Устройство для определения экстремумов Советский патент 1987 года по МПК H03K5/24 G01R19/04 

1 .1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть испольтопано в системах контроля и регулирования технологических процессов.

Цель изобретения - повьт1ение точности выделения экстремумов входных сигналов за счет оценивания характера изменения знака производной.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие работу, где I - исходный сигнал, II - оценка максимумов на выходе прототипа, III - оценка максимумов на выходе предлагаемого устройства,

Устройство для определения экстремумов содержит первый I и второй 2 запоминающие элементы, состоящие соответственно из первого 3 и второго 4 сумматоров, выходы которых соединены с информационными входами первого 5 и второго 6 ключей, выходы которых соединены с входами первого 7 и второго 8 интегратора, выходы которых соединены с вычитающими входами сумматоров 3 и 4, а также блок 9 фиксации MON|eHTOB экстремумов, состоящий из сглаживающего фильтра 10, вход которого подключен к вычитающему входу третьего сумматора 11, суммирующий вход которого соединен с выходом сглаживающего фильтра 10, а вьрсод соединен с входом реле 12 с положительным гистерезисом ц с входом компаратора 13, выход которого соединен с управляющим входом третьего ключа 14, информационный вход которого соединен с выходом реле 12, а выход соединен с управляющим входом первого ключа 5 и входом инвертора 15, выход которого соединен с управляюп(им входом второго ключа 6, при этом вход блока 9 фиксации моментов экстремумов и входы запоминающих элементов 1 и 2 подключены к входной шине 16, а выходы запоминающих э-лементов I , 2 - к выходным шинам 17 и 18,

Устройство работает следующим образом,

Входной сигнал подается на сглаживающий фильтр 10 и вычитающий вход сумматора 11, на суммирующий вход которого поступает сглаженный сигнал с выхода фильтра 10, формируя на выходе сумматора 11 с достаточной точностью оце}1ку первой производной входного сигнала.

372

При приближении значений входного сигнала к максимуму производная уменьшается до нуля с последующим изменением знака и при выполнении условия

, lx(t)| . Л,(1)

где x(t) - оценка .производной сигнала; А - порог срабатывания компаратора,

ключ 14 замыкается, подключая выход реле 12 к управляющему входу ключа 5, давая разрешение на его включение, При зам1.1кании ключа 5 первый запомимающий элемент 1 представляет собой инерционное звено первого порядка с передаточной функцией вида

w(p) -Vl .

где Т - постоянная интегрирования.

При выборе достаточно мальем значения Т выход запоминающего элемента 1 быстро принимает значения максимума сигнала и отслеживает входной сигнал при соблюдении условия (1), В случае невыполнения условия (1) ключ 5 размыкается и на выходе первого запоминающего элемента I сохраняется максимальное значение входного сигнала до момента определения следующего максимума.

Работа части устройства по определению минимумов аналогична описанному выше определению максимумов и все

отличие состоит в том, что ключ второго запоминающего элемента 2 замыкается при изменении знака Производной с отрицательного на положительный и выполнении условия (1),

Формула изобретения .

Устройство для определения экстре- мумов, содержащее первый и второй запоминающие элементы, информационные входы которых соединены с входной шиной, выходы подключены к выходным шинам, а управляюиу1е входы подключе- ны соответственно к прямому и инверсному выходам блока фиксации моментов экстремумов, содержащего инвертор, соединенный с инверсным выходом блока фиксации моментов экстремумов, сглаживающий фильтр и сумматор, сум- мируюпшй вход которого соединен с выходом сглаживающего фильтра, вычитающий вход соединен с входной шиной и входом сглаживающего фильтра, о т

личаюв1ееся тем, что, с целью повышения точности определения экстремумов, в блок фиксации момен-- ТОЙ экстремумов дополнительно введены реле с положительным гистерезисом, двухпороговый компаратор и ключ, при этом вход реле соединен с выходом

сумматора и входом компаратора, выход которого подключен к управляющему входу ключа, информационный вход которого соединен с выходом реле, а выход - с прямым выходом блока фиксации моментов экстремумов и входом инвертора.

Изобретение может быть использовано в системах контроля и регулирования технологических процессов. Цель изобретения - пс1вьш ение точности выделения экстремумов входных сигналов. Устройство содержит запоминающие элементы 1 и 2, состоящие из сумматоров 3 и 4, ключей 5 и 6 и интеграторов 7 и 8, а также блок 9 фиксации моментов экстремумов, включающий сглаживающий фильтр 10, сумматор 11 и инвертор 15. Введение в блок 9 фиксации реле 12 с положительным гистерезисом, компаратора 13 и ключа 14 позволяет оценивать характер изменения знака производной. При этом ключ 6 запоминающего элемента 2 замыкается при изменении знака производной с отрицательного на положительный. 2 ил. (Л

фаз 2

Редактор Н.Кшптулинец

Заказ 4143/54Тираж 901 Подписное

ВНИЮШ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н.Маркин

Техред М.Двдьпс Корректор С.Шекмар