Вычислитель параметров статисти-ческого распределения

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сафз Северных Сфцналнстнцвзых Рвепублнкс присоединением заявки йоГосударственнмй комнтет СССР но делам нзобретеннй н открытий(54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ СТАТИСТИЧЕСКОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯачентаю ле Изобретение относится,к специализированным аналоговым вычислительным устройствам и предназначено для обработки статистических данныХ (например, результатов измерений) или стационарных случайных процессов.Известны устройствапдедназн ные для определения параметров с тистических распределений.,.Эти устройства содержат накапливающие сумматоры (интеграторы), решающие усилители, нелинеййые преобра зователи схемы сравнения и управлеиия 1Наиболее близким к предлагаемому является вычислитель, содержащий накапливающие сумматоры,. в обратну связь которых включены контакты ре возврата в исходное состояние, блок управления, первый решающий усилитель, выход которого подключен к пер вому входу второго решающего. усилителя, выход которого является выходом вычислителя 21 .В схеме этого вычислителя применены также нелинейные .элементы (схе ма формирования модуля, нелинейные резисторы), которые ограничивают точ ность определения. среднего значения и среднеквадратического отклонения случайных величинЦель изобретения - повьзаение точ ности вычислителя.Поставленная цель достигаетсятем, что в вычислитель введены схемы сравнения, первые входы которых явля ются входом вычислителя, а выходы 10 через контакты второго управляющегореле блока управления подключены к входам соответствующих накапливающих сумматоров, блоки задания порядков интеграторы, входы которых через контакты третьего управляющего реле блока управления соединены с выходами соответствующих накапливающих сумматоров и блоков задания порядков, а выходы интеграторов под О ключены к вторым входам соответствующих схем сравнения, инвертор, вход которого подключен к выходу первого интегратора и второму входу второго решающего усилителя, а выход интег ратора подключен к первому входу пер 1вого решающего усилителя, второй вход которого соединен с выходом второго интегратора, кроме того, блок управления содержит узел задания объема выборки, первый выход ко/:торого соединен.с первым входом счетчика объема, выборки, второй выход - через генератор тактовых импульсов подключен к обмотке второго управляющего реле к второму входу счетчика объема выборки и к первому входу узла управления интеграторами, второй вход которого соединен с выходом счетчика объема, а выходы узла управления интеграторами подключены к обмоткам .соответственно первого и третьего управляющих реле.На фиг. 1 представлена блок-схема вычислителя на фиг. 2 - схема блока управления.Устройство содержит схему 1 сравнения накапливающие сумматоры 2, интеграторы,3, блоки задания, порядков 4, решающие усилители .5(, 52инвертор 5 (инвертирующий усилитель) контакты управляющих реле б, 7 и 8, Блок.9 задания объема выборки, гене ратор 10 тактовых импульсов,.счетчик 11 объема выборки, узел уравления интеграторами 12 н управляющие реле - 134, 132, 133. Вычисдитель работает следующим образом.Коммутация блоков вычислителя осуществляется блоком управления, (Фиг. 2), Генератор 10 тактовых импульсов генерирует импульсы, длительность которых обратно пропорциональна объему выборки, задаваемому блоком 9; С частотой тактовых импульсов срабатывает реле 13 (нормально разомкнутые. контакты б на Фиг. 1), подключенное к выходу генератора 10, После окончания выборки счетчик 11 .выдает импульс на двухтактиый узел управления интеграторами 12, к выходу которого подключены вторые и третьи реле. Причем в первом такте срабатывает реле 138 (нормалвно разомкнутые контактй 8 иа фиг. 1) и во: втором такте - реле 13 (нормально разомкнутыеконтакты 7 на Фиг. 1). Далее цикл управления. повторяется.Собственно вычислитель (фиг. 1) в каждом цикле управления работает следующим образом.На первые входы схем сравнения 1 подается анализируемое напряже.ние х(с), а на вторые входы - выходные напряжения х, х интегра-. торов 3, В первом цикле измерения хаю хаю О, В случае х(с)сх, первая схема сравнения и, вслучае х(с)сх вторая схема сравнения выдают иа выходе положительные напряжения,фик. сированиой величиныВ противополож иых случаях, то есть когда х(с)х+ и х(с)х на выходах схем сравне,2 лния напряжения равно нулю.При срабатывании реле 132 контакты б заьыкаются на, время, равное длительности тактового импульса.