Измеритель временных интервалов Советский патент 1985 года по МПК G04F10/04 

оАх-есный и информационный выходы которого подключены соответственно 1155990 ; к адресному и информаииор1ному.-пходам .-запоминающего устройства.

ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий усилитель-формирователь, выход которого через первую линию задержки подключен к первым входам первого и второго элементов совпадения и непосредственно - к входам триггера управления и триггера запуска, выход которого подключен к входу ждтеего генератора импульсов, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов совпадения, выходы которых соединены соответственно со счетными входамипервого и второго счетчиков, а выходы счетчиков подключены соответственно к первому и вторсжу входам напоминающего устройства, прямой .выход триггера управления соединен с вторыми входами второго и третьего элементов совпадения, инверсный выход триггера управления подключен t к вторьм входам первого и четвертого . элементов совпадения, выход первого элемента совпадения соединен непосредственно с третьим входом запоминакнцего устройства и через вторую линию задержки - с установочным входом первого счетчика, выход второго элемента совпадения соединен непосредственно с четвертым входом запоминакяцего устройства и через третью линию задержки с установочным входом второго счетчика, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повьшения быстродействия, в него введены блоки первой .и второй производных, блох управления и выборки результата и блок тетрад, первый н второй входы которого соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера зтравления, третий и четвертый входы блока т(вт- рад соединены - с первым и вторым выходами запоминаюцего устройства, пер(Л вая группа выходов блока тетрад подс ключена к первой группе входов блоков перв и второй производных, вторая группа выходов блока тетрад подключена к второй грзгппе входов блока первой производной, группа выходов которого соединена с вторс группой входов блока второй производной, выход ждущегогенератора импуль№ ел сов подключен к первому входу блока управления и выборки результатов, ;о второй вход которого соединён с X) третьим выходом запоминающего устройства, а Tpenrit и четвертый входы подключены к выходам экстремумов . соответственно блоков первой и второй производных, питый вход блока управления и выборки результата соI единен с четвертым выходсм запогшна ющего устройства, информационные выходы которого подключены к соответствуихцим информационным входам бло.ка управления и выборки результата.

Изобретение относится к импульсной и электроизмерительной технике предназначено для окр-эделения характеристик переходных гфоцессов установления частоты в ада.гтивных системах времени задержки, нараста ния и установления; порядка систем, а также для получения значений первой и второй производных переходной характеристики, и может быть исполь зовано, например, в исследовании функционирования искусственных и биологических систем. Известен цифровой измеритель частотно-временных параметров элект рических сигналов, содержащий микро процессор, счетчики импульсов, элемент ИЛИ, элементы И и триггеры flj Однако он не может быть использован при исследовании переходных и импульсных характеристик процессов установления частоты, когда априорно неизвестна информация о характерераспределения весовых коэффициентов изменения , периода .в процессе установления частоты, поскольку переходный процесс ненормирован. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является измеритель временных интервалов; содержащий усилитель-Формирователь, выход которого через первую линию задержки подключен к первым входам первого и второго элементов совпадения и непосредственно к входам триггера .управления, и триггера запуска, генератор импульсов соединен с первыми входами третьего и четвер того элементов совпадения, выходы которых соединены со счетными входами соответственно первого и второ го счетчиков, выходы КОТОРЫХ подк.то чены соответственно к первому и вто рому входам запоминающего устройств первый выход триггера управления под ключей к вторым входам первого и третьего элементов совпадения, второй выход триггера управления соединен с вторыми входаг-ш второго и четвертого элементов совпадения, выход первого элемента совпадения соединен с первым установочным входом запоминающего устройства непо- . средственно и через вторую линию задержки - с установочным входом второго счетчика, выход второго элемента совпадения подключен к установочному входу запоминакщего устройства непосредственно и через третью линию задержки к установочному входу первого счетчика, выход усилителя-формирователя подключен к триггерам запуска и считывания, выходы которых соответственно соединены с входом генератора имцуль- сов и первым входом пятого элемента совпадения, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - со счетным входом третьего счетчика, выход которого подключен к информационному входу первого регистра, вход записи которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены к выходам первого и второго элементов совпадения соответственно, первьй, второй и третий входы запоминающего устройства соединены с первмии входами соответственно первого блока сравнения кодов, блока формирования кодов и второго блока сравнения кодов, первый и второй выходы блока формирования кодов подключены к вторым входам первого и второго блоков сравнения кодов соответственно, первые выходы которых соединешя с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к -первому входу шестого элемента совпадения, входу записи второго регистра и входу делителя частоты на два. выход которого соединен со счетньм входом четвертого счетчика и установочным вхо.31

