Устройство для мажоритарного преобразования сигналов

ZIP архив

Текст

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик нн 961171(22) Заявлено 27;0281 (2) 3254596/18-24с присоединением заявки Нов(23) ПриоритетОпубликовано 230982, Бюллетень Мо 35 И 1 М.кп. Н 05 К 10/00 6 05 В 23/02 Государственный комитет СССР во делам изобретений н открытийДата опубликования описания 230982 В,П.Авдеев, Н.С,Юдин, Е,П.Гильбо, Т. Даю щфи А;., тов(72) Авторы изобретения Я.Г.Парпаров, Г,П.Руденков, И.И,Чухов АтУТНО%";-,Щ ЕС ЧСибирский ордена Трудового Красного ЗИаменйМеталл кийинститут им. Серго Орджоник(54) УСТРОЙСТВО 1 ЛЯ МАЖОРИТАРНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ10 15 20 30 Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и можетбыть использовано в различных измерительных схемах для обработкисигналов датчиков первичной информации,Известно устройство для мажоритарного преобразования сигналов, содержащее Х цепочек, каждая кз которых.составлена из последовательно соединенных элемента; сравнения (вычитания) и нелинейного элемента, выходкаждого нелинейного элемента подключен к одному из Х входов суммирующего усилителя, выход которого черезпропорциональное звено с единичнымкоэФФициентом усиления подключен ккаждому из первых входов элементовсравнения, вторые входы элементовсравнения являются И входами устройства, выходом устройства являетсявыход суммирующего усилителя 1 1.Наиболее близким к изобретениютехническим решением является устройство, содержащее Х цепочек, каждая из которых составлена из последовательно соединенных элементовсравнения и нелинейного элемента,выход каждого нелинейного элементаподключен к одному из М входов сумматора, выход которого подключен к входу усилителя, выход которого подключен к каждому из первых входов элементов сравнения, вторые входы элементов сравнения являются И входами устройства, выходом устройотва является выход усилителя 2 1.Недостатком известных устройств является их сложность, обусловленная большим количеством нелинейных элементов и элементов сравненияКроме того, устройства не могут быть использованы для мажоритарной обработки одного нестационарного сигнала без введения дополнительных элементов задержки, трудно реализуемых на практике.Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей и упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для мажоритарного преобразования сигналов, содержащее усилитель, выход которого со.единен с выходом устройства, элемент сравнения, первый вход которого подключен к выходу усилителя, а выход - к входу нелинейного элемента, введены инерционное звено и коммутатор, входы которого соединены с вхо 961171дами устройстваа выход подключенк второму входу элемента сравнения,вход инерционного звена подключенк выходу нелинейного элемента, авыход - к входу усилителя.На Фиг, 1 приведена структурная 5схема предлагаемого устройства, наФиг. 2 - Результаты моделированияпредлагаемого устройства для случаямажоритарного преобразования трехсигналов, на фиг, 3 - то же, для 10случая обработки одного нестационарного сигнала.Устройство содержит коммутатор1, элемент 2 сравнения, нелинейныйэлемент 3, инерционное звено 4 иусилитель 5,Входы устройства годключены квходам коммутатора 1, а его выходподключен к второму входу элемента2 сравнения. Выход элемента 2 сравнения соединен с входом нелинейногоэлемента 3, выход которого подключенк входу инерционного звена 4, Выход.инерционного звена 4 соединен с входом усилителя 5, выход котоРого подключен к первому входу элемента 2сравнения. Выход усилителя 5 соединен с выходом устройства.Устройство работает следующим образом,Сигналы, подлежащие мажоритарномупреобразованию, поступают на М входов коммутатора 1, который последовательно подключает каждый из входных сигналов в течение интерваловвремени длительностью д 1 к второму(суммирующему) входу элемента 2сравнения. Время цикла коммутациивсех преобразуемых сигналов составляетТи аС Х (1)40 где 8 - число входных сигналов.Величину аС рекомендуем принимать с учетом минимального интервала т постоянства входных сигналов и возможности, по крайней мере, шестикратного их опроса, чему соответствует выражение(2)Шестикратный опрос каждого входного сигнала обеспечивает требуемое затухание переходных процессов при условии надлежащего выбора постоянной времени инерционного звена,На вычитающий вход элемента 2 сравнения подается сигнал с выхода усилителя 5. В элементе 2 сравнения происходит алгебраическое вычитание и на выходе его образуется сигнал ошибки, который поступает на вход нелинейного элемента 3. В нелинейном элементе 3 сигнал ограничивается до допустимой величины и поступает на вход инерционного звена 4 Инерционное звено 4 описывается передаточной Функцией вида Ю . ч ."