Устройство для контроля параметров Советский патент 1991 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в составе специализированных вычислительных средств при цифровой обработке сигналов от датчиков измеряемых параметров.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов контроля.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 буферной памяти, счетчик 2, первый накапливающий сумматор 3, блок 4 деления, второй накапливающий сумматор 5, блок 6 выбора минимального значения, первый блок 7 сравнения, первый ключ 8. блок 9 выбора максимального значения, второй блок 10 сравнения, второй ключ 11, выход 12 и вход 13 устройства, блок 14 формирования функции распределения и ее квадрата, блок 15 формирования доверительных интервалов.

Блоки 14 и 15 выполнены в виде постоянных запоминающих устройств

Устройство работает следующим образом.

На вход 13 устройства подаются измеренные через определенный интервал времени оцифрованные значения x(tj сигнала датчика измеряемого параметра, которые фиксируются-в буферном блоке 1 памяти в виде кода, содержащего информационные разряды и разряд сопровождения информации, которые считываются соответственно на первый и второй информационные выходы буферного блока 1 памяти. С второго информационного выхода блока 1 памяти сигналы поступают на счетчик 2, где определяется объем выборки п сигналов датчика, а с первого информационного выхода сигналы датчика идут на информационные входы блока 6 выбора минимального значения,

О СП

о

СП

о о

первого ключа 8 и блока 14 формирования функции распределения и ее квадрата. В блоке 6 определяется минимальное значение Хнин(п) из полученной выборки. В блоке 14 вычисляются значения функции распределения F(x(ti)) сигналов датчика и возводятся в квадрат табличным способом.С выхода формирования функции распределения блока 14 значения F(x(ti)) поступают на первый накапливающий сумматор 3, в котором накапливается сумма всех значений выборки

Zi F(x(ti)). С выхода формирования квад- i 1

рата функции распределения блока 14 значения {F(x(ti))}2 поступают на второй накапливающий сумматор 5. На выходе первого накапливающего сумматора 3 получается

п

сумма 2 Wti))- которая поступает на перi 1

вый вход делимого блока 4 деления, на вход делителя которого подается значение объема выборки п с выхода счетчика 2. При этом на выходе делителя 4 образуется среднее значение выборки

m(n) Ј F(x(ti))/n.

i 1

n

Полученная сумма 2, ))} с второi i

го накапливающего сумматора 5 поступает на первый информационный вход блока 15, на второй информационный вход которого подается значение объема выборки п с выхода счетчика 2, на третий информационный вход блока 15 при этом поступает среднее значение выборки с выхода делителя 4. Блок 15 производит преобразование входных кодов в выходные коды порогов //i

n, m(n) и Jv {x(ti)}2.

и т/2 . зависящих от

Такое преобразование позволяет формировать доверительные интервалы сложных распределений, для которых существует их нелинейная зависимость от дисперсии, асимметрия относительно математических ожиданий, а также зависимость от величины математических ожиданий.

С первого и второго выходов блока 15 выходные коды порогов для доверительных интервалов т/1 и т/2 подаются на вторые входы соответственно первого 7 и второго 8 блоков сравнения.

Первым блоком 7 сравнения анализируются сигналы из выборки хмин(п), поступающие из блока 6 выбора минимального

значения, и коды порогов для доверительных интервалов rj- Если

хмин (n)77i(n,m(n) X ( х ( ti ) I2 ),

i 11J

то первый блок 7 сравнения вырабаты- вает сигнал 1, поступающий на первый вход сброса блока 1 буферной памяти, в котором стирается значение хмин(п) как недостоверное. Над оставшимися значениями повторяются все описанные выше операции до тех пор, пока не будет достигнуто условие

Хмин( П - I ) п -I

7i(n-l.m(n-l). 2 jx(t,)p

i 11J

где I - количество удаленных минимальных значений в исходной выборке, I 0, 1, 2...

При выполнении последнего условия первый блок сравнения 7 вырабатывает сигнал 1, идущий с его первого выхода на управляющий вход первого ключа 8, который по информационному входу пропускает выборку объема п -1, оставшуюся в блоке 1, на информационный вход блока 9 выбора максимального значения, где определяется максимальное значение хмакс(п -1).