дом пятого счетчйк.ч. счетртый вход которг)гс подключен к выходу третьего элемента HJD-I, и входу триггера блокировки, выхо.ц которото соединен с вторым входом шестого элемента,совпадения, выход которого подключен к входу записи третьего регистра, информационный вход которого подключен к информационному входу второго регистра и выходу первого регистра, вторые входы первого и второго бло- ков сравнения кодов соединены с первым и вторым входами третьего элемента РИШ, третий выход блока формирования кодов соединен с первым входом седьмого элемента совпадения, второй вход которого соединен с выходом пятого счетчика, а выход - с входом одновибратора, выход которого подключен к второму входу блока формит рования кодов 2 ,

К недостаткам известного устройства относится малое быстродействие: только в течении двух запусков переходного процесса в адаптивной системе (нормировки и измерения) определяются его характеристики и становится возможным построение математической модели. При этом, в результате повторного запуска переходного процесса происходит адаптация в системе, вызывающая появление ошибки реадаптации, искажакяцей математическуш модель и затрудняющей экстраполяцию дальнейшего функционального состояния исследуемой системы. Кррме того, устройство имеет ограниченные функциональные возможности, так как не измеряет время задержки; вместо времени нарастания определяет сумму времен задержки и нарастания; не определяет текущие значения первой :i второй производных переходной характеристики, позволяющих определить область экстремумов переходной и импульсной характеристик; не производит многократную интерполяцию характеристик переходного процесса.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет возможности определениятекущих знаений первой и второй производных переодной характеристики и областей экстемумов переходной и импульсной характеристик, измерения времени задержки и уточненного времени нарастания, проведения многократной интерполя- ; ции .характеристик переходного про559904

цесса, а также повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается с тем, что в измеритель временных интервалов , содержащий усилитель-формирователь, выход которого через первую линию задержки подключен к первым входам первого и второго элементов

совпадения,и непосредственно - к входам триггера управления и триггера запуска, выход которого подключен к входу ждущего генератора импульсов, выход которого соединен с первыми

J входами третьего -и четвертого элементов совпадения, выходы которых соединены соответственно со счетными входами первого и второго счетчиков, а выходы счетчиков подключены соответственно к первому и второму входам запоминающего устройства, прямой выход триггера управления соединен с вторыми входами второго и третьего элементов совпадения, инверсный выход триггера управления подключен к вторым входам-первого и четвертого элементов совпадения, выход первого элемента совпадения соединен непосредственно с треттим входом запоминающего устройства и через вторую линию задержки с установочным входом первого счетчика, выход второго элемента совпадения соединен непосредственно с четвертым входом запоминающего устройства и через третью

5 линию задержки с установочным входом второго счетчика, введены блоки первой и второй производных, блок управления и выборки результата и блок тетрад, первый и второй входы которого соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера управления, третий и четвертый входы блока тетрад соединены с первым и вторым выходами запоминающего устройства, первая группа выходов блока тетрад подключена -к первой группе входов блоков первой и второй производных, вторая группа выходов блока тетрад подключена к второй группе входов блока первой производной, группа выходов которого соединена с ВТОРОЙ группой входов блока второй производной, выход ждущего генератора импульсов подключен к первому