-".н,-, Зинр где Кин - коэффициент усиления инерционного звена; Ти - постоянная времени инерционного звена. Инерционное звено 4 выполняетВ функцию динамического суммирования последовательно поступающих на его вход ограниченных импульсов, т.е. работает аналогично блоку суммирова" ния известного устройства,В дискретном варианте этому соответствуют известные устройства экспоненциального сглаживания и рекуррентные Формы оценивания текущего среднего, а через него и суммарной величины,Для того, чтобы выходной сигнал инерционного звена 4. был близок к суммарной величине, необходимо на-строечные коэффициенты выбирать по соотношениямКия = э Тик= -- " Кцс, (4) где Кс - коэФфициент усиления усилителя 5,Такой выбор постоянной времени инерционного звена приводит, примерно, к двух-, трехкратному повторению длительности переходного процесса на интервале минимального постоянства входных, сигналов, что вытекает из передаточной функции замкнутой системы при работе на линейном участке ограничителя Ф (р) Это гарантирует затуханиепереходного процесса и получение динамически неискаженной оценки.Из (5) получаем настройки (4), положив3 с Кчн=Тин = ТинКииКс.З.с."цикл = Т ии "ю где а 1 находится из формулы (2).Сигнал с выхода инерционного звена 4 поступает на вход усилителя 5. Коэффициент усиления К усилителя 5 выбирается,из условия осуществления глубокой отрицательной обратной связи.Если мажоритарному преобразованию подвергается один сигнал, он может сразу подаваться на суммирующий (второй) вход элемента 2 сравнения,На фиг. 2 представлены результаты моделирования устройства для случая мажоритарного преобразования трех сигналов, где кривые 6-8 - обрабатываемые сигналы; кривая 9 - сигнал на выходе устройства.На Фиг. 3 показаны результатымоделирования устройства для случаяобработки одного нестационарногосигнала, где кривая 10 - обрабатываемый сигнал, кривая 11 - сигнал навыходе устройства,Снижение точности мажоритарногопреобразования сигналов в предлагаемом устройстве составляет не более5 по сравнению с результатами преобразования в известном устройстве(для трех обрабатываемых сигналов),а также с результатами преобразования одного сигнала по алгоритму, реализованному на ЭЦВМ "НАИРИф, чтоявляется приемлемым для многих практических задач. Таким образом, изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства и упрощение егоконструкции.Экономический аффект от внедренияустройства, например, в мартеновском,электросталеплавильном и доменномпроизводствах составит около 40 тыс,руб, в год за счет упрощения устройств для мажоритарной обработкисигналов, применяемых для. контроляи прогнозирования изменения технологических переменных,Формула изобретения Устройство для мажоритарного преобразования сигналов, содержащееусилитель, выход которого соединен5 с выходом устройства, элемент сравнения, первый вход которого подключенк выходу усилителя, а выход - к входу нелинейного элемента, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью10 расширения Функциональных возможностей и упрощения устройства, в неговведены инерционное звено и коммутатор, входы которого соединены свходами устройства, а выход подклю 5 чен к Второму входу элемента сравнения, вход инерционного звена подключен к выходу нелинейного элемента,,а выход - к входу усилителя,Источники информации,20 принятые во внимание при экспертизе1, Гильбо Е.П. и Челпанов И,Б.Обработка сигналов на основе упорядоченного выбора. М., "Советскоерадио", 1975, с. 15, рис. 1.2.2. Перель Е,А, и Безус А.Н. Оценка точности мажоритарного устройства при преобразовании сигналов нескольких приборов. - "Приборы и сис"темы управления", Р 11, 1970, с. 31,рис, 1 (прототий).ф 4 ктор Г.Безв н ектор А. Гриценко Тираж 862арственного комитета СССзобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. дпис лиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул ектна Заказ 7322/77ВНИИПИ ГосУдпо делам и113035, Москва,оставитель В.Максимо ехредЛ.Пекарь К

Смотреть

Заявка

3254596, 27.02.1981

СИБИРСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ

АВДЕЕВ ВИТАЛИЙ ПАВЛОВИЧ, ЮДИН НИКОЛАЙ СЕРГЕЕВИЧ, ГИЛЬБО ЕВГЕНИЙ ПИНХОСОВИЧ, ДАНИЕЛЯН ТАМАРА МИХАЙЛОВНА, ПАРПАРОВ ЯН ГЕЦЕЛЕВИЧ, РУДЕНКОВ ГЕННАДИЙ ПЕТРОВИЧ, ЧУХОВ ИВАН ИВАНОВИЧ, ШЕМЕТОВ АЛЕКСАНДР ГЕННАДЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H05K 10/00

Метки: мажоритарного, преобразования, сигналов

Опубликовано: 23.09.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-961171-ustrojjstvo-dlya-mazhoritarnogo-preobrazovaniya-signalov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для мажоритарного преобразования сигналов</a>

Похожие патенты