по уровню спектров памяти заданного спектра 12, которые воспроизводятся по виброустановке, сигналы на входах блока 10 вычитания всегда имеют нормированные величины, так как спектр Бд нормирован, а спектр 5, равен примерно спектру В,. При этом на выходе АЦП 4 при любых заданных спектрах сигнал имеет примерно одну амплитуду.Аналогичным образом сигнал на выходе ЦАП 1 при различных заданных. спектрах всегда имеет примерно одну амплитуду. Поэтому цифровые блоки АЦП 4, блок 9 вычисления БПФ, блок 10 вычитания, блок 5 вычисления ОБПФ,ЦАП 1 работают всегда с цифровым сигналом постоянной амплитуды. Для получения большой точности воспроизведения вибрации на виброустановке и обеспечения большого диапазона изменения ее по амплитуде, разрядность цифровых слов указанных блоков может быть небольшая, так как амплитуда обрабатываемого ими сигнала всегда примерно постоянна и максимальное число разрядов в блоках может быть установлено с небольшим запасом, который обеспечит отсутствие ограничения цифровых. сигналов по амплитуде,11,51986 Вход Составитель А Техред М.Куэ нов орректор А.ОбручарРедант анд одписное филиал ППП 1 фПатентф, г.Ужгород, Ул.Проек 4 Закаэ 2326/39 ВНИИПИ Госу по дела 113035, Тираж рственного иэобретени осква, Жомитета СССРи открытийРаушская наб.,