5 йходу блока управления и выборки результата, второй вход которого соединен с третьим выходом запоминающего устройства, а третий и четвертый входы подключены к выходам экстремумов соответственно блоков первой и второй производных, пятый вход блока управления и выборки результата соединен с четвертым выходом запоминающего устройства, информационные выходы которого подключены к соответствующим информационным входам блока управления и выборки результата, адресный и информационньй выходы которого подключены соответственно к адресному и информационному входам запоминающего устройства. На чертеже представлена функциональная схема измерителя, . Измеритель содержит усилительформирователь 1, ждущий генератор 2 импульсов, элементы 3,1-3.4 совпадения, триггер 4 запуска, триггер 5 уп равления, линию 6 задержки, линии 7.1 и 7.2 задержки, счетчики 8.1 и 8.2, запоминающее устройство 9, блок 10.1 первой и блок 10.2 второй произ водных, блок 11 тетрад, блок 12 управления и выборки результата. Запоминающее устройство 9 содержит регистры 13.1 и 13.2 оперативной памяти четных и нечетных интервалов времени, триггер 14, элемент 15 ИЛИ, многовходовые ключи 16.1 и 16.2, линию 17 задержки, многовходовый элемент 18 ИЛИ. регистр 19 буферной памяти, п-адресные регистры 20.1-20.п постоянной памяти, дешифраторы 21.1 адреса, 21.2 постоянной памяти. 21.3 накопителя. (п-1) сумматоры 22. Блоки 10.1 и 10.2 производных имеют одинаковую структуру и включают в себя сборку 23.1-23.4 вычитания кодов,, регистры 24.1-24.4 текущи значений производных, триггер 25 запуска сравнения, триггер 26 знака производной, многовходовый элемент 27 ИЖ, блок 28 сравнения кодо Блок 11 тетрад состоит из тригге ров 29.1 и 29.2, элементов 30.1-3а. совпадения, делители 31 частоты на, два, одновходовых ключей 32.1-32.4, регистров 33.1-33.4 значений тетрад I Блок 12 управления и выборки результата содержит блоки 34 и 35 сравнения кодов, триггер 36 выбора пределов сравнения, блок 37 формирования кодов, счетчики 38-43, одно входовые ключи 44-50, многовходовые ключи 51 и 52, линию 53 задержки, делитель 54 частоты на два, двухвхо довыеэлементы 55 и 56 ИЛИ, одновибратор 57, регистры 58 времени задержки, 59 суммы времен зажержки и нарастания. 60 времени установления, 61 установившегося значения интервала времени, блок 62 вычитания кодов, причем выход усилителя-Формирователя 1 подключен к входам элементов 3.2 и 3.3 совпадения и к входам триггеров 4 и 5, прямой выход триггера 5 соединен с входами элементов 3.2 и 3.4 и одним из входов блока 11, инверсный выход триггера 5 подключен к входам элементов 3.1 и 3.3 и к другому входу блока 11, выходы блока 11 подключены к входам блока 10.1, выходы которого соединены с входами блока 10.1i Измеритель работает следующим образом. Перед началом запуска переходного процесса в исследуемой адаптивной системе по шине сброса (на чертеже не показана) триггеры: 4 и 5 измерителя, 14 запоминакнцего устрой- ства 9, 25 и 26 блоков 10.1 и 10.2 производных, 29 блока 11 тетрад, 36 блока 12 управления и выборки результата, счетчики: 8 измерителя 38-43 блока 12, регистры 13; 19 и 20 запоминающего устройства 9. регистры 24 блоков 10.1 и 10.2, регистры 33 блока 11, регистры 58-61 блока 12 и одновходовые ключи 32 и 46 устанавливаются в исходное состояние.. При этом на выходах триггеров 4. 25 и 36 устанавливается низкий уровень напряжения, на выходе триггера 26 - высокий уровень; на г -/ « выходах триггеров 5. 14 и 29 Устанавливается низкий уровень, а на их инверсных выходах - высокий; на выходах счетчиков 8,38-43, регистров 13, 19, 24, 33, 58-61 устанавливается нулевой код. В исходном состоянии счетчик 42 заблокирован по счетному входу низким уровнем с вьиодавторого разряда счетчика 43 начала измерительных операций. Запись в адресные регистры 20 производится дешифратором 21.1 адреса,-запись в регистры: 58 времени задержки, 59 суммы времен задержки н нарастания заблокирована низким уровнем напряжения с выхода триггера 36. Одновходовые ключи 32 устанавливаются в закрытое состояние, а одновходовый ключ 46 в открытое состояние.

Одновходовые ключи 32 управляются делителем 31 частоты на два, ключ 46, - линией 53 задержки. Ключи 44 и 45 открываются выходом второго разряда счетчика 39 записи установивше- гося значения интервала времени, а ключи 47-50 управляются выходом второго разряда счетчика 43 начала измерительных операций. Низкий уровень напряжения с второго выхода счетчиков 39 и 43 соответствующий нулевому коду с их выходов, открывает ключи 44, 45, 47, 50 и закрьгеает ключи 48 и 49.

Первый усиленныйи сформированный в усилителе-формирователе 1 импульс переходного процесса установления частоты в исследуемой системе, поступающий по шине Вход, опрокидывает триггеры 4 и 5. На выходе триггера 4 появляется высокий уровень напряжения, на прямом выходе триггера 5 - высокий уровень, а на его инверсном выходе - низкий. Высокий уровень с выхода триггера 4 запускает ждущий генератор 2 импульсов. Импульсы ждущего генератора 2 проходят через элемент 3.4 совпадения и подсчитьюаются счетчиком 8.1 импульсов нечетных интервалов времени.

Второй импульс усилителя-формирователя 1 опрокидывает триггер 5 в ис ходное состояние. Элемент 3.4 совпадения запирается и импульсы ждущего генератора 2 прекращают поступать на вход счетчика 8.1 нечетных интервало начиная проходить через элемент 3.1 совпадения и подсчитываться счетчиком 8.2 четных интервалов. Этим же ;импульсом усилителя-формирователя 1, задержанным в линии 6 задержки и про шедшим через открытый элемент 3.3 совпадения, код предшествуннцего нечетного интервала времени с выхода счетчика 8.1 нечетных интервалов переписывается в регистр t3.t оперативной памяти нечетных « нтервалов запоминакяцего устройства 9, выходной код которого постзт1ает на вход блока 11 тетрад, внутри его на информационяые входы регистров 33.1, 33.3 нечетных значений тетрад. Этот выходной код определяет текущее значение первого временного интервала. Второй импульс усипителя-формирователя 1, проходя через линию 7.1 задержки нечетных интервалов, сбрасы;вает счетчик 8.1,,на его выходе

появляется нулевой код, тем самым подготавливая его к фиксации новой информации о следующем нечетном временном интервале.

