Вычислитель параметров статисти-чЕСКОгО РАСпРЕдЕлЕНия Советский патент 1981 года по МПК G06G7/52 

Изобретение относится.к специали эированным аналоговым вы Еислитбльным устройствам и предназначено для обработки статистических данных ( например результатов измерений) или стационарных случайных процессов. Известны устройства,.предназначен ные для определения параметров статистических распределений.. Эти устройства содержат накапливающие сумматоры (интеграторы), решающие усилители, нелинейные преобра зователи схемы сравнения и управления Ij . Наиболее близким к предлагаемому является вычислитель, содержащий накапливающие сумматоры, в обратную связь которых включены контакты реле возврата в исходное состояние, блок управления, первый решающий усилитель , йь1ход которого подключен к пер вому входу второго решающего усилителя, выход которого является выходом вычислителя 2 . В схеме этого вычислителя применены также нелинейные элементы (схе ма формирования модуля, нелинейные резисторы), которые ограничивают точ ность определения.среднего значения и среднеквадратического отклонения случайных величин. Цель изобретения - повыаение точности вычислителя. Поставленная цель достигается тем, что в вычислитель введенысхемы сравнения, первые входы которых являются входом вычислителя, а выходы через контакты второго управляющего реле блока управления подключены к входам соответствующих накапливающих сумматоров, блоки задания порядков интеграторы, входы которых через контакты третьего управляющего реле блока управления соединены с выходами соответствуххцих накапливающих сумматоров и блоков задания порядков, а выходы интеграторов подключены к вторым входам соответствующих схем сравнения, инвертор, вход которого подключен к выходу первого интегратора и второму входу второго решающего усилителя, а выход интегратора подключен к первому входу пер вого решающего усилителя, второй вход которого соединен с выходом второго интегратора, кроме того, блок управления содержит узел задаНИН объема выборки, первый выход ко;торого соединен.с первым входом счетчика объема выборки, второй выход - через генератор тактовых импульсов подключен к обмотке второго управляющего реле к второму входу счетчика объема выборки и к перному входу узла управления интеграторами, второй вход которого соединен с выходом счетчика объема, и выходы узла управления интеграторами подключены к обмоткам соответственно первого к третьего управляющих реле.

На фиг. 1 представлена блок-схем вычислителя на фиг. 2 - схема блока управления.

Устройство содержит схему 1 срав нения накапливающие сумматоры 2, интеграторы ,3, блоки задания, порядков 4, решакйцие усилители 5, 5 инвертор Sj инвертирующийчусилител контакты управляющих реле 6, 7 и 8. Блок.9 задания объема выборки, генератор 10 тактовых импульсов,, счетчик 11 объема выборки, узел уравления интеграторами 12 и управляющие реле - 13., 132, зВычислитель работает следующим образом.

Коммутация блоков вычислителя , осуществляется блоком управления, (фиг. 2). Генератор 10 тактовых импульсов генерирует импульсы, длительность которых обратно пропорциональна объему выборки, задаваемому блоком 9; С частотой тактовых импульсов срабатывает реле 13, (нормально разсшкнутые контакты 6 на фиг. 1), подключенное к выходу генератора 10. После окончания выборки счетчик 11-вщдает импульс на двухтактный узел управления инте раторами 12, к выходу которого подключены вторые и третьи реле. Причем в первом такте срабатывает реле 132 (нормально разомкнутые контакты 8 на фиг. 1) и во : вторс « такте - реле 13 (нормально разсмкнутые контакты 7 на фиг. 1). Далее цикл управления, повторяется.

Собственно вычислитель (фиг. 1) в каждом цикле управления работает следующим образе.

На первые входы схем сравнения 1 подается анализируемое напряжение X(t), а на вторые входы - выходные напряжения х, Х2 интеграторов 3, В первом цикле измерения х 0. В случае х (t)x«, первая схема сравнения и, в случае x(t)x вторая схема сравнения выдают на выходе положительные напряжения .фиксированной величины. В противополож ных случаях, то есть когда x(t)x и x(t)2.X2j,«a выходах схем сравнения напряжения равно нулю.

При срабатывании реле 132 контакты б закшкаются на. время, равное

длительности тактового импульса. Контакты 7 и 8 разомкнуты до конца выборки. На. сумматорах 2 накапливается напря51 ение, пропорциональное ординатам интегральной функции распределения Г() и ), другими словами, пропорциональное порядкгии

На блоках 4

квантилей х и х

2.

задается некоторое положительное напряжение в пределах от нуля до максимума. Крайние точки нежелательны, поскольку при этом расширяются интервалы доверительности. Кроме того, при задании величин F(f) и F(i

F(t) необходимо соблюдать условие F(tg). Близкие значения F(it;,) и f(ty) также нежелательны, так как тр ебуют больших коэффициентов передачи решающих усилителей.

После окончания выборки замыкаются контакты 8 реле блока управления и в течение определенного интервала времени разности измененных и заданных значений интегральной функции распределения подаются на интераторы 3, на выходах которых получаются уточненные значения кван, тилей X и X. 2 соответствующие заданньвл значениям их порядков. Во втором такте работы узла управления 12 зги шкаются контакты 7 реле, 13 которые устанавливйют интеграторы 2 в исходное положение. В результате нескольких циклов измерения на выходах интеграторов 2 устанавливаются такие значения х и х, чтб с достаточной для практики точностью можно считать F(x) - F(t). F(X2) - F(t) Поскольку аргумент t нормированной интегральной функции распределения связа1л со случайной величиной X соотнсхаением

гд X - среднее значение, G - среднеквадратическое отклонение случайной величины, то последнйе вычисляются на решающих усилителях 5 по известн1Я4 величинам квантилей х

и Xj

(5 k.j( j) ; Л

Де к,«-- ,

постоянные

известные козффициенты, определяемые значениями F(t) и F(t5).

Сходю ость процесса,вычисления определяется величинами постоянных вр емени интеграторов 3. Точность вычис}ления параметров нормального статистического распределения практически определяется точностью вычисления х и к 2 и при достаточном числе итеграций приближается к точности линейных решающих блоков. Это выгодно отличает предлагаемое уст