Адаптивный статистический анализатор Советский патент 1987 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при анализе CTauHOHapiaix случайных процессов, а также при статистическом контроле параметров качества продукции автоматизированного производства.

Цель изобретения - повышение достоверности.

На фиг.1 изображена структурная схема анализатора; на фиг.2 - временные диаграммы работы. .

Анализатор содержит блок 1 задания уровня анализа, генератор 2 тактвых импульсов, схему 3 сравнения, группу 4 элементов И, группу 5 счетчиков, элемент И 6, счетчик 7 числа выбора, элементы И 8-13, триггеры 14-16, четвертый триггер 17, ждущий мультивибратор 18, первый 19, второй 20 и третий 21 переключатели,

Анализатор работает следующим образом.

Генератор 2 тактовых импульсов выраба-Лшает импульсы опроса постоянной частоты и длительности, которые поступают на второй вход элемента И 6 и на счетный вход счетчика 7 числа выборок, представляющий собой делитель частоты с коэ зфициентом деления , где п 1,2..,о Если на первом входе элемента И 6 с инвертирующего выхода (счетного ) триггера 14 подано состояние 1, то импульсы опроса с генератора 2 поступают на первые входы элемента И группы 4. Одновременно на первый вход схемы 3 сравнения поступает исследуемый сигнал (параметр) X.{t)o На второй вход схемы 3 подается определенный для одного канала (на фиг,1 изображен только один канал) уровень сравнения X.. В течение времени контроля параметра Xi(t) за время группа 5 счетчиков накапливает импульсыв те моменты времени лТ,-еТ, когда входной сигнал X.(t) X , так как с выхода схемы 3 сравнения на вторые входы элементов группы 4 поступают прямоугольные импульсы постоя1 ной амплитуды и дли- тeльнocтJ5Ю л Т,-.По прохождению числа импульсов на выходе счетчика 7 появляется импульс, переводящий триггер 14 в состояние О, которое закрывает по первому входу элемент И 6. Информация, накопленная в счетчиках 5, является оценкой вероятадости выхода параметра X,(t) за уровень анализа Х за время согласно

алгоритму

м

Р:(Х,-) .i.l|lL н Ги

. I/V

ч |Ч hK.io-,

(1)

где U| - значение случайной величины U;

Л

1, при X.(t) X.

и. Ц

5

,.-. , при xXt) .Х ;

0

К- - число единичных значений U.. В данном случае деление заменено прямым подсчетом числа импульсов в моменты превышения измеряемой величиной X;(t) уровня анализа Х . Это. достигается вследствие выбора общего количества импульсов опроса кратным десяти.

В предлагаемом анализаторе эле5 менты И 8, 10 и 13 в схемном исполнении выполнены с инверсным выходом. Для осуществления адаптации „контроля, т.е. для изменения длительности межконтрольного периода

0 перед входом управляющего счетного триггера 14 ставятся дополнительно элементы И 8 и 10, а также дополнительные делящи е триггеры 15,16 и 17, управляемые коммутирукяцими переключателями 19,20 и 21, положение которых перед проведением каждого режима контроля, а именно: Тд, - усиленный режим контроля, - 2Т - нормальный режим контроля и Т„ 4Т WK

5

0

5

0

облегченный режим контроя, устанавливается вручную определенным образом.

Рассмотрим поэтапно каждый режим.

В случае переключатели 19, 20 и 21 замкнуты, т.е. на вторые входы элементов И 13, 11 и 12 подано состояние Следовательно, сигнал с выхода счетчика 7 в данном режиме контро гхя не проходит через триггеры 15,16 и 17, Исходное состояние триггера 14: первый выход - состояние О, второй выход - состояние В этом случае при прохождении 10

11-1 It N

5

, .- импульсов импульс с выхода счетчика 7 поступает сразу на счетный вход счетного триггера 14 через элементы И 8 и 10, работающие в данном случае как обычные инверторы, так как на второй вход элемента И 8

3

с выхода И 13 подано состояние 1 с выходов триггеров 15 и 17, Этот импульс перебрасывает триггер 14 по второму выходу в состояние О, закрывающее схему И 6 для прохождения импульсов опроса с генератора 2 на счетчики 5. Прохождение же импульсов опроса согласно алгоритму (О на счетчики 5 за время N 10 одинаково для всех режимов контроля и представлено в описании заявки. Далее при прохождении еще N 10 на выходе блока 7 появляется импульс, которьш опять поступает на триггер 14, так как в этом режиме на второй вход элемента И 8 всегда подано состояние 1, а на второй и третий входы элемента И 10 подано состояни 1 с выходов триггеров 15 и 17, Этот импульс устанавливает счетный триггер 14 в состояние 1 по второму выходу, которое опять открывает элемент И 6 для прохождения импульсов с генератора 2 на счетчики 5, О повременно с первого выхода триггера 14 подается сигнал на вход ждущего мультивибратора 18 через дифференцирующую цепь, установленную на его входе. С выхода блока 18 выра- батывается сигнал, сбрасывающий счечики 5 и 7 и устанавливающий (проверяющий J триггеры 14, 15 и 17 в исходное состояние, соответствующее установленному режиму контроля.

