Устройство для диагностического контроля решающих блоков аналоговой вычислительной модели

)М. Кл,(22)Заявлено 27.08,79 (21) 2814с присоединением заявки РЙ 8-2 306 С 7 ретвенный кемнтет СССР 23) Приоритет Опубликовано 30. 01,83, Ьюллетен елам нзобретеннй н етнрытий 53) К 681.3 088.8) та опубликования описания(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИЧЕСКОГОКОНТРОЛЯ РЕШАЮЩИХ БЛОКОВ АНАЛОГОВОЙВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МОДЕЛИ ся к вычислит быть исполь"ского контроля,ных машин.для контроляительной модеетение относи технике и мож выходов аналоговой вычислительноймодели, а группой выходов - черезпервый масштабный блок с первой груп"пой входов блока сравнения, группавыходов которого через блок аналогоцифровых преобразователей соединена свходом цифрового блока управления иобработки, соединенного первым выхо"дом через блок цифроаналоговых преобразователей со второй группой входовблока сравнения, а вторым выходом "через последовательно соединенныецифроаналоговый преобразователь ивторой масштабный блок с первым вхо"дом блока коммутации . тельнойзовано ля диагностич х вычислител аналого Изве базы ан ли 1.1 ). Одна малым чтно устроиств логовой вычис о сл и пр на н фун кци он ал ье обеспечива Однакно огранет возмо такого режи роля, при ко нения вход" контролируе озволяет ос диагностиче ма ди тором ных и вымых блокощес телят о устроиство отличается контролируеььх парамет" сс диагностического конто трудоемокНаиболее близким техническим ре" шением к данному изобретению является устройство для диагностического контроля решающих блоков аналоговой вычислительной модели21, содержащее цифровой блок управления и обработки, блок цифроаналоговых преоб разователей, блок аналого"цифровых преобразователей, цифроаналоговый преобразователь, блок сравнения, два масштабных блока и блок коммутации,соединенный группой входов с группой это устроиств чено, так как ности создания стического кон имосвязаны изм одных сигналов в, а также не одновременный3 809кий контроль всех контролируемых бло"ков.Цель изобретения - расширение диаг"ностических возможностей и сокращениевремени контроля, 5Указанная цель достигается тем,что в устройство введен блок заданияконтрольного режима работы, содержащий три делителя напряжения, семь операционных усилителей, четыре потенцио ометра и следящий преобразователь,вход которого соединен с выходом блока коммутации, а выход кинематическисвязан с подвижными выводами первого,второго и третьего делителей напряженил, подвижные выводы первого ивторого делителей напряжения соответственно через последовательно соедийенные первый и второй, а также третий и четвертый операционные усилите" 20ли подключены к первому и второмувходам задания режима работы аналого"вой вычислительной модели, первый ивторой выходы которой подключены соответственно к входам первого и третьего операционных усилителей, выходывторого и третьего операционных уси"лителей соединены соответственно через первый и второй потенциометрыс входом пятого операционного усили- ЗОтеля,выход четвертого операционногоусилителя через третий потенциометрсоединен с входом шестого операционного усилителя, подключенным черезчетвертый потенциометр к выходу вто" з 5рого операционного усилителя, выходыпятого и шестого операционных усилителей подключены соответственно кпервым неподвижным выводам первогои второго.делителей напряжения, первый неподвижный вывод трет ье го делителя напряжения подключен к шинеопорного напряжения, а его подвижныйвывод через седьмой операционныйусилитель подключен ко второму входу 4 Зблока коммутации, вторые неподвижныевыводы делителей напряжения соединеныс шиной нулевого потенциала,На чертеже показана блок-схемаустройства для диагностического контроля решающих блоков аналоговой вычислительной модели, которое содержитцифровой блок 1 управления и обработки, цифроаналоговый преобразователь 2блок 3 цифроаналоговых преобразователей, блок 4 аналого"цифровых преобра-.зователей, блок 5 сравнения, масштабные блоки б и 7, блок 8 коммутации,986 4 аналоговую вычислительную модель 9 с контролируемыми решающими блока" ми, блок 10 задания контрольного режима работы, Блок 10 в свою очередь содержит операционные усилители 11- 17, потенциометры 18-21 делители на" пряжения 22, 23, 2 и следящий преобразователь 25,Следящий преобразователь 25, пред" ставляющий собой маломощный реверсив ный двигатель, предназначен для перемещения движков делителей напряже" ния 22, 23 и 21, соединенных жестко с его выходным валом в соответствии с характеристикой управляющего сигнала О, задаваемой цифровым блоком 1 управления и обработки.