Устройство для адаптивной временной дискретизации аналоговых величин

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски,т Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства1970 ( 1466913/18 Заявлено 16 Х л. б 06 т 3/О аявкиС ПРИСОЕДНГЕН 1Приоритет Комитет по аелам изобретений и открытий ори Совете Министров СССРпубликовано ОЗ.Х 1.1972. Бюллстснь34ата опубликования описания 2,11.1973 УДК 681.34(088.8 Авторы зобоетен Т, С. Клыковскд А. Абдуллае Заявнтел кский научно-исследовательский институт энергетики и авто к ТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОЙ ВРЕМЕННО ДИСКРЕТИЗАЦИИ АНАЛОГОВЫХ ВЕЛИЧИН 5 Изобретение относится к устроиствам ада 1 птивной времецной дискретизации,Известны устройспва для адаптивной временной дискретизации аналоговых величИн,содержащее ключи, последователыно ооединенные и подключенные к блэку управлениякоммутатор, аналого цифровой преобравователь, сумматор и блок оперативной,памяти.Однако схем,ы танских устрой,ств при дискритизации и контроле несколыких велинин сложны,Предложенное устройство отличается тем,что содержит последователыно включенныеблоки дифференцирования, вход пераото изкоторых соединен с выходом коммутатора, а 15их выходы через дэполнителыные аналоюоцифровые преобразователи подклОчены коиходам сумматора, Причем выход аналолоцифрового преобразователя соединен оо,входами двух ключей, выходы,которых подклю Очены ооответственно к выходному зажимуустройства и ко входу блока оперативной памяти. Управляющие входы соедияены с выходэм блэка олеративной памяти, подключенионо к ОднОму из вх 01 доВ сумматора, и с выходом блока управления.Это позволило упростить схему при дискретизации и контроле неаколыких величжин,На чертеже приведена блок-схема устройства. ЗО Устроиство содержит коммутатор 1, апалого-цифровой преобразователь 2, ключи 3 и 4, блок оперативкой памяти 5, сувтматор б, дифференциалыные усилители 7 и 8, аналого-цифровые лреобразователи 9 и 10 и бланк управления 11.Устройство работает следующим образом.Число аналоговых величин, контролируемых (измеряемых) устройством, р авно К. Описание принципа действия устровства дано толыко применителыно к 1-й величине.Контроль (измерение) остальных Квеличин производится аналогично.Кюм мутатор 1 циклически с шагом Ж=оопз( опрашивает контролируемые (измеряемые) величинны х, (1), , х Хл И ПОДКЛ 1 ОЧЬЕТ ИХ На:ВХОД анаЛОГО-Цифрового преобразователя 2 время-импулысноао типа. Пусть в момент времени 1 была подключена 1-,я величина. С,выхода преобразователя 2 дискретное значение аеличинх;(1) =хчерез ключ 8 при выполненни определенного условия, о котором будет сказано ниже, выдается с устройства потребителю (на регистрацию, в линию связи, в устройст во сопряжения с ЭВМ и т. д.). Помимо эна чения самой,величины должен быть выдал епо номер (адрес) и время выдачи в некоторых относительных (или абоолютных в зависимости от конкрепной потребности) единицах. Через ключ 4 одновременно значение величины х;а также ее номер (адрес) запоминаются в определенной ячейке блока онеративной памяти 5 для далынейшего использ,оваяния.С коммутатора 1 непрерьпвная;величина х;(1) поступает также на блок дифференцпрования 7, формирующий первую производную х (1). С выхода блошка дифференцирования величина х,(1) подается па аналого-цифровой преобразюватель 9 и на;следующий блок дифференцирования 8, формируюгций вторую производную х,. (1),Аналого-цифровые преобразователи 9 и 10 фюрмируют дискретные значения,произвюдных х (1;) =х, и х (1,) =х, с аналого-цифровых 1 и - Рптреобразователей 2, 9 и 10 на сумматор б в определенной последователыности выдаются значения х, х, х" а из блошка оператив,нойЛР памяти 5 выдапотся значения Ы, и другие данные, необходимьье для формирования 1 предсказьпваемопо значения 1-й величины на следующий момент времени 1; 1=1;+Л 1 согласно выражению3дгХ/ (. Ц: Хд + х+ х/ + + п 1Для простоты на чертежке показаны только блоки, формирующие две перовых производных. По аналогии мажино формировать прои,зводные более высоцких порядков.