Третий импульс усилителя-формирователя 1 вновь опрокидывает триггер

5в противоположное исходному состояние; импульсы ждущего генератора 2 прекращают подсчитьюаться счетчиком 8.2 и начинают заполнять счетчик 8,1 на выходе которого установлен нулевой код. Этим же импульсом усилителяформирователя 1, задержанным в линии

6общей задержки и прошедшим через открытый второй элемент 32 совпадения, код предшествующего четного интервала с выхода счетчика 8.2 перепи сывается в регистр 13.2 оперативной памяти, выходной код которого с первго выхода запоминающего устройства 9 постзшает затем на третий вход блока 1 1 и внутри его на информационные входы регистров 33.2 и 33, четных значений тетрад. Этот код определяет текущее знасение второго временного интервала. Третий импульс усилителя-формирователя 1, проходя через линию 7.2 задержки, сбрасывает счетчик 8.2, на его выходе появляется нулевой код, подготавливая его

к фиксации новой информации о следукщем четном временном интервале,

Впок 11 тетрад предназначен для записи информации с выходов регистров 13.1 и 13.2 четных и нечетных интервалов в регистры 33.1, 33,3 тй 33.2, 33.4 соответственно и выработки управлякяцих сигналов записи в регистры 24 текущих значений производных в блоках 10,1 и 10,2,

