Устройство для статистического анализа циклических процессов

(я) 4 С 06 Р 15 Т СССРОТНРЫТИИ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ НОМИ по делАм изОБРетений ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВ Н АВТОРСНОМУ б"(46) 23.05.86. Бюл. У 19 (71) Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС(56) Авторское свидетельство СССР В 716044, кл. С 06 Р 15/36, 1976.Авторское свидетельство СССР В 860080, кл. С 06 Р 15/36, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАТИСТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ЦИКЛИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в аппаратуре, предназначенной для статистической обработкирезультатов измерении Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет формирования гисто-,грамм скользящих оценок математического ожидания и дисперсии. Цель изоретения достигается за счет введенияв устройство счетчика, элемента И,генератора импульсов, двух формирователей гистограмм и формирователя гистограмм числа циклов с соответствующими функциональными связями междуними и известными блоками устройства.Блок определения математического ожидания и дисперсии, а также формирователь гистограмм числа циклов имеютсложную структуру и описаны в второи третьем пунктах формулы изобретения,2 з.п. ф-лы. 2 ил,Блок 12 определения математичесЗО кого ожидания и дисперсии содержит распределитель 16 импульсов, элемент И 17, счетчик 18 адреса, регистр 19, квадратор 20, регистр 21, триггер 22, элемент 23 сравнения, задатчик 24 З 5 числа циклов, группы элементов 25 и 26 памяти, коммутаторы 27 и 28, элемент И 29,элемент ИЛИ 30,реверсивные счетчики 31 и 32, делители 33 и 34, квадратор 35, вычитатель 36.Устройство для статистического анализа циклических процессов работает следующим образом.Импульсный сигнал с входа устройства поступает на вторые входы блока 12 45 определения математического ожидания и дисперсии, формирователя 4 и на первый вход измерителя 1 длительностей циклов, По переднему фронтуимпульса на входе устройства генера тор 2 импульсов переводится в исходное состояние для обеспечения совпадения начала очередного периода генерации с моментом начала очередного цикла, в формирователе 4 происходит 55 очередное формирование, а накопленная информация в счетчике 3, поступающая с выхода измерителя 1 длитель 40 1 12331Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре, предназначенной для статистической обработкирезультатов измерений. 5Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет формирования гистограмм скользящих оценок математического ожидания и дисперсии, 10На фиг. 1 изображено устройство для статистического анализа циклических процессов;на фиг,2 - структурная схема блока определения оценок математического ожидания и дисперсии. 15Устройство для статистического анализа циклическихпроцессов включает в себя измеритель 1 длительностей циклов, в состав которого входят генератор 2 импульсов, счетчик 3, форми рователь 4 гистограмм числа циклов, в состав которого входят группа реги- стров 5, группа элементов 6 сравнения, элемент ИЛИ 7, счетчик 8, группа элементов И 9, группа счетчиков25 1 О, счетчик 11, блок 12 определения математического ожидания и дисперсии, элемент И 13, формирователи 14 и 15 гистограмм. 71 2ностей циклов на первый вход блока 12, записывается в него, Затем импульсом с пятого выхода блока 12, поступающим на третий вход формирователя 4, адресная часть формирователя 4 устанавливается г исходное состояние, Кроме того, импульс с пятого выхода блока 12 поступает на второй вход и змерителя 1 длительностей циклов, устанавливая в ноль счетчик 3, который начинает измерять следующий период, накапливая импульсы с выхода генератора 2. В блоке 12 определяются скользящие оценки математического ожидания и дисперсии, и соответствующие им двоичные коды соответственно с первого и второго выходов блока 12 поступают на первые входы соответственно первого 14 и второго 15 формирователей, в которых очередной шаг формирования происходит при поступлении импульса с третьего выхода блока 12 через элемент И 13 на вторые входы формирователей 14 и 15. Сигнал разрешения с четвертого выхода блока 12 поступает на второй вход элемента И 13 только после исполнения- го цикла анализируемого процесса для достижения с момента начала анализа заданного скользящего количества циклов, Формирователем 14 формируется гистограмма плотности распределения количества измерений текущих скользящих оценок математического ожидания по соответствующим заданным классам значений скользящих оценок математического ожидания за полное время анализа. Формирователем 15 формируется гистограмма плотности распределения количества измерений текущих скользящих оценок дисперсии по соответствующим заданным классам значений скользящих оценок дисперсии за полное время анализа.Блок 12 определения скользящих математического ожидания и дисперсии работает следующим образом.