Аналоговая вычислительная модель 9 представляет собой реализацию математического описания исследуемого процесса или объекта в виде структурной схемы на базе решающих блоков АВИ, и с точки зрения четырехполюсника, имеет сигналы на входе 8(й) и С(й) и сигналы на выходе О = Г(В,С,С) и Е = Г(В,С,й), связанные соотношением: ОИВ - С Е = ИС + В, где коэффициенты И ипри входных переменных могут оп" ределяться на основе: И = (К+ 1) 1. = У" К где К= сози К = = з 1 пМ - входные коэффициенты операционных усилителей 15 и 1 б, устанавливаемые соответственно потенциометрами 18, 20 и 19,21; 9 - угол, выбранный в диапазонео- ф), т - коэффициент, который выбирает ся, исходя из соотношений величин В, С, О и Е четырехпопюсника, Суть диагностического контроля такой модели с решающими блоками, опре" деленной с точки зрения четырехпалюс", ника, заключается в том, что в контрольном режиме работы решается система уравнений; Э =13(,К +1 )-СК Д Е: УСС (К+1)ФЗКми Э =УВ(,с 05% Ф 1) - С 5 Ь 93 Е=У С (СжФ+1) ВЫи 11(.1) В начальный момент диагностичес"кого контроля на выходах И контроли"5 80998 руемых решающих блоков аналоговой вычислительной модели 9 имеются уста- но ви вшие ся зн а цени я сиг н алов Н 1, величина которых определяется настрой" кой коэффициентов К и К и положени 3 ем движков делителей напряжения 22 и 23 блока 10 задания контрольного режима работы. В процессе диагностического контроля механическим путем производится перемещение движков делителей напряжения 22 и 23, при этом происходит изменение входных сигналов В и С аналоговой вычислительной модели 9, вызывающее изменение выходных сигналов З и Е, которое в усло" виях замкнутой следящей системы, образованной операционными усилителями 11-16 блока 10 задания контрольного режима работы, создает дополнительное изменение входных сигналов В и С, В 20 процессе диагностического контроля изменяющиеся сигналы Н на выходах контролируемых решающих блоков аналоговой вычислительной модели 9, а также контрольный сигнал настройки блока 10 задания контрольного режима ра" боты Х с выхода усилителя 7 сравниваются с их эталонными значениями.Устройство работает следующим об" разом, 30 Для осуществления диа гностического контроля решающих блоков аналоговой вычислительной модели 9 в цифровой блок 1 управления и обработки35 вводится информация, необходимая для проведения диагностического контроля: перечень диагностических режимов, перечень контролируемых решающих блоков, т.е. перечень контрольных сигналов Н, эталонные значения кривых сигналов Н 0 и Хэ(С), допуски дН и О Х на каждый контрольный сигнал;частоту выдачи эталонных кривых Н (1) и Х (й), амплитуду и частоту - гармонического сигнала 0 (как1Мправило частота сигнала находится в диапазоне 0,05-0,2 Гц). Сигнал О =0 = Аыпй 1 поступает из цифрового блокауправления и обработки через преобразователь 2, масштабный блок 6 и блок 8 коммутации на управляющую обмотку следящего преобразователя 25. При изменении величины й)С в диапазо"55 не 0-Щрад) движки делителей напря" жения 22, 23 и 2 Й проходят от одного до другого крайнего положения, а при изменении величины О)1 в диапазоне 6 67 СК проходят до крайнего положения в обратном направлении . При этом про. исходит изменение величин входных сигналов В(й) и С(й), в результате чего изменяются величины контрольных сигналов Н(т) (при= 1,2п), которые с выходов и контролируемых блоков аналоговой вычислительной мо" дели 9 поступают на группу входов блока 8 коммутации. Сигнал настрой" ки блока 10 задания контрольного ре" жима работы, который также изменяет" ся по величине, поступает на второй вход блока 8 коммутации, Далее аналоговые сигналы Н (й) и Х(й) в виде напряжения постоянного тока проходят через масштабный блок 7 и поступают, на вход многоканального блока 5 срав нения, Одновременно на другие входы каждого канала блока 5 сравнения от цифрового блокауправления и обработки с заданным шагом дискретнос" ти через блок 3 цифроаналоговых пре" образователей начинают поступать дискретные по времени аналоговые сигналы Н 3 (1) и Х(й), равные эта" лонным значениям контролируемых сиг" налов. Выдача эталонных аналоговых сигналов с блока 3 на блок 5 сравнения синхронна по времени и соответст" вует в определенные моменты времени мгновенным значениям непрерывных ана" логовых сигналов, поступающих с выходов решающих блоков аналоговой вычислительной модели 9.