Формирование тетрад управления осуществляется триггерами 29,1 и 29, нечетной и .четной полутетрад и элементами 30,1-30.4 совпаде11ия, преобраэукицими из исследуем. интервалов времени непрерывную последовательность тетрад, сл дуюощх друг за другом. Исследуемые интервалы времени поступают на блок 11 тетрад с прямого и инверсного выходов триггера 5 управления в виде чередующихся во времени высоких уровней напряжения, КалдыЙ нечетшлй интервал времени, соответствуюор1й высокому уровню напряжения на прямом выходе триггера 5 преобразуется триггером 2,1 нечетных полутетрад и элементами 30;1 и 30.2 совпадения в первый и третий такты тетрады, и каддый четный инте{)вал времени, соответствующий высокому уровню с инверсного выхода триггера 5, превращается во второй и четвертый такты тетрады Одновходовые ключи 32.1-32.4, в исходнсм состоянии закрыты и открьгоаются первым импульсом второй тетрады с выхода делителя 31 частот на два. Запись в четвертый регистр 33.4 начинается первым импульсом второй теурады, а запись в остальны регистры 33.1-33.3 (с первого по третий) - импульсами г;ервой тетрады (с второго по четвертьй). образом, запись в регистры 33.1-33.4 производится со сдвигом на первый такт первой тетрады, обеспечивая последовательную выборку и запись информации с выходов регистров 13.1 и 13.2, Определение значении первых прои водных в блоке 10.1 осуществляется блоками 23.1-23.4 вычитания кодов, каждый из которых вычитает код пред шествующего интервала времени из кода последующего. Первая производная определяется кодом, соответствующим разности последующего и пред шествующего интервалов времени за единичный интервал времени эталонно частоты Tj, ли Т,ч - Т , где j - индекс первой производной, j 1+1; i - индекс блока 23 вычитания кодов; последующий интервал времен предшествукндий интервал вре мени , Определение значений вторых прои водных в блоке 10,2 происходит аналогично определению значений первых производных в блоке 10,1, При этом блоки 23 в блоке 10,2 вычитают код предшествукяцей разности временных интервалов из кода последукяцей, Вто рая производная определяется кодом соответствукицим результату вычитани последукщей и предшествующей разнос тей интервалов времени за единичный интервал времени эталонной частоты .. индекс второй производной К j + 1 i .+ 2/-f:1 3 и Т - последующая разность интервалов времениJ 0И) Т h т .т - . л 1 ,ча t дТ - предшествующая разность временных интервалов. Поскольку запись в регистры 33,133.4 происходит со сдвигом на первый такт первой тетрады, а фиксация второй производной возможна дополнительно еще через три такта первой тетрады, то первый управляющий сигнал записи во времени должен происходить в течение пятого исследуемого интервала времени или первого такта второй тетрады. Запись в регистр 24.2 и сброс регистра 24.1 осуществляется с выхода первого ключа 32.1, запись в третий регистр 24.3 и сброс регистра 24.2 - с выхода ключа 32.2 запись в регистр 24.4 и сброс регистра 24,3 - с выхода ключа 32,2, а запись в первьй регистр 24.1 и сброс регистра 24.4 - с выхода ключа 32.4. Одновременно с первым управляющим сигналом записи с выхода первого клю7 ча 32,1 блока 11 тетрад опрокидывается триггер 25 запуска сравнения в блоке 10,1, на его выходе появляется высокий уровень напряжения, открывающий блок 28 сравнения кодов с временем задержки, превышающим суммарное время записи в регистры 24 и прохождение кода с его выхода через многовходовый элемент 27 1ШИ на информационный вход блока 28 сравнения кодов, В результате чередования записи, в последующий и броса предшествующего регистров на информационный вход блока 28 сравнения кодов с выхода многовходового элемента 27 ИЛИ поступают непрерьгоно че- редуннциеся коды значений первых производных, где они сравниваются с нулевым кодом, В моменты их совпадения с нулевым кодом, когда переходная характеристика принимает значения экстремумов, блок 28 сравнения кодов вырабатывает кратковременный одиночный импульс, опрокидыванщий триггер 26 знака производной из предшествукяцего состояние в последукацее и наоборот. До первого совпадения, когда значения производной положительны, на выходе триггера 26 знака производной в исходном состоянии присутствует высокий уровень напряжения. После первого совпадения триггер 26 одрокидывается в состояние, противоположное исходному, и на его выходе появляется низкий урояень напряжения, означающий, что последующие значения производной будут отpицaтeльньr fи. Импульс первого совпадения соответствует первому экстре1 му переходной характеристики - выбросу, значение временного интервала которого регистрируется внешним блоком постоянной памяти. Одновременно с вторым управляющим сигналом записи с выхода ключа 32,1 блока 11 тетрад опрокидывается триггер 25 запуска сравнения блока 10.2 и повторяются процессы, аналогичные представленным процессам в блоке 10.1. Моменты совпадения кодов вторых производных с нулевым кодом в блоке 28 блока 10.2, когда импульсная характеристика (совокупность первых производных с выхода многовходового элемента 27 ИЛИ) принимает значения экстремумов, соответ ствуют значениям перегибов переходно характеристики Коды значений первой дТ и второй ДТ производных с выходов МНОГОВХОдовых элементов 27 ИЛИ блоков 10.1, 10.2 и коды знака производных с выхода триггера 26 этих же блоков по соответствующим шинам лТ ; - ; дТ ; поступают во внешний блок постоянной памяти. При поступлении каждого очередног импульса усилителя-формирователя 1 навход триггера 5.последний каждый раз меняет свое состояние и импульсы ждущего генератора 2.подсчитываются поочередно счетчиками 8.1 и 8.2, с выхода которых поочередно переписьгвается код значения текущего интервала времени в регистры 13.2-13,1 оперативной памяти соответственно четных и нечетных интервалов. С выхода регистров 13 оперативной памяти в запоминакицем устройстве 9 код значения текущего интервала времени поступает через многовходовые ключи 16.1 и 16.2 и многовходовый элемент 18 ИЛИ на информационный вход регист ра 19 буферной памяти, в котором он переписывается импульсами записи четных и нечетных интервалов времени, объединенных элементом 15 ИПИ и задержания в линии 17 задержки. Многовходовые ключи 16 управляются триггером 14 с раздельными входатш. Каждый нечетный импульс, записывакнций код в регистр 13.2 четных интервалов, опрокидывает триггер 14 в противоположное исходному состояние, на его прямом выходе появляется высокий уровень, открывающий многовходовьй ключ 16.2, а на его инверсном выходе - низкий уровень, закрывающий многовходовый ключ 16.1. Каждый четный импульс, записывающий код в регистр 13.1, опрокидывает триггер 14 в исходное состояние, низкий уровень с его прямого выхода закрывает многоВходовый ключ 16.2, высокий уровень с его инверсного выхода открывает многовходовый ключ 16.1. Поэтому на информационном входе регистра 19 буферной памяти поочередно появляются коды нечетных и четных интервалов времени, переписьшаемые импульсами записи с выхода линии 17,задержки в регистр 19 для последующей их перезаписи в адресные регистры 20,120.п постоянной памяти. Управление перезаписью кодов в адресные регистры 20.1-20.п осуществляется .кодом счетчика 38 выбора адреса и съема информации блока 12 управления и выборки результата, заполняемого импульсами записи с выхода линии 17 задержки, и депшфраторон 21,1 адреса. Выходной код п-адресных регистров 20 суммируется в (п-1) сумматорах 22, Если в регистрах 20 постоянно записывается код текущего значения временных интервалов, то в сумматорах 22 последовательно фиксируется код ступенчатого.; приращения длительности каяодого последующего интервала времени к длительности суммы всех предшествующих интервалов времени -1 где Z. длительность суммы пред1 1ществукнцих интервалов времени; длительность последующего интервала Б1ремени. Дешифрация адреса в депмфраторё 21,1 для записи кодов в регистрах 20 постоянной памяти начинается кодом счетчика 38, соответствующим второму импульсу записи с выхода линии 17 задержки. Поскольку йачальное эначение второй производной переходной ха рактеристики с учетомсдвига записи в регистры 33 блока 11 тетрад на один такт первой тетрады соответствует первому такту второй тетрады (пятому исследуемому интервалу .времени) , то выборка кода значения первого исследуемого интервала времени из регистров 20 и кода ступенчатых приращений длительности из сумматоров 22 по отношению к записи в адресные регистры 20 должна производиться через два такта. Поэтому дешифрация выходного кода адресных регистров 20 постоянной памяти и сумматоров 22 накопителя в дешифраторах 21.2, 21.3 начинается с кода счетчика 38, соответствующего четвертому импульсу записи с выхода линии 17 задержки.