Код, пропорциональный длительности измеренного цикла, с первого входа блока 12 поступает на вход числа регистра 19 и на вход квадратора 20, с выхода которого код, пропорциональный квадрату длительности изисренноБо цикла, поступает на вход числа регистра.21, Информация в регистры 19 и 21 записывается во время прохождения импульса с первого выхода распределителя 16 импульсов, на вход которого поступает импульс с второго171 Формула и з о б р е т е н и я 3 1233 входа блока 12, на входы разрешения записи регистров. Кроме того, импульс с второго входа блока 12 поступает на счетный вход адресного счетчика18, с выхода которого код .поступает на адресные входы группы 25 и 26, задавая номер ячеек памяти, Во время прохождения импульса с первого выхода распределителя 16 импульсов осуществляется считывание информации с 10 заданных адресным счетчиком 18 ячеек памяти групп 25 и 26. С выходов групп 25 и 26 считанные двоичные коды, поступающие на первые информационные входы соответственно первого и второго коммутаторов 27 и 28, на первые входы управления которых в это нремя воздействует импульс с первого выхода распределителя 16 импульсов, с выходов коммутаторов 27 и 28 поступают на входы числа соответственно первого и второго реверсивных счетчиков 31 и 32, которые в это время работают на вычитание, так как на их входах разрешения сложения/вычитания отсутствует сигнал "1", Во время прохождения импульса с первого выхода распределителя 16 импульсов через элемент И 29 и элемент ИЛИ 30 на тактирующие входы счетчиков 31 и 3230 эти коды вычитаются из счетчиков.Во время прохождения импульса с второго выхода распределителя 16 импульсов осуществляется запись кодов с выходов регистров 19 и 21 в заданные адресным счетчиком 18 ячейки памяти соответственно групп 25 и 26 и в реверсивные счетчики 31 и 32, так как на входах записи считывания групп 25 и 26, на входах разрешения сложения/вычитания счетчиков 31 и 32 и на 40 вторых входах управления коммутаторов 27 и 28 присутствует сигнал "1" с второго выхода распределителя 16 импульсов. На выходы коммутаторов проходят коды, поступающие на их45 вторые информационные входы, В это же время "1" с второго выхода распределителя 16 импульсов через элемент ИЛИ 30 поступает на тактирующие входы счетчиков 31 и 32, обеспечивая сложение кодов, поступающих на входы числа счетчиков 31 и 32, с кодами, уже записанными к этому времени в ,счетчиках. Для исключения поступления сигналов считывания на тактирую55 .щие входы счетчиков 31 и 32 до момента исполнения -го цикла с начала, анализа служит триггер 22, который переключается в единичное состояние сигналом, поступающим с выхода эле - мента 23 сравнения, на первый вход которой поступает код с выхода задатчика 24 количества циклов, а на второй вход - код с выхода адресного счетчика 18, т.е. сигнал разрешения считывания с выхода триггера 22 на второй вход элемента И 29 поступает только после исполнения р - го цикла с качала анализа. После окончания записи регистры 19 и 21 устанавли - ваются в исходное состояние импульсом с .третьего выхода распределителя 16 импульсов. При каждом очередном сравнении кодов с выходов задатчика 24 скользящего количества циклов и адресного счетчика 18 импульсом с третьего выхода распределителя 16 импульсов через элемент И 17 адресный счетчик 18 устанавливается в ноль. Кроме того, сигналы с второго и третьего выходов распределителя 16 импульсов и с выхода триггера 22 поступают соответственно на пятый, третий и четвертый выходы блока 12, Таким образом, код на выходе счетчика 31 соответствует суммарной длительности заданного скользящего количества исполненных циклов, а код на выходе счетчика 32 - сумме квадратов длительностей исполненных циклов, входящих в заданное скользящее количество циклов, Код с выхода счетчика 31 поступает на вход делимого делителя 33, на вход делителя которого поступает код с выхода задатчика 24 скользящего количества циклов. Код на выходе делителя 33 цифр соответствует значению скользящей оценки математического ожидания (М) и поступает на первый вход блока 12 и на вход квадратора 35, с выхода которого код, соответствующий квадратору скользящей оценки математического ожидания (М ), поступает на входЬ р увычитаемого схемы 36 цифрового вычитания, на вход уменьшаемого которой поступает код с выхода делителя 34, соответствующий величине (М-,)ц . Таким образом, на выходе вычитателя 36 код, поступающий на второй выход блока 12, соответствует значению скользящей оценки дисперсии (Р;). 