Вптб

385280 ОП ИСА НИ ЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства-Заявлено 20.Ч,1971 ( 1658248/18-24)с присоединением заявки-Приоритет -Опубликовано 29.Ч.1973. Бюллетень25Дата опубликования описания 24,71.1974 М. Кл. б 061 15/34 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытийАвторыизобретения Н. П, Вашкевич, Г. М. Голованов и В. П. Умнов ВПТБ епЧ фф"чавПензенский политехнический институт Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЕРОЯТНОСТНЪХ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВИзобретение относится к цифровой измерительной и вычислительной технике и найдет применение в системах оперативного статистического анализа,нестационарных и стационарных случайных процессов, а также в системах стабилизации и управления процессами.Известно цифровое устройство контроля характеристик, в котором выбор величины кванта,для измерения процесса производится ,изменением, коэффициента усиления предварительного усилителя дискриминатора после оценки процесса оператором.Известно устройство контроля вероятностях характеристик, которое содержит амплитудный дискриминатор, схему выоора оптимального кванта и вычислитель характеристик. Вьгбор оптимального кванта для изме,рения производится в нем один,раз до начала измерения за счет аппаратурного анализа выборки случайного процесса.Недостатком этих устройств является невозможность контроля с заданной точностью нестационарных процессов с,изменением в широком диапазоне,их текущих средних значений и среднеквадратичных отклонений.Предложенное устройство совместно со схемой центрирования и усилителем дискриминатора с регулируемым по степенной зависимости коэффициентом усиления К -- 2; позволяет с заданной точностью и постоянным значением эталонного кванта контролироватьпроцесс с диапазоном, изменений, не менее,чем - 0,05( 0.3.а (1)- т (1) -Предложенное устройство отличается тем,что содержит две цифровые схемы сравнениядисперсий,. соединенные входами со счетчи.,ком промежуточных моментов второго порядка, вход которого подключен к первому клапану и к управляющим входам второго и третьего клапана; счетчик окончания центрирования, вход которого соединен со схемой центрирования, схему сохранения постоянстваквантаподключенную к дешифратору, а выходом соединенную с вычислителем характеристик,На чертеже показана блок-схема предложенного устройства: 1 - амплитудный дискриминатор уравнений; 2 - схема центриро 20вания процесса; 3 - цифровой вычислительхарактеристик; 4 - первая схемы выявленияинтенсивности превышений отклонений амплитуд на уровне половины эталонного напряжения; 5 - вторая схема выявления интенсивности превышений отклонений на уровне эталонного напряжения; 6 - дешифратор квадратов (возведения в квадрат) отклонений амплитуд; 7 - накапливающий оумматор; 8 -клапан окончания центрирования; 9 - ,схема30определения окончания центрирования; 10 -51 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 клапан вычисления характеристик при малой дисперсии; 11 - клапан вычисления характеристик при оптимальном значении дисперсии;12 - счетчик определения промежуточных моментов второго порядка; 13 - схема сравнения монумента второго порядка с максимальной дисперсией; 14 - схема сравнения момента второго порядка с минимальной дисперсией; 15 - клапан суммкирующего входа реверсивного счетчика; 1 б - реверсивный счетчик;17 - дешифратор, изменения коэффициента усиления и сохранения постоянной стоимости кванта; 18 - схема сохранения постоянной стоимости кванта.:Выход дискриминатора уровней 1 соединен со схемой центрирования 2, которая, управляя дискриминатором, совмещает ось измерения с текущим значением математического Ожидания. Выход схемы центрирования связан через дешифратор квадратов б с накапливающим сумматором 7.