Значение (п -1) подается на первый вход второго блока 10 сравнения, на второй вход которого поступает выходной код порога

tf2(n.m(n). Ј{x(ti)l2) i ilJ

с второго выхода второго постоянного запо- 45 минающего устройства 15. Если

Хмакс( П - I )

п -I

V2(n-l,m(n-l), {х(г,)Г

i llJ

то второй блок сравнения 10 вырабатывает сигнал 1. идущий с его второго выхода на второй вход сброса блока 1, в котором стирается значение хмакс(п - I) как недостоверное. Над оставшимися (п - I - к) значениями повторяются описанные выше операции до тех пор, пока не бумвт выполнено условие

Хмакс( П - I - k )

#((n-l-k),m(n-l n -I -k„

2 Ы)}2). i 1 i J

-k)

где k - количество удаленных максимальных значений в исходной выборке, k 0, 1, 2...

При выполнении данного условия второй блок 10 сравнения вырабатывает сигнал 1, идущий с его первого выхода на управляющий вход второго ключа 11 и разрешающий прохождение по его информационному входу среднего значения сигнала m(n -1 - k) с выхода делителя 4.

Второй ключ 11 пропускает значение m(n -1 - k) на выход 12 устройства, которое принимается за истинное значение измеряемого параметра.

Таким образом, предлагаемое устройство для контроля параметров осуществляет последовательную проверку измеряемых значений сигнала датчика на достоверность с учетом статистических свойств полученной выборки и удаление недостоверных значений, искаженных помехами.

Формула изобретения Устройство для контроля параметров, содержащее блок буферной памяти, счетчик, первый и второй накапливающие сумматоры, блок деления, блок выбора минимального значения, первый и второй блоки сравнения, первый и второй ключи, блок выбора максимального значения, причем входом устройства является информационный вход блока буферной памяти, первый информационный выход которого подключен к информационным входам блока выбора минимального значения и первого ключа, выход которого подключен к информационному входу блока выбора максимального

значения, управляющий вход первого ключа соединен с первым выходом первого блока сравнения, второй выход которого связан с первым входом сброса буферного блока памяти, второй информационный вход которого соединен со счетным входом счетчика, выход которого подключен к входу делимого блока деления, вход делителя которого связан с выходом первого накапливающего

сумматора, выход блока деления соединен с информационным входом второго ключа, выход которого является выходом устройства, управляющий вход второго ключа подключен к первому выходу второго блока

сравнения, второй выход которого соединен с вторым входом сброса буферного блока памяти, отличающееся тем, что. с целью повышения достоверности результатов контроля, в устройство введены блок

формирования функции распределения и ее квадрата и блок формирования доверительных интервалов, причем первый информационный выход блока буферной памяти подключен к информационному входу блока

формирования функции распределения и ее квадрата, выход формирования функции распределения которого соединен с входом первого накапливающего сумматора, выход формирования квадрата функции распределения связан с входом второго накапливающего сумматора, выход которого подключен к первому информационному входу блока формирования доверительных интервалов, второй и третий информационные входы которогосоединены соответственно с выходами счетчика и блока деления, первый и второй выходы блока формирования доверительных интервалов связаны соответственное первыми входами первого и второго

блоков сравнения, вторые входы которых подключены к выходам соответственно блока выбора минимального значения и блока выбора максимального значения.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при цифровой обработке сигналов от датчиков. Устройство для контроля параметров содержит блок 1 буферной памяти, счетчик 2, первый накапливающий сумматор 3, блок 4 деления, второй накапливающий сумматор 5, блок 6 выбора минимального значения, первый блок 7 сравнения, первый ключ 8, блок 9 выбора максимального значения, второй блок 10 сравнения, второй ключ 11, выход 12 и вход 13 устройства, блок 14 формирования функции распределения и ее квадрата, блок 15 формирования доверительных интервалов. Устройство для контроля параметров осуществляет последовательную проверку значений сигналов датчика на достоверность с учетом статистических свойств полученной выборки и удаление недостоверных значений, искаженных помехами. 1 ил