Выходной код дешифратора 21.2 постоянной памяти поступает на информационные входы регистра 61 установившегося значения интервала времени и блока 35 сравнения кодов, а выходной код дешифратора 21.3 накопителя - на информационные входы измерительных регистров 58-60 времени задержки, суммы времени, задержки и времени нарастания блока 12 управления и выборки результата.

Измеритель в течение нормировки (определения установившегося значения интервала времени) и определения характеристик переходного процесса установления частоты работает в трех режимах опроса дешифратора 21,2 и 21,3 соответственно постоянной памяти и накопителя: медленного ускоренного и повторно ускоренного.

В первом режиме, когда осуществляется нормировка и поиск окончания установления переходного процесса, опрос дешифраторов 21.2 и 21.3 постоянной памяти и накопителя производится .выходным кодом счетчика 38 выбора адреса и съема информации синхронного с частотой переходного процесса через открытый многовходовой ключ 51 и многовходовый элемент 56 ИЛИ блока 12 управления и выборк результата. Режим медленного опроса продолжается до появления на выходе второго разряда счетчика 43 начала измерительных операций высокого уровня напряжения, закрьгоакидего многовходовь ключ 31, открывагацего многовходовый ключ 51, открьшаго многовходовый ключ 52 и разблокирующего счетчик 42 ускоренного опроса постоянной памяти и накопителя. В результате этого прекращается

режим медленного опроса дешифратора 21.2 и 21.3, счетчик 42 ускоренного опроса пос гояннйо памяти начинает подсчитывать импульсы ждущего генератора 2 и начинается режим ускоренного опроса выходным кодом счетчика 42 дешифратора 21.2 и 21.3 через открытый многовходовый ключ 52 и многовходовый элемент 56 ИЛИ. В этом

О - режиме происходит определение характеристик переходного процесса. Высо- КИМ уровнем напряжения с выхода второго разряда счетчика 41 конца текущего измерения, когда определены характеристики переходного процесса, производится блокировка по входу сброса счетчика 42, на его выходе усг танавливается-нулевой код, завершая режим ускоренного опроса.

0 В случае необходимости интерполяции математической модели и приближения ее поведения к поведению исследуемой адаптивной системы производится ряд повторных сбросов счетчика 41 по дополнительному входу сброса в исходное состояние, счетчик 42 вновь разблокируется по входу сброса и осуществляется многократно повторяющийся режим повторно ускоренного опроса.

Переходный процесс завершается к моменту первого повторного сброса счетчика 41 и начала повторно ускоренного режима. При этом происходит

двухкратное совпадение текущего значения интервала времени с выхода буферного регистра 19 с его установившимся значением с выхода регист ра 61 в блоке 34 сравнения кодов,

вырабатывакицем импульс сброса счетчика 38, прекращая фиксацию значений переходной характеристики в адресных регистрах 20 постоянной памяти.

Импульсы совпадения кодов первой

S и второй производных переходной характеристики с нулевым кодом с выходов блоков 28 сравнения кодов блоков 10,1 и 10,2 предназначены для

j управления работой блока 12 управле- . ния и выборки результата и поступают на его третий и четвертый входы, В зависимости от характера переходньй процесс может быть: монотон-. ным, релаксационным и немонотонным,

