Устройство для диагностического контроля решающих блоков аналоговой вычислительной модели Советский патент 1983 года по МПК G06G7/02 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для диагностического контроля аналоговых вычислительных машин. Известно устройство для контроля базы аналоговой вычислительной модели l. Однако это устройство отличается малым числом контролируемых параметров, и процесс диагностического конт роля на нем трудоемок. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для диагностического контроля решающих блоков аналоговой вычислительной модели Ц2, содержащее цифровой блок управления и обработки, блок цифроаналоговых преоб разователей, блок аналого-ци(1)ровых преобразователей, цифроаналоговый преобразователь, блок сравнения, два масштабных блока и блок коммутации соединенный группой входов с группой ВЫХОДОВ аналоговой вычислительной модели, а группой выходов - через первый масштабный блок с первой группой входов блока сравнения, группа выходов которого через блок аналогоцифровых преобразователей соединена с входом цифрового блока управления и обработки, соединенного первым выходом через блок цифроаналоговых преобразователей со второй группой входов блока сравнения, а вторым выходом через последовательно соединенные цифроеналоговый преобразователь и второй масштабный блок с входом блока коммутации. Однако это устройство функционально ограничено, так как не обеспечивает возможности создания такого режима диагностического контроля, при котором взаимосвязаны изменения входных и выходных сигналов контролируемых блоков, а также не позволяет осуществлять одновременный диагност1гчес кий контроль всех контролируе « 1х блоков. Цель изобретения - расширение диаг ностических возможностей и сокращение времени контроля„ Указанная цель достигается тем, что в устройство введен блок задания контрольного режима работы, содержащий три делителя напряжения, семь опе рационных усилителей, четыре потенцио метра и следящий преобразователь, вход которого соединен с выходом блока коммутации, а выход кинематически связан с подвижными выводами первого, второгс и третьего делителей напряжения, подвижные выводы первого и второго делителей напряжения соответственно через последовательно соединенные первый и второй, а также третий и четвертый операционные усилители подключены к первому и второму входам задания режима работы аналоговой вычислительной модели, первый и второй выходы которой подключены соответственно к входам первого и третьего операционных усилителей, выходы второго и третьего операционных усилителей соединены соответственно через первый и второй потенциометры с входом пятого операционного усилителя,выход четвертого операционного усилителя через третий потенциометр соединен с входом шестого операционного усилителя, подключенным через четвертый потенциометр к выходу второго операционного усилителя, выходы пятого и шестого операционных усилителей подключены соответственно к первым неподвижным выводам первого и второго делителей напряжения, первый неподвижный третьего делителя напряжения подключен к шине опорного напряжения, а его подвижный вывод через седьмой операционный усилитель подключен ко второму входу блока коммутации, вторые неподвижные выводы делителей напряжения соединены с шиной нулевого потенциала. На чертеже показана блок-схема устройства для диагностического контг г па noiaainiHuv finrti no яиаппгпппй пк|- роля решающих блоков аналоговой вы числительной модели, которое содержит цифровой блок 1 управления и обработки, цифроаналоговый преобразователь Л блок 3 цифроаналоговых преобразователей, блок аналого-цифровых преобразователей, блок 5 сравнения, масштабные блоки 6 и 7, блок 8 коммутации. аналоговую вычислительную модель 9 с контролируемыми решающими блоками, блок 10 задания контрольного режима работы. Блок 10 в свою очередь содержит операционные усилители 1117, потенциометры 18-21, делители на пряжения 22, 23, 2. и следящий преобразователь 25 , Следящий преобразователь 25, представляющий собой маломощный реверсивный двигатель, предназначен для перемещения движков делителей напряжения 22, 23 и 2, соединенных жестко с его выходным валом в соответствии с характеристикой управляющего си|- нала и, задаваемой цифровым блоком 1 управления и обработки. Аналоговая вычислительная модель 9 представляет собой реализацию математического описания исследуемого процесса или объекта в виде