Устройство для вычисления текущей оценки среднего значения

,.О П И С А Н И Е иа 1 ев 24ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоци алистицеснихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1) Дополнительное к авт. свилау2) Заявлено 07.01,77(21) 2441683/181) М. Кл, .606 9 15/3 присоединением заявки3) Приоритет осударстееннык комитетСовете Министров СССРао делам изобретенийи открытий ллетеньЗО ния 04,07.78 3)(43) Опубликовано 15.08.78.бю (45) Дата опубликования описа 681.3(088.8) 2) Автор изобретени В, М. Никитенк Киевский институт автоматики имени Х ХЧ съезда КПСС(71) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТЕКУШЕЙ ОЦЕНКИ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ Изобретение относится к сбласти автоатики и вычислительной техники и можетыть. использовано для аппаратурного анаиза случайных процессов е быстрой и)иедленной нестационарностью в любых отраслях промышленности, а также для управления нестацнонарными стохастическими объектами.Известно устройство для вычисления средних значений 11, содержащее аналого-цифровой преобразователь, элемент равнения кодов, реверсивный счетчик, триг тер, генератор имцульсов, счетчики, цифровой нуль-орган, элемент задержки и 1 щемент ИЛИ, К недостаткам его следует отнести аппаратурнуюсложность устройства,Наиболее близким к данному изобрете 1 тию является устройство для вычисления текущей оценки среднего значения, содер п кащее аналого-цифровой преобразователь первый вход которого является входом устУйства, второй вход соединен с выходомока управления, а выход аналого-цифроого преобразователя подключен к перво му входу арифметического блока, второйод которого соединен с выходом блока правления, а первый выход арифметичесого блока является выходом устройства 121, Однако такое устройство обладает ттизким быстродействием при определении среднего значения.Целью изобретения является упрощению устройства и уменьшение времени вычисттения. С атой целью в предлагаемое устройство введены регистр, реверсивный счетчик, Эапоминающий блок, двоичный счетчик, пря этом выход блока управления подключен к первым входам регистра, реверсивного счетчика, и запоминающего блока, второй рход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, а третий вход подключен К выходу двоичного счетчика, первый вхо )которого объединен со вторым входом реверсивного счетчика и соединен с выходом регистра, второй вход которого подключен ко второму выходу арифметического блока, третий выход, которого соединен со вторым входом двоичного счетчика, а третий вход;арифметического блока подключен к выходу запоминающего блока.Илок-схема предлагаемого устройстваизображена на чертеже,, Устройство вычисления текущей оценки среднего значения состоит из айалого 5цифрового преобразователя 1, арифмети-ческого блока 2, регистра 3, реверсивного, счетчика 4, двоичного счетчика 5,(пассивного) запоминающего блока 6 иблока управления 7.10Преобразователь 1 предназначен дляпреобразования непрерывного случайногосигнала в цифровое значение Х( . Арифметический блок служит для производст-ва арифметических операций по вычисле 15нию текущей оценки среднего значенияХ. Расчет производится последовательно в несколько этапов в соответстаии с выражениямиХ "- Х+(Х - Х(,4) 20пИ="ь-+1 ч(ч Хч д), С) Х(= Хф + Н, (3)25 где Х - промежуточная оценка сраднего значения Щ - коэффициентл юшага 1, Й- оценка приращения среднего значения, )Ъ- коэффициент шага "2 ф, Х- оценка среднего значе 30 ния в М-й момент времени.Регистр 3 состоит из счетчика с триггером знака и предназначен для выделения и хранения алины серии, которая представляет собой количество наблюдае 35 мых подряд одинаковых знаков разности , Х- Хиз выражения ( 1) .Входной аналого-цифровой преобразователь 1 по сигналам блока управления 7 производит преобразование значения недо прерывного входного сигнала в цифровую форму и подает его в арифметический блок 2, Здесь вычисляется разность Х -Хиэ выражения (1) между значением входного сигнала и оценкой сред 45 него значения, найденной на предыдущем шаге вычислений. Знак этой разности поступает в регистр 3, где .