Пю Оконч ании формирювэн ия, п редсказываеыотю на момент аремени 1,+, значения 1-й велич,ины хя,+ц, в сумматор б из блошка оперативной,памяти 5 выдается базисное значение параметра х. В сумматоре формируется разность /хд;+ц - х/ после чего из блошка аперативной памяти 5 на сумматюр б поступает допгустимая погрешность кванвования но уровню в, и в сумматоре б прюизводится сравнение /х+ц - х/ с в, Результат сравнения фиксируется в блоке управления 11. Если ока,жется, чтю /хд;+ц - х/)вп, то при наступлении момента времени 1;+ с блошка 11 выдается разрешение на ключи 3, 4 и действителыное дискретное значение рго параметра хя;+ц, ооответствующее этому:моменту времени, подается потребителю, а также запоминается в качестве базисного для,последующих шагов опроса в блошке оперативной памяти б, а хранимое,ранее значение х стирается. Через ключ 3 вслед за значением хк;+ц из блока 5 выдается номер (андрес) данного параметра, Для того чтобы потребитель знал, какому моменту времени соответствует принимаемое дискретное значение 1-й величвны, требуется одновременно передавать время. Значение времени фюрмируется н блоке управления 11, Оно показьивает, сколько времени,прюшло с момента,предыдучцей выдачинотребителю зна 1 чения 1-й величины до даннойвыдачи. Численно это значение траувночислу шагов опроса М, укладывающемуся вданный шаг дискретизации т;т. е. т;,=Ыгде индекс 1 указывает номер величинны, аиндекс з,номер шага дискретизации даиного,параметра. Значения времени тдля каждойвеличины и для каждопо шага дискретизациирапятся в блоке 5 и выданотся через ключ 3вместе со значением параметра и адресом.На следующем шаге опроса в качестве базисной,величины для 1-й величины беретсяуже хд;+ц.Если окажется, что /хяп+ц хч/(вд, то принаступлении момента,временпп Е;+разрешение20:на ключи 3, 4 не поступает и потребителю:невыдается значение параметра, а содержимоеблока операти(вной памяти 5 не изменяется,Значение х,;+ц поступает толыко с анало 1 поцифрового преобразователя 2,на сумматор б,25 где описанным,выше способом формируетсяаредсказьпваемое на момент времени 11+гзначение 1-й величинны хя;+гь Разностьх,;+г 1 - хи сравнввает 1 ся эта разность ю вд.В дадынейшем весь ход преобразования пюв 30торяется. При выполнении условия /ху+г 1 -- х /)в наступавщвпо на (з - 1) -,ом шагеопроса с-го шага дискретизации, на следующем шаге опроса, который является уже пераым шагом опроса, (1+1)-го шата дискретизации, в казачестве базисной величины беретсяхяк+зьТаким образомпри выполнении условия/хя;+8 - х/) вп действительное дискретное40 значение 1-й величины, а такое ее номер(адрес) и время, которому соответствует этюзначение, выдаются,потребителю через з шагов опроса после предыдущепо выданнопозначения,45 Вся работа устройства организуется блокомуправления 11, Связан этюпо блока с остальными показаны на блок-схеме упрощенно.Следует отметить, что в устройстае все операции по формированию предоказьпваеМопо50 значения контролируемой (измеряемой) величины на следующий мюиент времени, сравнение предсказанногю значения и действительнопо, определение условия выдачи значения величины потребителю, храпение необхю 55 димых данных производятся в дискретппогцифровой форме, что,позволяет получить 1 высокупо степгень точппости,всех этих операций.В аналоговой форме производякя тюлыкоо 1 перации дифференцирования.60 При реализации у 1 стройства нет необходимости генерировать сипиалы линейной 1 илипара;болическ,ой Р , 1" форм,ы так как шагопроса Л 1 здесь постояичный. Дискретное значение коптфолируемюЙ (измеряемюй)65 ны задается из устрюйспва,практически без. МаслУскова Корректоры: Л. Чуркинаи Е. Михеева ехин акт хр каз б 2/9НИИПИ Комитета п Изд.1849 Тираж 406 Подписное делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР 1 осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типографи апуц, 2 за 1 держки, если не считать, времени самого преобразования из аналоговой формы в цифровую. 11 ри современных опособах преобразования это время достаточно мало,Предмет изобретенияУстройство тля адаптивной времеиной дискретизации аналоговых величин, содержащее ключи, псслеловательно соединенные и подключенные к блоку управления, коммутатор, апалого.пифровой преобразователь, сумматор и блок оперативной памяти, отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы при дискретизации и кснтроле нескольких величин,опо ссдеркит последовательно включенные блоки л 11 фферсццирования, вход первого из которых соедииен с выходом коммутатора, а их выходы через дополнительные аналотоцпфровые преооразователи подплючаны ко ,входам сумматора; причем выход аналопоцифрового преобразователя соединен со входами двух ключей, выходы которых подключены соответственно к,выходному заии,му 10 устройства и ко входу блошка оперативной памяти, а управляющие входы соединены с выходом блока операти 1 вной,памяти, подключенного к одному из входов сумматора, и с выходом блошка управления,