структурной схемы на базе решающих блоков АВМ, и с точки зрения четырехполюсника, имеет сигналы на входе o(t) и C(t) и сигналы на выходе D f(B,C,t) и Е f(B,C,t), связанные соотношением:D МБ - LC (Е МС + LB, где коэффициенты М и L при входных переменных могут определяться на основе: М Y(K + 1) L Y К, где К cosf и К.2 sinM - входные коэффициенты операционных усилителей 15 и 16, устанавливаемые соответственно потенциометрами 18, 20 и 19,21 ; Ц угол, выбранный в диапазоне 1°-.. Y - коэффициент, который выбирает ся, исходя из соотношений величин В, С, D и Е четырехполюсника. Суть диагностического контроля такой модели с решающими блоками, определенной с точки зрения четырехполюс--ника, заключается в том, что в контрольном режиме работы решается систе уравнении: L 1 (Е-VCCCKi -O -BKi AB--Y BU054H)-C5iviVf 1 t-ЧtC()-B5iиvf В начальный момент диагностического контроля на выходах и контролируемых решающих блоков аналоговой вы числительной модели 9 имеются установившиеся значения сигналсэв Н, величина которых определяется настройкой коэффициентов К/, и К и положени ем движков делителей напряжения 22 и 23 блока 10 задания контрольного режима работы. В процессе диагностического контроля механическим путем производится перемещение движков делителей напряжения 22 и 23, при этом происходит изменение входных сигналов В и С аналоговой вычислительной модели 9, вызывающее изменение выход ных сигналов Т) и Е, которое в уелоВИЯХ замкнутой следящей системы, образованной операционными усилителями 11-16 блока 10 задания контрольного режима работы, создает дополнительно изменение входных сигналов В и С. В процессе диагностического контроля изменяющиеся сигналы Hj на выходах контролируемых решающих блоков анало говой вычислительной модели 9, а так же контрольный сигнал настройки блока 10 задания контрольного режима ра боты X(t) с выхода усилителя 17 срав ниваются с их эталонными значениями. Устройство работает следующим образом. Для осуществления диагностического контроля решающих блоков аналоговой вычислительной модели 9 в цифровой блок 1 управления и обработки вводится информация, необходимая для проведения диагностического контроля перечень диагностических режимов, перечень контролируемых решающих бло ков, т.е. перечень контрольных си1- налов Н, эталонные значения кривых сигналов (t) и XgCt), допуски сГн и (JX на каждый контрольный сигнал; частоту выдачи эталонных кривых (t) и Хэ(1), амплитуду и частоту -7- гармонического сигнала U (как Шт правило частота сигнала находится в диапазоне 0,05-0,2 Гц). Сигнал U (t поступает из цифрового блока 1 управления и обработки через преобразователь 2, масштабный блок 6 и блок В коммутации на управляющую обмотку следящего преобразователя 25 При изменении величины a)t в диапазоне О-С(рад) движки делителей напряжения 22, 23 и 2k проходят от одного до другого крайнего положения, а при изменении величины tf fe в диапазоне Tr-2lt проходят до крайнего положения в обратном направлении. При этом происходит изменение величин входных сигналов B(t) и C(t), в результате чего изменяются величины контрольных сигналов (t) (при i 1,2,...,п), которые с выходов п контролируекых блоков аналоговой вычислительной модели 9 поступают на группу входов блока 8 коммутации. Сигнал настройки блока 10 задания контрольного режима работы, который также изменяется по величине, поступает на второй вход блока 8 коммутации. Далее аналоговые сигналы (t) и X(t) в виде напряжения постоянного тока проходят через масштабный блок 7 и поступают , на вход многоканального блока $ сравнения . Одновременно на другие входы каждого канала блока 5 сравнения от цифрового блока 1 управления и обработки с заданным шагом дискретноети через блок 3 цифроаналоговых преобразователей начинают поступать дискретные по времени аналоговые сигналы (t) и X,(t), равные эталонным значениям контролируемых сигналов. Выдача эталонных аналоговых сигналов с блока 3 на блок 5 сравнения синхронна по времени и соответствует в определейные моменты времени мгновенным значениям непрерывных аналоговых сигналов, поступающих с выходов решающих блоков аналоговой вычислительной модели 9. Таким образом на блоке 5 сравнения осуществляется сравнение синхронных по времени мгновенных значений эталонных и рабочих решений уравнений четырехполюсника в виде оценки: (t) - (1)|(ГН . Сигнал настройки блока 10 задания контрольного режима работы сравнивается в виде оценки |X(t) - Xg(t)l5 