определяется длина текущей серии, В зависимости от длины текущей серии реверсивным счет 50 чиком 4 из блока 6 выбирается определенное значение шага 1 -У и подается в арифметический блок 2. Если регистр 3 будет фиксировать чередование серий длины "единица, то из блока 6 считывается последовательность, изменяющаяся по гармоническому закону.И При появлении серии длины "два шаг не изменяется= у , Серия длиной "три" увеличивает значение шага Я,который берется равным предыдущему члену гармонической последовательности.Если наблюдается серия длиной четы ре" то шаг Яувеличивается в два раза. Серия дпины "пять вызывает максимальное значение шага= 1. После выбора шагацроиэводнтся вычисление промежуточной оценки среднего знаф Мчения Х по выражению (1). Затем совершаются вычисления по определению оценки приращения среднего значения Н, Из выражения (2) находится разность Х - Хоценок среднего значения, на- денных на предыдущих шагах вычиспений., Знак этой разности поступает в двоич-е ный счетчик б. Если знак разности по сравнешпо с предыдущим шагом вычислений изменился и при этом в регистре серии 3 находится. серия длиной меньше "пяти, то из блока 6 выбирается соответствующее, уменьшающееся по сравнению с предыдущим шагом вычислений, значение. шага 2- и подается в арифметический блок 2, Если знак разности Х -Х не изменился, по сравнению с пердыдущим шагом вычислений, то значение шага "2" не изменяется и = Ь В случае, когда в регистре 3 находитсясерия, имеющая длину пятьто из бло ка 6 в арифметический блок 2 поступает Ь=1/3. После выбора знаиения шага "2 ф 1 происходитопределение оценки приращения среднего значения Нпо вы. ражению (2), В заключение производится вычисление по формуле (3), которая джет величину теку цей оценки среднего значе-, ния нестационарного спучайного процесса в М-й момент времени.Использование новых элементов - регистра, двоичного счетчика, реверсивно,го счетчика и пассивного запоминающего блока выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа. Устройство упро щается и повышается его быстродйствие, что позволит применять его не только для априорного анализа нестационариых случайных процессов, но и дпя получения оценки среднего значения при управлении; в реальном масштабе времени нестациона ными объектами.Формула изобретенияУстройство для вычисления текущей оценки среднего значения, содержащее аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого является входом устройства, второй вход соединен с выходом блока управления, выход аналого-цифрового6 19924 Составитель Л. Григорьян-ЧтенпРЬдактор Н. Каьенская Техрэд А, Богдан Корректор 1 Сф Ямал ев Заказ 4809/48 Тираж 826 ИПИ Государственного по делам из 113038, Москва, ЖПодписноекомитета Совета Министров СССретений и открытий,: Раушская набд 4/8 ал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная,преобразователя подключен к первому входу арифьетического блока, второй вход которого соединен с выходом блока управления, а первый выход 1 арифметического ,блока является выходом устройства, о е- .л и ч аю ще е с я тему чтоу с далью 5 упропФния устройства и уменьивния врвьюни вычисления, в устройство введены регистр, реверсивный счетчик, . запоминаюпвй блок, двоичный счетчик, при этом выходблока управления подключен к пер а вым входам регистра, реверсивного счетчика и запоминающего блока, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, третий вход подключен к .выходу двоичного счетчика, первый вход 15Ф которого объединен со вторым входом реверсивного счетчика и соединен с выходом регистра, второй мод которого подключен ко второму выходу арифмвтическо.го блока, третий выходкоторого соединенсо вторым входом двоичного счетчика,а третий вход арифметического блока подключен к выходу запоминающего блока. Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство М 488488, .кл. 606 Р .18/36, 1974.2. Мирский Г, Я, Аппаратурное определение характеристик случайных пропессов, МЭнергия, 1972, с. 89,