Выход, усилителя д 1 искриминатора соединен со схемами 4 и 5 выявления интенсивности превышений отклонений амплитуд (соответсженно,на уровнях 0,5 Уа и У,), выполненными на основе схем сравнения,и счетчиков. Выход больше схемы 4 подключен к клапану 10, выход меньше или равно - к клапану 15, Выход больше схемы 5 подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика 1 б,Выход схемы 9 соединен с одним входомклапана 8, с другим входом которого соединена цепь переносов, накапливающего сумматора 7, Выход клапана 8 подключен к входам клапанов 10 и 11 и счетчика 12 определения промежуточных моментов второго порядка.Выход счетчика соединен со входами схем сравнения 13, 14 момента второго порядка с ;максимальной и минимальной,дисперсиеи; выход меньше или равно схемы сравнения 14 подключены на входы клапанов 10 и 15, а выход больше на вход клапана 11. Выход клапана 15 подсоединен к,суммирующему входу реверсивного счетчика 1 б, на который подается цепь отрвцательных переносов реверсивного счетчика широкого диапазона центрирования схемы центрирования 2. Выход лменьше или равносхемы сравнения 13,подключен на вход клапана 11, а выход больше - на вычитающий вход реверсивного счетчика 1 б. Выход реверсивного счетчика 1 б через дешифратор 17 соединен с усилителем дискриминатора 1 и с управляющим входом схемы сохранения постоянной стоимости кванта 18. К второму входу схемы 18 подключены выходы клапанов 10 И 11. Выход, схемы сохранения постоянной стоимости кванта 18 соединен с цифровым вычислителегм характеристик 3.Сущность работы схемы заключается вследующем:1. Коэффициент усиления усилителя диекриминатора 1 увеличивается в 2 раза, а стоимость квантаиспользуемого,для вычислений характеристик, сохраняется постоянной ,добавлением двух разрядов в счетчик схемы сохранения постоянной стоимости кванта (т, е. делением переносов из сумматора на 4), если:а) центрирование ,не происходит снизу (сооытие г,), т, е. процесс по средним значениям амплитуд меньше допустимой для контроля величины;б) центрирование происходит и закончилось (сооытие г) ,и момент второго порядкаменьше или равен минииально допустимой величине (Р, (Рка, собьпие у,),и нет интенсивных превышений уровня 0,5 (1, (Р; ( Р,), событие х., т. е. выполняется условие: гоI г У 1 Х 1=1.2. Коэффициент усиления усилителя дискриминатора уменьшается в 2 раза, а стоимость кванта сохраняется постоянной исключением двух разрядов,из счетчика схемы сохранения постоянной стоимости кванта (т. е.умножением переносов,из сумматора на 4),если:а) центрирование происходит ,и закончилось (событие г) и момент второго порядкабольше допустимой для контроля величины( Р у )Рлакс сооытие у 2);б) есть интенсивные превышения уровня,раВНОГО Е/а (Р/) Р"аоп), СобЫТИЕ Х 2, Т. Е.выполняется условие гуа Чх, = 1.3. Вычисление характеристик производится, если:а) центрирование происходит ,и закончилось (событие г) и момент второго порядкабольше минимально допустимой,и меньше илиравен максимально додустимой дисперсииР.(Эу (Рллак, событие у У 2,б) центрирование происходит и закончилось (сооытие г) .и момент второго порядкаменьше или равен, минимально допустимой величине (Р/-( Р ллин сооытие у 1) и есть интюн.сивные превышения уровня, равного 0,5 Са(Р;Рсобытиех т, е. выполняется условие: г(у,у 27 Х 1 у) =14. Отношение О. акс,Р н = 4Работа устройства. Случайный процесс ввиде напряжения подается на вход усилителяс изменяемым коэффициентом усиления Кудискриминатора 1. С выхода дискриминаторарезультаты измерения через схему центрирования 2 и дешифратор квадратов б поступаютна вход накапливающего суиматора 7.Допустим, что в,данный момент временисодержимое реверсивного счетчика 1 б равно; выход счетчика через дешифратор 17 устанавливает коэффициент усиления усилителяК,= 2; и коэффициент передачи схемы 18сохранения стоимости кванта К, = 1/2 (величина промежуточного кванта, равна аа 22 л).