В случае монотонного характера переходного процесса импульсом первого совпадения кода текущего значения второй производной переходной характеристики с нулевым кодом (область первого экстремума импульсной характеристики) с выхода блока 28 сравнения кодов блока 10.2 триггер36 блока 12.управления и выборки результата, по своему первому входу опрокидывается в противоположное исходному состояние. На его выходе появляется высокий вровень напряжения, разблокируя регистры: 58 вре мени задержки, 59 суммы времен задержки и нарастания, по ходу записи в них. При релаксационном характере переходного процесса импульсом первого совпадения кода текущего значе ния первой производной переходного процесса с нулевым кодом с выхода блока 28 сравнения кодой блока 10.1 триггер 36 по второму входу блокируется и в дальнейшем не реагирует на поступление на его первый вход импульсов совпадений с выхода блока 10.2. В этом случае регистры 58 и 59 остаются заблокированными низким уровнем напряжения с выхода три гера 36 и время задержки и нарастания не измеряются. Этим же импульсом с выхода блока 28 блока 10.1 в блоке 37 формирования кодов, кроме кода 0,9 - установившегося значения интервала вр мени, подготавливается к поступлени на вход блока 35 сравнения кодов и код 1.1 Ту(-7 . Немонотонный переходный процесс является комбинацией монотонного и релаксационного. Поэтому при немо нотонном переходном процессе происходит совместно разблокировка регис ров 58 и 59 и подготовки кодов 0,9; 1,1 Tyj. в блоке 37 к поступлению на вход блока 33. Немонотонный переходный процесс является наиболее общим (э дальнейшем переходный процесс), поэтому работа измерителя будет рассмотрена при немонотонном процессе в исследу емой системе. Импульсы совпадений с выхода бло ка 10.2, кроме первого входа тригге ра 36, поступают на счетный вход счетчика 39 записи установившегося значения интервала времени через от крытый одновходовьй ключ 44, а на счетный вход счетчика 43 начала изм рительных операций - через открытый одновходовШ ключ 47. Вторым импульсом совпадений с выхода блока 10.2 на выходе второго разряда счетчика 39 устанавливается высокий уровень напряжения, закрывающий ключи 44 и 45. Перепадом высокого уровня с выхода второго разрдда счетчика 39 эапускается одновибратор 57, вырабатывающий импульс записи кода текущего значения интервала времени, соответствующего установившемуся его значению, с выхода дешифратора 21.2 постоянной памяти запоминающего устройства 9 в регистр 61 блока 12 управления и выборки результата. Код установившегося значения интервала времени с выхода регистра 61 поступает на блок 34 сравнения кодов, где сравнивается с кодом текущего значения интервала времени с выхода регистра 19 буфернойгпамяти запоминающего устройства 9 и одновременно поступает на блок 37 формирования кодов, на выходе которого формируются коды: 0,1; 0,9; 1,0; 1,1 TVCT - установившегося значения интервала времени. Таким образом, осзт5ествляется нормировка переходного процесса установления частоты и формирование кодов в режиме медленного опроса постоянной памяти, подлежащих сравнению в блоке 35 в режиме ускоренного опроса с кодами текущего значения интервала времени. В режиме медленного опроса ключи 48 и.49 закрыты низким уровнем напряжения с выхода второго разряда счетг. чика 43 начала измерительных операций. Поэтому импульсы совпадения ко|Дов 0,9; 1,1 Тусг с первого выхода и и кода 1,О с второго выхода блока 35 сравнения кодов не проходят через закрытые ключи 48 и 49 на вхо-S, ды записи регистров 59 и 60 и на счетные входы счетчиков 40 и 4t. Импульс совпадения с кодом О, t Тусг с третьего выхрда блока 35 сравнения кодов в режиме медленного опроса также не поступает на вход записи регистра 58, поскольку нормировка переходного процесса происходит посе совпадения кода текущего значе- ния интервала с кодом О,1 и .форирования кодов в блоке 37. Переход из режима медленного опоса в ускоренный происходит после появления на выходе второго разряда четчика 43, начала измерительных операций высокого уровня напряжения В исходном состоянии, когда на этом выходе присутствует низкий уровень напряжения, ключи 47 и 50 открьты и на счетный и сбросовый входы счетчика 43 поступают импульсы с выходов блоков 28 сравнения кодов блоков 10.1 и 10.2 производных5 соответству ющих значениям экстремумов и перегибов переходной характеристики. Области перегибов переходной характеристики (экстре гумов импульсной характеристики) предиа::твуют области ее экcтpe ryмoв. Импуллг, первого перегиба (перехода из стадй карастания в стадию релаксации) переходной характеристики с выхода блока 28 сравнения кодов блока 10.2 предшест вует импульсу первого экстремума выброса переходной характеристики с выхода блока 28 сравнения кодов блока 10,1. Импульс первого перегиба, проходя через открытый ключ 47 на счетный вход счетчика 43, устанавливает на его выходе код 0001, Импульсом выброса через открытый ключ 45, элемент 55 ИЛИ и открытьй ключ 50 счетчик 43 сбрасывается в исходное состояние, на его выходе появляется нулевой код. Импульсом второго перегиба, соответствующего установившемуся значению интервала времени, устанавливается высокий уровень на выходе второго разряда счетчика 39, запирающего ключа 44 и 45, Этим предотвращается изменение состояния счетчиков 39 и прекращается поступление последующих импульсов экстремумов переходной характеристики на вход сброса счетчика 43, кроме импульса выбросао Вместо последующих импульсов экстремумов на другой вход элемента 55 ИЛИ поступают импульсы совпадения с первого выхода блока 35 сравнения кодов текущего значения интервала времени с кодами , ,1 Ty(j , которые сбрасьгаают счетчик 43 в исходное состояние до тех пор, пока текущее значение интер вала времени находится в пределах 0,9 Туст Т Я,1 Когда текущее значение интервала времени устанавливается в пределах 0,9 .