сГх. Все результаты сравнений в процессе диагностического контроля поступают через блок Ц в цифровой блок 1 управления и обработки, где они записываются в ячейки памяти. Данные, характеризующие точность изменения формы кривых на выходе решающих блоков аналоговой вычислительной модели 9, а также точность настройки блока 10 задания контрольного режима работы в режиме диагностического контроля с ци(}рового блока 1 управления и обработки выводятся на ифропечать. О состоянии любого решающего блока, а такхб о точности настройки бло ка 10 задания контрольного режима ра боты можно судить по количеству точек, вышедших из допустимой зоны при сравнении. С целью исключения стопроцентно коррелированных ошибок однотипных ре шающих блоков и повышения достоверности контроля производится изменени настройки блока 10 задания контрольного режима путем изменения частоты гармонического сигнала U и повторный процесс диагностического контроля с выводом всех результатов оценки то ности изменения.формы кривых на выходе решающих блоков аналоговой вычислительной модели 9 и точности настройки блока 10 задания контрольного режима работы на. цифропечать. Полный цикл диагностического конт роля, включающий в себя несколько диагностическ1.х режимов работы устройства при различной настройке .бло ка 10 задания контрольного режима работы, позволяет оценить состояние решающих блоков аналоговой вычислительной модели 9. Таким образом, введение в устройство блока 10 задания контрольного режима позволяет проводить диагнос.ти ческий контроль- одновременно всех ре шающих блоков аналоговой вычислитель ной модели 9 с получением информации о состоянии любого решающего блока на цифропечать, что расширяет диагно тические возможности устройства и со кращает длительность процесса диагностического контроля. Формула изобретения 1. Устройство для диагностическог контроля решающих блоков аналоговой вычислительной модели, содержащее цифровой блок управления и обработки блок цифроаналоговых преобразователей, блок аналого-цифровых преобразователей, цифроаиалоговый преобразователь , блок сравнения, два масштабных блока и блок коммутации, соединенный группой входов с группой выходов аналоговой вычислительной мо дели, а группой выходов - через первый масштабный блок с первой группой входов блока сравнения, группа выходов которого через блок аналогоц ифровых преобразователей соединена с входом цифрового блока управления и обработки, соединенного первым выходом через блок цифроаналоговых преобразователей со второй группой входов блока сравнения, а вторым выходом - через последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и второй масштабный блок с первым входом блока коммутации, отличающееся тем, что, с целью расширения диагностических возможностей и сокращения времейи контроля, в него введен блокзадания контрольного режима работы, содержащий три делителя напряжения, семь операционных усилителей, четыре потенциометра и следящий преобразователь, вход которого со единен с выходом блока коммутации, а выход кинематически связан с подвижными выводами первого, второго и третьего делителей напряжения, подвижные выводы первого и второго делителей напряжения соответственно через последовательно соединенные пероый и второй, а также третий и четвертый операционные усилители подключены к первому и второму входам задания режима работы аналоговой вычислительной модели, первый и второй выходы которой подключены соответственно к входам первого и ..третьего операционных усилителей, выходы второго и третьего операционных усилителей соединены соответственно через первый и второй потенциометры с входом пятого операционного усилителя, выход четвертого операционного усилителя через, третий потенциометр соединен с входом шестого операционного усилителя, подключенным через четвертый потенциометр к выходу второго операционного усилителя, выходы пятого и шестого операционных усилителей подключены соответственно к первым неподвижным выводам первого и второго делителей напряжения, первый неподвижный вывод третьего делителя напряжения подключен к шине опорного напряжения, а его подвижный вывод через седьмой операционный усилитель подключен к второму ВХОДУ блока коммутации, вторые неподвижные выводы делителей напряжения соединены с шиной нулевого потенциала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 267201, кл. G Об G , 19б9. 2.Авторское свидетельство СССР 37107, кл. G Об 1 1/00, 1972