Если процесс по средним значениям амплитуд оказался недопустимо мал для контроля, в реверсивном счетчике широкого диапазона схемы центрирования 2 при сложениипроизойдет отрицательное переполнение, и отрицательный перенос увеличит содержимоереверсивного счетчика 1 б на единицу, К, усилителя и К, схемы сохранения стоимости яванта 13 установятся соответственно К=2+, К - 1/22 с+ 2Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока средние значения амплитуд процесса станут достаточно большими.Если окажется, что процесс по средним значениям очень велик, схема 5 выявления интенсивности превышений уровня С 1, выдает сигнал Р," ) Р", который уменьшит содержимое реверсивного счетчика 16 на единицу, уменышая тем самым Ку в два раза и увеличивая К, в четыре раза. Этот процесс оудет продолжаться до тех пор, пока среднее значение амплитуд войдет в диапазон центрирован,ия.После окончания центрирования сигналом с выхода, схемы 9 открывается клапан 8 и происходит накопление квадратов отклонений на счетчике 12, т. е. определение промежуточного момента второго порядка, Значение момента сравнивается с максимальной дисперсией на схемах сравнения соответственно 13 и 14. Кроме того, одновременно производится выявление интенсивности превышений отклонений амплитуд сигналов на схемах 4 и 5, на вход которых подается сигналК с выхода усилителя. Если при этом окажется, что 0; (й,иР,(Р дод схема сравнения 14 и схема выявления .интенсивности 4 закрывают клапаны 10 и 11,и открывают клапан 15, увеличивая содержимое реверсивного счетчика 1 б на единицу; если же Р,) Р., клапан 15 закрыт, открывается клапан 10,и производится вычисление характеристик. Если 0 ь 1 ин СВ (ймдсс то схемами сравнения 13 и 14 открывается клапан 11, также разрешая вычисление характеристик. И наконец, если )1 макс, схема сравнения с максимальной дисперсией И уменьшает содержимое реверсивного счетчика 16 на единицу, уменьшая К усилителя в 2 раза и увеличивая К, схемы сохранения постоянной стоимости кванта 18в 4 раза. Устройство работает так, чтобы при вычислении характеристик ось ,измерения всегда была бы совмещена с текущим значением математического ожиданияа текущее значение 5 среднеквадратическото отклонения находилось бы в заданных пределах, причем при ин.тенсивных превышениях отклонений амплитуд сигналов уровня, равного 0,5 Уэ, допускаются Вычисления при (1) (3 Рчин1 ОПредмет,изобретения Устройство для контроля вероятностныххарактеристик случайных процессов, содержащее цифровой числитель, подключенный к амплипудному дискриминатору уровней, соединенному с первой и второй схемами выявления,интенсивностей и со схемой центрирования процесса, соединенной через дешифратор квадратов с накапливающим сумматором; реверсивный счетчик, подключенный к дешифратору; клапаны, отличающееся тем, что, с целью автоматического нормирования нестационарного,случайного процесса во время измерений, оно содержит две цифровые схемы сравнения, дисперсий, соединенные входами со счетчиком промежуточных моментов второго порядка, вход которого подключен к первому клапану и к управляющим входам второго и третьего клапанов; счетчик, окончания центрирования, вход которого соединен со схемой центрирования, а выход подключен к одному из управляющих входов первого клапана, второй вход которого соединен с накапливающим сумматором; схему сохранения постоянства кванта, подключенную входами к дешифрато,ру,и ко второму.и третьему клапанам, а выходом соединенную с вычислителем; первая схема выявления интенсивности соединена с пер вым входом реверсивного счетчика, второйвход которого подключен к четвертоиу клапану, входы которого соединены с одной из цифровых схем сравнения и со второй охемой выявления,интенсивности; подключенной к 45 управляющему входу второго клапана.385280 Составитель В. Жовинскиедактор О. Авдеева Техред Е. Борисова Корректор Г. филато аказ 638ЦНИ нспое ов ССС Харьк. фил. пред. Патент Изд. Мо 647Государственного комитетапо делам изобретенийМосква, Ж.35, Раушская Тираж 635Совета Миниоткрытийнаб., д. 4/5