Таким образом на блоке 5 сравнения осуществляется сравнение синхрон ных по времени мгновенных значений эталонных и рабочих решений уравне" ний четырехполюсника в виде оценки: Н 1 (") Н,3 (й)1 (ГН . Сигнал на" стройки блока 10 задания контрольного режима работы сравнивается в виде оценкиХ(1) - Х(й) СГХ. Все результаты сравнений в процессе диаг" ностического контроля поступают че" рез блокв цифровой блокуправле" ния и обработки, где они записываются в ячейки памяти. Данные, характеризующие точность изменения формы кривых на выходе ре" шающих блоков аналоговой вычислительной модели 9, а также точность настройки блока 10 задания контрольного режима работы в режиме диагностического контроля с цифрового блока 1 упавления и обработки выводятся на ифропечать.7 8099О состоянии любого решающего блока, а таке о точности настройки блока 10 задания контрольного режима работы можно судить по количеству точек, вышедших из допустимой зоны при 5сравнении.С целью исключения стопроцентнокоррелированных ошибок однотипных ре"шающих блоков и повышения достовер"ности контроля производится изменение 1 Онастройки блока 10 задания контрольного режима путем изменения частотыгармонического сигнала Ц и повторныйпроцесс диагностического контроляс выводом всех результатов оценки точ 15ности изменения формы кривых на вы"ходе решающих блоков аналоговой вычислительной модели 9 и точности настройки блока 10 задания контрольного режима работы на, цифропечать,20Полный цикл диагностического контроля, включающий в себя несколькодиагностических режимов работы уст"ройства при различной настройке.блока 10 задания контрольного режимаработы, позволяет оценить состояниерешающих блоков аналоговой вь 1 числительной модели 9.Таким образом, введение в устройство блока 10 задания контрольного . ЗОрежима позволяет проводить диагностический контролв:одновременно всех ре"шаюших блоков аналоговой вычислитель"ной модели 9 с получением информациио состоянии любого решающего блока з 5на цифропечать, что расширяет диагностические воэможности устройства и со"кращает длительность процесса диагностического контроля,Формула изобретения 401. Устройство для диагностическогоконтроля решающих блоков аналоговойвычислительной модели, содержащеецифровой блок управления и обработки,блок цифроаналоговых преобразователей, блок аналого-цифровых преобра"зователей, цифроаналоговый преобра"зователь, блок сравнения, два масштабных блока и блок коммутации, со"единенный группой входов с группойвыходов аналоговой вычислительной мо.дели, а группой выходов - через пер"вый масштабный блок с первой группой.входов блока сравнения, группа выходов которого через блок аналого"цифровых преобразователей соединенас входом цифрового блока управленияи обработки, соединенного первым вы 86 8." дом через блок цифроаналоговых преобразователей со второй группой входов блока сравнения, а вторым выходом - через последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь ивторой масштабный блок с первым входом блока коммутации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диагностических возможностей исокращения времейи контроля, в неговведен блок задания контрольного ре"жима работы, содержащий три делителянапряжения, семь операционных усилителей, четыое потенциометра и следящий преобразователь, вход которого соединен с выходом блока коммутации, аовыход кинематически связан с подвижными выводами первого, второго и тре"тьего делителей напряжения, подвижныевыводы первого и второго делителейнапряжения соответственно через последовательно соединенные первый ивторой, а также третий и четвертыйоперационные усилители подключены кпервому и второму входам задания режима работы аналоговой вычислительной модели, первый и второй выходыкоторой поцключены соответственно квходам первого и третьего операцион"ных усилителей, выходы второго и третьего операционных усилителей соединены соответственно через первый ивторой потенциометры с входом пятогооперационного усилителя, выход четвертого операционного усилителя через,третий потенциометр соединен с входом шестого операционного усилителя,подключенным через четвертый потенцио.метр к выходу второго операционногоусилителя, выходы пятого и шестогооперационных усилителей подключенысоответственно к первым неподвижнымвыводам первого и второго делителейнапряжения, первый неподвижный вы"вод третьего делителя напряжения подключен к шине опорного напряжения, аего подвижный вывод через седьмойоперационный усилитель подключен квторому входу блока коммутации, вторые неподвижные выводы делителей на"пряжения соединены с шиной нулевогопотенциала.,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРИ 267201, кл. С 06 С 7/8, 19692, Авторское свидетельство СССРй 137107, кл. С 06 1 1/00, 1972ктоо Е, Зубиетщ Ъ а таа тат3 10817/11ВНИИПИ ва ТехредрТиражГосударствлам иэобресква Ф" ЯТ.Наточка0 нного ко ений и о РаУшскава Е, Уж ро го Корректор У ОгПодписноемитета СССРткрытийя "аб ь д МЮЮЮЮфд, ул. Проектная,