-,. Л Т 151 Т , с первого выхода блок 35 прекращают поступать импульсы и, после повторного импульса перегиба, на выходе счетчика 43 появляется код 0010, высокий уровень с выхода его второго разрядазакрывает одновходовые ключи 47 и 50 и многовходовьй ключ 51. Счетчик 42 ускоренного опроса разблокируется и начинает подсчить1вать импульс ждущего генератора 2, Тем же высоким уровнем открываются одновходовые ключи 48 и 49 и многовходовый ключ 52, Код с выхода счетчика 42 через открытый многовходовьй ключ 52 и многовходовый элемент 56 ШШ начинает ускоренный опрос постоянной памяти и .накопителя дешифраторов 21,2, 21.3 до полного Завершения переходного процесса. Измерительные операции начинаются с поступления кодов текущего значения интервалов времени с выхода дешифратора 21,2 на второй вход блока 35 сравнения кодов, где происходит сравнение с кодами 0,1; 0,9; 1,0 и 1,1 Ту(-у . С выхода, дешифратора .21.3 поступают на информационные входы измерительных регистров 58-60 коды сумматоров синхронно с кодами- текущего значения интервалов времени. Импульсом совпадения с третьего выхода блока 35 сравнения кода текущего значения интервала времени с кодом 0,1 в регистр 58 записывается суммарньй код с выхода дешифратора 21,3, соответствующий времени задержки Т переходной характеристики, Пе.;1вый импульс совпадения с первого выхода блока 35 сравнения кода текущего значения интервала времени с кодом 0,9 Tyfi, проходя через открытый ключ 46, записывает в регистр 59 суммарный код с выхода дешифратора 21,3, соответствующий времени Т Тз + Тц, где Тц - время нарастания переходной характеристики, Тем же импульсом., прощедшим через линию 53 задержки, ключ 46 закрывается, предотвращая последующую перезапись кода в регистр 59. На выходе блока 62, где происходит вычитание кода, соответствующего Тз, из кода, соответствующего Т, фиксируется код разности, равный времени нарастания Тц переходной характеристики. Первым и всеми последующими импульсами совпадения с первого выхода блока 35 сравнения кодов текущих интервалов времени с кодами 0,9 и 1,1 записывается суммарный код с выхода , дешифратора 21.3, соответствующий времени установления TVCF переходного процесса. Первый и последующие импульсы сов падения с первого выхода блока 35 сравнения кодов, проходя через делитель 54 частоты на два, подсчитываются счетчиком 40 порядка исследуемой системы, код с выхода которого соответствует m - 1 где m - общее количество импульсов совпадения с первого выхода блока 35 сравнения кодов. Первый и последующие импульсы,; проходящие через делитель 54 на два также поступают на вход сброса счетчика 41 конца .текущего измерения, на счетный вход которого приходят импульсы совладения с второго выхода блока 35 сравнения кодов текущего значения интервала времени с кодом 1,0 Tyj-y , После окончания поступления импульсов совпадения с первого выхода блока 35 сравнения кодов по вторньм импульсом с его второго выхода устанавливается на выходе счетчика 41 код Goto, Высокий уровень напряжения с выхода второго разряда счетчика 41 поступает на шину Конец во внешний управляющий блок и на вход сброса счетчика 42, блокируя удкоренньй опрос постоянной памяти и накопителя. В режиме повторно ускоренного опроса в блоке 37 формирования кодов .программно изменяются коды 0,9; 1,1 . На дополнительный вход сброса счетчика 41 от внешнего управ лякщего блока по шине Запуск подается импульс запуска. Счетчик 42 раз блокируется по входу сброса, на него с выхода второго разряйа счетчика 41 подается низкий уровень, вновь начинается синхронный опрос постоянной памяти и накопителя и процесс измерений. Завершение переходного процесса установления частоты наступает с поступления импульса остановки переходного процесса в исследуемой системе на шину Стоп и на вход счетчика 38 выбора адреса и съема информахши с выхода блока 34 сравнения кодов при двухкратном совпадении код установившегося значения интервала времени с выхода регистра 61 с кодами его текущего значения с выхода буферного регистра 19, С подачей импульса остановки переходного процесса по шине Стоп прекращается поступление импульсной последовательности эталонной частоты на исследуемую систему, на выходе счетчика 38 устанавливается нулевой код адреса и прекращается через дешифратор 21,1 запись в регистры 20 постоянной памяти , Измеритель временных интервалов, предназначенный для измерения характеристик переходных процессов установления частоты, после одного запуска переходного процесса в исследуемой адапативной системе определяет текущие значения первой и второй производных, производит нормировку переходного процесса (определение установившегося значения интервала времени) и измеряет значения характеристик переходных процессов: время задержки, время нарастания, время установления и порядок исследуемой системы. Измеритель работает в трех режимах: медленного, ускоренного и повторного ускоренного опроса постоянной памяти и накопителя. До окончания переходного процесса в исследуемой системе измеритель проходит через режимы медленного и ускоренного опроса, а после его окончания возможен многократный запуск повторно ускоренного опроса в измерителе. В отличие .от известного предлагаемый измеритель обладает большим быстродействием и более высокой производительностью: в течение одиночного запуска переходного процесса щ)оизводится его нормировка и определяются его характеристики. При этом в исследуемой системе устраняется реадаптация, повышается точность построения математической модели системы и экстраполядии дальнейшего функционального ее состояния. Возможность определения первой и второй производных переходной характеристики, времени задержки и уточнения времени нарастания наряду с многократной интерполяцией начального результата измерения характеристик переходного процесса расш1гряет функциональные возможности изме;рителя.