Режим работы анализатора Т подробно рассмотрен неслучайно, так как в остальных режимах анализатор работает аналогично. Разница заключается в том, что для сохране- ния постоянства длительности контроля Т импульс со счетчика 7 проходит прямо на счетный вход триггера 14,

а для установки Т импульс с выхода счетчика 7 проходит дополнительно через счетный триггер-делитель 15 . частоты на 2 в режиме Тм|(,2Т и через 2 последовательно соединенных счетных триггеров-делителей на 2, а именно 16 и 17, в режиме ,

Например, для режима ключи 19 и 20 разомкнуты, а ключ 21 замкнут, т.е. на второй вход элемента И 1 3 подано состояние 1 (и 13 работает в этом режиме как инвертор в зависимости от сигнала на его первом входе). На второй вход элемента И 11 подано состояние I, а на второй вход элемента И 12 157

состояние О, т.е. триггеры 16 и 17 закрыты для прохождения сигнала со счетчика 7, а триггер 15 открыт. 10

Здесь при N

импульс со

счетчика 7 проходит через элемент И 8, так как на втором входе И 8 подано состояние 1 с выхода элемента И 13, далее через И 10, так как на второй и третий его входы подано состояние 1 с выходов триггеров 15 и 17, и перебрасывает счетный триггер 14 в состояние 1 по первому выходу, приводящее к закрыванию элемента И 8 по второму входу, и в состояние О по второму выходу триггера 14, закрывающее элемент И 6. При прохождении очередных N 10 со счетчика 7 импульсы проходят уже

и

через элементы И 9 и 11, триггер 15,

элемент И 10 и триггер 14. В связи

с этим Т.. получается в два раза больMk

ше, чем в режиме усиленного контроля.

При проведении Т 4Т ключи 19 21 разомкнуты, а ключ 20 замкнут.

Анализатор работает так же, как и в предыдущем случае, только установка Т 4Т происходит с помощью двух последовательно соединенных счетных триггеров (делителей частоты на 2), а именно 16 и 17, т.е. для получения Т импульс со счетчика 7 проходит через элементы И 8 и 10 на триггер 14, а для получения Т импульсы с блока 7 проходят через элементы И 9 и 12, триггеры 16 и 17, элемент И 10 и триггер 14, т.е. Т в 4 раза больше, чем в режиме усиленного контроля. На временных диаграммах U - сигнал на выходе блока 14,2 выход; U - сигнал на выходе счетчика 7 и т.д.

Положения ключей 19,20 и 21 определяют режим контроля: усиленный Т..(Т,

40

50

нормальный Т 2Т и облегченный Т 4Т, где Т „ - длительность межконтрольного периода, и устанавливаются вручную определенным образом перед проведением выбранного режима контроля .

Предлагаемое устройство позволяет не только измерять функцию распределения, но и осуществлять автоматический адаптивный, статистический контроль качества продукции в условиях автоматизированного производства по параметру Х;(t) согласно формуле (1), Формула изобретения

Адаптивный статистический анализатор, содержаний первьш переключа55

тель, схему сравнения первый информационный вход которой является входом анализатора, блок задания уровня анализа, выход которого подключен к второму информационному входу схемы сравнения, генератор тактовых импульсов, выход которого соедй-т нен со счетным входом счетчика числа выборок, первый элемент И, выход которого подключен к первым входам элемента И группы, первый вход подключен к инверсному выходу первого- триггера, выходы элементов И группы соединены соответственно со счетными входами счетчиков группы, отличающийся тем, что, с целью повьшения достоверности анализа, он содержит ждущий мультивибратор, с второго по седьмой элементы И, с второго по четвертый триггеры и второй и третий переключатели, при этом второй вход первого элемента И соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход схемы сравнения соединен с вторыми входами элементов И группы выход счетчика числа выборок соединен с первыми входами второго и пятого элементов И, выход второго -элемента И соединен с первым входом

5

третьего эдемента И, выход которого подключен к счетному, входу первого триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом пятого и с первым входом четвертого элементов И и входом ждущего мультивибратора, выход которого подключен к входам обнуления счётчиков группы и счетчика числа выборок, к входам установки в исходное состояние с первого по четвертый триггеров, второй вход второго элемента И соединен с выходом четвертого элемента И, а выход 5 пятого элемента И подключен к первым входам шестого и. седьмого элементов И, выходы которых соединены соответственно со счетными входами второго и третьего триггеров, выход последнего соединен со счетным входом четвертого триггера, выходы второго и четвертого триггеров подключены соответственно к вторым и третьим входам третьего элемента И, причем вторые входы четвертого, шестого и седьмого элементов И через первьй, второй и третий переключатели соответственно соединены с шиной нулевого потен1Д1алао

0

Vi-flfW2 i0 3 iO W -1(r

п rf п п п п п п п п п п п п п п

Для случая

гптпгпгпгпгпг

%

Vl7

%

jj сличая Т

.Редактор Е.Копча

Риг. 2

Составитель Э,Сечина Техред и.Попонич .

Заказ 3964/46 Тираж 672Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская, наб,, д,4/5

аи ш дццд гиIT1-U J- -1ии -г J - - : ... - - - ... HILI-L -II --

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, улоПроектная,4

Корректор G. Шекмар

Изобретение относится к измерительно-вычислительной технике и может быть использовано при анапизе стационарных случайных процессов, а также при статистическом контроле параметров качества продукции автоматизированного производства. Цель изобретения - повьшение достоверности. Цель достигается за счет встроенного контроля, что позволяет осуществить адаптацию контроля качества продукции по измеряемой статистической характеристике с высокой степенью точности. Для этого в известный анализатор введены дополнительные элементы И 8-13, триггеры 14-17 и ждущий мультивибратор 18. Соответствующие связи указанных элементов с остальными узлами схемы позволяют автоматизировать измерение функций распределения и статистический контроль. 2 ил. (Л с 00 со j; ел