Статистический анализатор Советский патент 1984 года по МПК G06F17/18 

1 Изобретение относится к автоматике и вьгаислительной технике, в частности к устройствам для сбора и обработки статистическай информации о ходе технологического процесса, и может найти широкое применение при автономном автоматическом контро ле и статистическом анализе перегрузок, дeйcтвyюпц x на изделие при его транспортировке. Известно устройство для сбора и обработки статистической информа ции Cl . Однако данное устройство требует для своей реализации большой объем памяти, поэтому обладает сложностью что делает невозможным его автономнре использование. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст ройство, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого явля ется входом устройства, блок определения средних значений информации первьш вход которого подсоединен к выходу аналого-цифрового преобразователя, блок памяти, информационный вход которого подсоединен к первому выходу , блок индикации, вход которого подсоединен к выходу блока блок сравнения текущих значений, пер вый вход которого подсоединен к вто рому выходу блока определения средних значений, а выход - к входу управления блока определения средних значений и блока памяти, блок определения глобального максимума,вход которого подсоединен к третьему выходу блока определения средних значений, а выход - к второму входу блока сравнения .2, Недостатком известного устройств является низкое быстродействие, т.е невозможность обработки быстропеременных процессов в реальном масштаб времени. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается гем, что в статистический анализато содержавши аналого-цифровой преобра зователь, вход которого является входом анализатора, блок определения средних значений,, блок памяти, блок индикации, вхоД которого соединен с выходом блока памяти, инфор мационный вход которого подключен к выходу блока определения средних значений, блок сравнения максимумов 12 блок сравнения текувд1х значений, блок определения глобапьного максимума, выход которого подключен к входу блока сравнения максимумов и к первому входу блока сравнения текущих значений, выход которого соединен с управляющим входом блока памяти и управляющим входом блока определения средних значений, введены блок определения локальных максимумов, блок задержки, тактовый генератор, выход которого соединен с установочным входом блока определения локальных максимумов, вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, причем выход блока определения локальных максимумов соединен с вторым входом блока сравнения текущих значений и с входом блока определения глобального максимума, вход блока задержки подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, а выход блока задержки соединен с информационным входом блока определения средних значений. На фиг, 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 временная диаграмма его работы. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 определения средних значений, блок 3 памяти, блок 4 индикации, блок 5 сравнения текущих значений, блок 6 опре деления глобального максимума, блок 7 сравнения максимумов, блок 3 определения локальных максимумов, блок 9 задержки и тактовый генератор 10. Временные диаграммы иллюстрируют работу устройства: 1 - сигнал на входе устройства, 2 - уровни напряжения на рыходе блока 8, 3 - уровни напряжения на выходе блока 9, 4 уровни напряжения на выходе блока 6, 5 - импульсы на выходе блока 7,6импульсы на выходе блока 5. Входом устройства; является вход аналого-цифрового преобразователя. Выход блока 8 подключен к входу блока 6 и к первому входу блока 5 сравнения, второй вход которого подсоединен к входу блока 7 сравнения максимумов, и к выходу блока 6 определения максимумов, а выход - к входу управления блока 3 памяти и блока 2, первый информационный вход котоiporo подсоединен к выходу блока 9 задержки, вход установки в нуль к выходу блока 7 сравнения максимуMOB, a выход - к входу блока J памяти, выход которого подсоединен к входу блока 4 индикагдаи. Выход генератора тактовых импульсов 10 подключен к входу управления блока 8.

Рассмотрим работу схемы (фиг.1) по временной диаграмме, приведенной на фиг. 2.

Исследуемый случайный процесс (фиг. 2.1) дискретизируется аналого- цифровым преобразователем 1 с периодом Е , определяемым исходя из ЧАСТОТНОГО спектра указанного процесса (T l/Zfg , где fg- частота наивысшей гармоники в частном спектре входного сигнала). Дискретизированньй сигнал поступает на входы блока 8 определения локального максимума и блокам 9 задержки. По выходу блока 8 вьщается сигнал, пропорциональнь й максимальным значениям за период укрупненного интервала Т, задаваемого генератором 10 тактовых импульсов (фиг. 2.2), которые поступают на вход блока 6 определения глобального максимума и блока 5 сравнения текущих значений.

В блоке 6 осуществляется определение глобального максимума эталона., характеризующего текущий район максимума по значениям максимумов,определенных блоков 8, в пределах укрупненного интервала Т с точностью 1г по аргументу (фиг. 2.4). Блок 5 сравнивает полученное значение эталона с сигналом, поступающим с выхода блока 8 (фиг. 2.2) и вырабатьгоает управляющий сигнал (фиг. 2.6), указывающий на принадлежность исследуемого процесса к зоне значений эталона (т.е. исследуемый процесс входит в район максимума или невходит). Если исследуемый процесс входит в район максимума, то блок 2 осуществляет вычисление среднего значения

указанного процесса и заиоспт его в блок 3 памяти. Поскольку управпяющий сигнал, поступающий на вход управления блока. 2, вьфабатывается с задержкой, определяемой временем срабатывания блоков 8,6,5, то средне значение исследуемого процесса вычисляется в блоке 2 по сигналу, прошедшему через блок задержки 9 (фиг.2.3)

С развитием процесса значение глобального максимума, вычисляемого в блоке 6, может меняться, так как случайный процесс может иметь несколько районов максимальных значений сигнала и каждьй из них характеризуется своим значением. Для определения момента перехода процесса от одного, района максимума к другому служит блок 7 сравнения максимумов, на выходе которого при смене глобального максимума вьфабатывается сигнал (фиг. 2.5), по которому в блоке 2 определения среднего осуществляется начальная установка (сброс), так как в блоке 2 вычисляется среднее значение заново в новом районе максимума. В результате работы устройства в блоке 3 памяти хранятся средние значения в районах максимумов, из которых указанныезначения поступают на блок 4 индикагщи.

Таким образом, в предлагаемом устройстве отсчеты сигнала поступают на блок определения глобальных максимумов и блок сравнения текущих значений, являющихся сложными блоками устройства, с периодом .укрупненного интервала, что позволяет увеличить в Т/Т раз быстродействие всего устройства в целом. При этом точность работы устройства остается прежней, а сложность увеличивается незначительно.

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР, содержащий аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом анализатора, блок определения средних значений, блок памяти, информационный вход которого подключен к входу блока определения средних значений, блок сравнений максимумов, блок сравнения текущих значений сигналов, блок определения глобального максимума, выход которого подключен к входу блока сравнения максимумов, и к первому йходу блока сравнения текущих i значений сигналов, выход которого соединен с управляющим входом блока памяти и управляющим входом блока определения средних значений, причем выход блока сравнения максимумов подключен к установочному входу блока определения средних значений, отличающийся тем, чт, с целью повьпиения быстродействия устройства, в него введены блок задержки, блок определения локальных максимумов, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с установочным входом блока определения локальных максимумов, информационный вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразо i вателя, причем выход блока определения локальньк максимумов соединен с вторым входом блока сравнения текущих значений И с входом блока определения глобальных максимумов, вход бло§ ка задержки подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, а выход блока задержки соединен с информационным входом блока определеU СЛ ния средних значений. СО