Контакты 7 и 8 разомкнуты до концавыборки. На,сумматорах 2 накапливается напряжение, пропорциональноеординатам интегральной Функции распределения Гф(хс) н Г, другимисловами, пропорциональное порядкамквантилей хС и х, На блоках 4задается некоторое положительное напряжение в пределах от нуля до максимума. Крайние точки нежелательны, (О поскольку при этом расширяются инте рвалы доверительности. Кроме того,при задании величин Г(с) и Г(с)необходимо соблюдать условие Г(с)Г(сл). Близкие значения Г(с;) иГ(с ) также нежелательны, так кактребуют больших коэффициентов передачи решающих усилителей.После окончания выборки замыкаются контакты 8 реле блока управле ния и в течение определенного интервала времени разности измененных изаданных значений интегральной функции распределения подаются на интеграторы 3, на выходах которых получаются уточненные значения кван,тилей хи хсоответствующиезаданным значениям их порядков.Во втором такте работы узлауправления 12 замыкаются контакЗр ты 7 реле, 13. "которые устанавли-вают интеграторы 2 в исходное положение. В результате нескольких циклов измерения на выходах интеграторов 2 устанавливаются такие эначеу ния х и х 2, чтб с достаточной дляпрактйки точностью можно считатьГф(х,) - Г(с,), Гф(х) - Г(с)Поскольку аргумент с нормированной интегральной функции распределения связан со случайной величи"ной х соотношениемХ-х1 агде х - среднее значение, 6 - среднеквадратическое отклонение случайной величины, то последнйе вычисляются на решающих усилителях 5 поизвестным величинам квантилей х 1и хур 6 М,(х,-х ); х х -1 с 64, где К 1 у 1 сс - постоянные1 2известные коэффициенты, определяемые значениями Г(с) и Г(с).Сходимость процесса, вычисленияопределяется величинами постоянных времени интеграторов 3. Точность вычисления параметров нормального ЬО статистического распределения практически определяется точностью вычисления х и х 2 и при достаточном числе итеграций приближается к точности линейных решающих блоков, Это 5 выгодно отличает предлагаемое уст5 07335 Фиг 1 295 7 ВНИИПИ. ж 75 дписное Филиал ППП "Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,ройство от прототипа, точность кото рого принципиальн ограничена точностью характеристик нелинейных резисторов.Простота устройства позволяет выполнить его малогабаритным, переносным, что расширяет .сферу применения таких вычислителей при контроле качества изделий массового.производства, при анализе различных случайных процессов и при обработке, экспериментальных данных. Достаточно высокая точность позволит увеличить дос товерность результатов обработки статистических данных,1%формула изобретения 1. Вычислитель параметров статистического распределения, содержащий накапливающие сумматоры, в обрат 20 ную связь которых включены контакты первого управляющего, реле, блок уп- равления, первый решающий усилитель выход которого подключен к первому входу второго решающего. усилителя, Я выход которого является выходом вычислителя, о т л н ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности вычислителя, в него введены схемы сравнения, первые входы которых яв- З ляются входом вычислителя, а выходы через контакты второго управляющего реле блока управления подключены к входам соответствующих накапливающих сумматоров, блоки задания порядков, интеграторы, входы которых через контакты .третьего управляющего.реле блока управления соединены свыходами соответствующих накапливающих сумматоров н блоков задания порядков, а выходы интеграторов подключены к вторым входам соответствующих схем сравнения, инвертор, входкоторого подключен к выходу первогоинтегратора и второму входу второгорешающего усилителя, а выход интегратора подключен. к первому входу пер- "вого решакщего усилителя, второйвход которого соединен с выходомвторого интегратора,2. Вычислитель по п. 1, о т л ицч а ю щ и й с я тем, что, блок. Управления содержит узел задания объемавыборки, первый выход которого соединен с первым входом счетчика объема выборки второй выход - через геиес.ратор тактовых импульсов подключенк обмотке второго управляющего реле,к второму входу счетчика объема выборки и к первому входу узла управления интеграторами, второй вход которого соединен с выходом счетчикаобъема, а выходы узла управления интеграторами подключены к обмоткамсоответственно первого и третьегоуправляющих реле.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 409243, кл. С 96 С 7/52, 1973.2. Авторское свидетельство СССР9.246161, кл. С 06. С 7/52, 1968прототип).