1. Устройство для статистическогоанализа циклических процессов, со 1233171держащее блок определения математического ожидания и дисперсии, а тл и ч а ю щ е е с я тем, чта, сцелью расширения Функциональных воз 5можнастей за счет формирования гистограмм скользящих оценок математического ожидания и дисперсии, в неговведены счетчик, элемент И, генераторимпульсов, первый и второй Формирава Отели гистограмм, Формирователь гистограмм числа циклов, вход числа циклов которого объединен с входом запуска генератора импульсов и информационным входом блока определенияматематического ожидания и дисперсиии подключен к информационному входуустройства, выход генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика, вход сброса которого подключенк вь 1 хаду сброса блока определенияматематического ожидания и дисперсиии объединен с входом сброса формирователя гистограмм числа циклов, инФормационный вход которого объединен 25с входам задания длительности цикловблока определения математическогоожидания и дисперсии и соединен с выходом счетчика, выход математического значения, первый и второй выходыготовности и выхоц значения дисперсии блока определения математического ожидания и дисперсии подключенсоответственно к информационномувходу первого Формирователя гисто 35грамм, к первому и второму входамэлемента И, к информационному входувторого Формирователя гистограмм,вход синхронизации которого объединенс входом синхронизации первого формирователя гистограмм и соединен с выходом элемента И,2, Устройство по и. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок определения математического ожидания идисперсии содержит распределительимпульсов, первый и второй реверсивные счетчики, счетчик адреса, регистры, элементы И, элемент ИЛИ, делители квадраторы, коммутаторы, вычитаь50тель, элемент сравнения, группы элементов памяти, задатчик числа циклов,выход которого подключен к входамделителя первого и второго делителяи к первому входу элемента сравнения,55второй вход катарога объединен с адресными входами первой и второй группэлементов памяти и подключен к выходусчетчика адреса, вход установки вО которого объединен с входам синхронизации распределителя импульсов и соединен с выходам счетчика, счетный вход счетчика адреса подключен к выходу первого элемента И, первый вход которого объединен с тактовым входом первого триггера и соединен с выходом элемента сравнения, прямой выход первого триггера подключен к первому ьходу готовности блока определения математического ожидания и дисперсии и первому входу второго э,чемента И, второй вход которого объединен с первыми управляющими входами первого и второго коммутаторов, информационными входами первого и второго регистров и соединен с первым выходом распределителя импульсов, второй вход которого подключен соответственно к первым информационным входам первой и второй групп элементов памяти, входам сложения-вычитания первого и второго реверсивных счетчиков, первому входу,рлемента ИЛИ, к вторым управляю. щим входам первого и второго коммутаторов и выхацу сброса блока определения математического ожидания и дисперсии, выход второго элемента И подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с тактовыми входами первого и второго реверсивных счетчиков, информационные входы которых подключены соответственно к выхо. - . ,цам первого и второго коммутаторов, первые информационные входы которых соединены соответственна с выходами элементов пятой, первой и второй групп, информационные входы которых объединены с вторыми информационными входами коммутаторов и подключены соответственно к выходам первого и второго регистров, входы записи которых объединены с вторым входом первого элемента И и соединены с третьим выходом распределителя импульсов и являются вторым выходом готовности блока опрееления математического ожидания и дисперсии, информационный вход первого регистра и первого квадратора объединены и подключены к входу задания длительности циклов блока определения математического ожидания и дисперсии, выходы первого и второго реверсивных счетчиков соединены соответственно с входами делимого, первого и второго делителей, выход первого делителя подключен к входу второго квадратара и к выходу значения мате 12331матического ожидания блока определения математического ожидания и дисперсии, выход второго квадратора соединен с первым входом вычитателя,вто - рой вход которого подключен к выходу второго делителя, выход вьюитателя является выходом значения дисперсии блока определения математического ожидания и дисперсии.3. Устройство по и. 1, о т л и - 1 О ч а ю щ е е с я тем, что формирователь гистограмм числа циклов содержит группу счетчиков, первый и второй счетчики группу элементов И, элемент ИЛИ, группу элементов сравнения, 15 группу регистров, выходы группы регистров подключены к первым входам одноименных элементов сравнения группы,71 8выходы которых соединены с одноименными входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входупервого счетчика, информационные выходы которого соединены с первымивходами одноименных элементов И группы, выходы которых подключены к вхо-дам одноименчых счетчиков группы,вторые входы элементов И группы объединены со счетным входом второгосчетчика и соединены с входом числациклов формирователя гистограмм числа циклов, вход сброса которого подключен к входу сброса первого счетчика, вторые входы элементов сравненияобъединены и являются информационнымвходом формирователя гистограмм числа циклов.Составитель И. Иухин Редактор С. Патрушева Техред О,Сопко Корректор С. Черни Заказ 2772/51 Тираж б 71 ПодписноеВИИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-подиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4