Устройство для контроля динамического объекта Советский патент 1979 года по МПК G05B23/02 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может иайти применение в системах контроля количественного и качественного состояния и поиска места возникновения неисправности динамических объектов.

Известно устройство контроля и диагностики динамических объектов, содержащее блок стимулирующих сигналов, программное устройство, блок задержки,, каналы корреляционной обработки сигналов и блок принятия решения 13. Основным элементом этого устройства явл$аотся каналы коррепяпнонной обработки, не позволяющие эффективно анализировать высокочастотные и низкочастотные составляющие обо&ценного сигнала, что является недостатком такохх устройства.

Наиболее близким техническим решением к-; данному изобретению является устройство для контроля динак ичбского объекта, содержащее блок ввода программы, первый выход которого через формирователь стимулирующих сигналов соединен с первым выходом устройства, а вход - с первым выходом блока управления режимами, второй выход которого подключен ко второму выходу устройства, индикатор, один вход которого соединен со вторым выходом блока ввода программы, а другие входы - с выходами блоков сравнения и с первыми выходами первых блоков памяти, входы которых подключены к третьему выходу блока ввода программы, а вторые выходы - к первым входам соответствующих блоков сравнения, и блоки преобразования сигналов, состоящие из последовательно соединенных первого узла управления преобразованием, первого нелинейного функционального преобразователя, узла суммарно-разностной обработки, сумматора, второго нелинейного функционального преобразователя, подключенного ко второму узлу управления преоьразованием, вычитающего элемента, интегратора и узла 1 Ороговых элементов, выход которого подключен ко вторым входам блоков сравнения, а входы первых и вторых узлов управления преобраэованнем соединены с четвертыми выходами блока ввода программы 2. Недостатком такого устройства является ограниче1гаость анализируемого частотного диапазона, обусловленная уа кой полосой эффективного нелинейного преобразования функциональных преобразователей.. Целью изобретения является йовьпиение достоверности контроля. Это достигается тем, что в предлагаемое устройств.о введены .последовательно соединенные второй блок памяти, блок смещения сигнала по частоте и блок полосовых фильтров, выходы которы подключены ко вторым входам первых нелинейных преобразователей, V первый выход второго блока памяти соединен со входом устройства, а второй вход второго блока памяти и второй вход блока сметйения сигнала по частоте - к пятом и шестому выходам блока ввода програм мы соответственно. На чертеже изображена функциональн схема предлагаемого устройства, содер-жЖаядйна:к.1ический объект 1, бйбк управления режимом 2, блок ввода програ мы 3, формирователь стимулирующих си налов 4, третий блок памяти 5, блок смещения сигнала по частоте 6, блок по лосовых фильтров 7, блоки преобразования сигналов 8, в каждый из которых входят первый налинейный функциональный преобразователь 9, первый узел управления преобразованием 1О, узел суммарно-разностной обработки 11, сумматор 12, второй нелинейный функциональный преобразователь 13, второй узел ЗШ равления преобразованием 14, вычитающий элемент 15, интегратор 16 и узел пороговых элементов 17. Кроме то го, схема содержит блоки сравнения 18 19, первые блоки памяти 2О, 21 и индикатор 22. Блок 2 дает возможность автоматнч ки или по желанию оператора выёрать любой из заранее задеиных режимов работы динамического объекта 1 и в зависимости от его команд происходят необходимые пе эеключения в объекте 1 и в блоке 3. В соответствии с выбором п|)оагрвммы обеспечивается управление ф6|ямгирователшл 4, блоками 5 и 6, узлами 1О и 14, блоками 2О, 21 и индикатором 22 Поступающая с информационного выхода объекта 1 реализация обо&ценного сигнала, несущего информацию о состоянии объекта 1,записывается в блоке 5, причем продолжительность ааписи опреляется командами, поступающими с блока 3, который задает закон управления линейньпу смещением спектра сигнала по частоте. Примером технической реализации блоков 5 и 6 служит видеомагнитофон в случае, когда запись сигнала осуществляется при одной скорости, а воспроизведение - многократно с различными скоростями таким образом, чтобь всякий раз на вход блока 7 поступал очередной участок спектра обобщенного сигнала, согласованный с полосой частот блока фильтров. Выбор полосы пропускания блока 7 определяется полосой эффективного нелинейного преобразования в преобразователях 9, 13, а количество фильтров и соответствующих им блоков преобразования сигналов 8 - требуемой глубиной и достоверностью определения технического состояния объекта 1. Сигналы с выходов блока 7 поступают на входы блоков 8. Для увеличения чувствительности предлагаемого устройства блоки 8 построены на основе двойного нелинейного преобразования с введением промежуточной суммарно-разностной обработки. Преобразованный сигнал, накопленный на интеграторе 16, сравнивается в элементах узла 17 с заданными пороговыми значениями. Полученные данные анализируются путем сопоставления в блоках 18 и 19с заранее занесенными в блоки 20 и 21 значениями, и результат выводится на индикатор 22. Построение устрюйства для определения технического состояния динамических объектов по предлагаемой схеме позволяет за счет возможности проведения анализа обобщенного сигнала с щирвкополосным спектром частот расширить допустимый класс проверяемых динамических объектов, обеспечить требуемую достоверность контроля технического состояния объекта и существенно сократить количество блоков сопряжения с объектом контроля. Формула изобретения Устройство для контроля динамического объекта , содержащее блок ввода

программы, первый выход которого через формирователь стимулирующих сигналов, соединен с первым выходом устройства, а вход -с первым выходом блока управления режима, второй выход которого подключен ко второму выходу устройства, ин дикатор, один вход которого соединен со вторым выходом блока ввода програм мы, а другие входы - с выходами блоков сравнения и с первьгми выходами первых блоков .: памяти, входы которых подключены к третьему выходу блока ввода программы, а вторые выходы - к перВБ1М входам соответствующих блоков

.сравнения, и блоки преобразования сигналов, состоящие из последовательно соединенных первого узла управления преобразованием, первого нелинейного функционального преобразователя, узла суммарно-разностной обработки, сумматора,

второго нелинейного функционального преобразователя, подключенного ко второму

узлу управления преобразователем, вы-.

читающего элемента, интегратора и уйлй

пороговых элементов, выход которого

подключен ко вторык входам блоко.в сровнения, а входы первых и вторых узлов управления преобразованием соединены с четвертыми выходами блока ввода 5 программы, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности коктрюля, в устройство введены последовательно соединенныевторой блок памяти, блок смещения сигнала по час10 тоте и блок полосовых фильтров, выходы которых подключены ко вторым входам первых нелинейных преобразователей. Первый выход BTCfporo блока памяти соединен со входом устройства, а второй вход второго блока памяти и второй вход блока смещения сигнала по частоте - к пятому и шестому выходам блока ввода программь соответственно.

Источники информации,

0 принятые во BHHMaime при экспертизе

1: Шибанов Г. П. Распознавание в системах автоконтроля. Машиностроение, 1973, с. 336-355.

2. Авторское свидетельство СССР

5 №557330, кл. G О5 В 23/02, 1976 (прототип).