Корреляционный измеритель скорости

 

Изобретение относится к приборостроению и позволяет уменьшить погрешности и повысить устойчивость работы измерителя при больших ускорениях подвижного объекта. При появлении рассогласования такой величины, что сигналы с выхода формирователя 17 будут совпадать с сигналами с выхода схемы 25 объединения, на выходе схемы 16 совпадения появится сигнал, записываемый в триггере 18. Схема 14 W СП ГчЭ СО 4

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1275294 А1 (51) 4 G 01 Р 3/80

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H AВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3850586/24-10 (22) 29. 12. 84 (46) 07 . 12 . 86. Бюл. № 45 (7 l) Дальневосточное высшее инженерное морское училище им. адм. Г.И.Невельского (72) Б.Г.Абрамович, А.А.Панченко, В.В.Завьялов и А.В.Артемьев (53) 53 1. 767 (088. 8) (56) Патент ФРГ ¹ 2345106, кл. G 01 P 3/63, 1975.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1070482, кл. G 01 P 3/64, 1982. (54) КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ

СКОРОСТИ (57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет уменьшить погрешности и повысить устойчивость работы измерителя при больших ускорениях подвижного объекта. При появлении рассогласования такой величины, что сигналы с выхода формирователя 17 будут совпадать с сигналами с выхода схемы 25 объединения, на выходе схемы 16 совпадения появится сигнал, записываемый в триггере 18. Схема 14

1275294 совпадения отпирается, на счетчик 19 данному минимальному двоичному числу, поступают сигналы и отслеживается соответствующему..минимальной частоте скорость движения объекта. При срыве следования тактовых импульсов на Pbl режима слежения за положением макси- ходе делителя 2 частоты, на выходе мума взаимной корреляционной функции дешифратора 26 появится сигнал, завходных сигналов сигналы с выхода пускающий формирователь 20, и в счетсхемы 15 совпадения будут вычитаться чике 13 будет число, соответствующее из содержимого счетчика 19. Как толь- максимально измеряемой скорости. ко его содержимое станет равным за- 1 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для построения измерителей скоростей подвижных объектов.

Цель изобретения — уменьшение по- 5 грешности и повышение устойчивости работы измерителя при больших ускорениях подвижного объекта.

На чертеже представлена блок-схема корреляционного измеритеггя скорости.

Измеритель содержит генератор 1, выход которого подключен к вибраторуизлучателю 2, два вибратора-приемника 3 и 4, выходы которых подключены к усилителям 5 и 6 с амплитуцным детектированием, соединенным с усилителями-ограничителями 7 и 8, регистр 9 сдвига, подклгоченный к усплителюограничителю 7 первого капала, регистр 10 сдвига, подключенный к первому регистру 9 сдвига, решающее логическое устройства 11, содержашее два триггера 12 и 13, подключенные к выходам пергзого 9 и второго 10 регистров сдвига, и две схемы 14 и 15

25 совпадения, подключенные к двум триггерам 12 и 13 и усилителю-ограничителю 8 второго канала, схему 16 совпадения, подключенную к выходам схемы 25 объединения и формирователя 17, З0 последний поцклгочегг к усилителю-ограничителю 8 второго канала; триггер 18, входы которого подключены к схеме 16 совпадения и формироватеггго 17, а выход — к входам схемы 14 совпадения 35 и устройства 24 отсчета; реверсивный счетчик 19, подключешгый к выходам схем 14 и 15 совпадения и выходу формирователя 20, делитель 21 частоты с постоянным коэффициентом деления, 40 вход которого подклгочен к управляемому делителго 22 частоты, а выход— к входам схем 14 и 15 совпадения, управляемый делитель 22 частоты, входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика 19 и генератора 23 тактовых импульсов, устройство

?4 отсчета, подключенное к выходам управляемого делителя 22 частоты и триггера 18; схему 25 объединения, входы которой подключены к выходам первого 9 и второго 10 регистров сдвига, а выход подключен к входу схемы 16 совпадения; дешифратор 26, входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика 19, а выход— к входу формирователя 20.

Электрический гармонический сигнал с генератора 1 подается »а вибратор— излучатель 2, где он преобразуется в акустичес.кий сигнал, который излучается вертикально вниз и отражается от дна. Отраженный сигнал принимается двумя вибраторами-приемниками 3 и 4, где акустический сигнал преобразуется в электрический и усиливается затем усилителями 5 и 6 с амплитудным детектированием. С выходов этих усилителей сигналы поступают на усилители †ограничите 7 и 8. С выхода усилителя-ограничителя 7 сигнумсигнал у,(t) =-sign х (t) подается на вход регистра 9 сдвига, число разрядов которого больше числа разрядов регистра 10 сдвига. С выхода усилителя-ограничителя 8 сигнум-сигнал y (t)=

=sign х () подается на входы схем 14 и 15 совпадения и на вход формирователя 17. При включении питания измерителя скорости формирователь 20 записывает в каскадь реверсивного счетчика 19 максимальное двоичное число, 1275294 соответствующее максимальной измеряемой скорости движения объекта, и на выходе управляемого делителя 22 частоты присутствуют тактовые импульсы с максимальной частотой следования, 5 а в регистре 9 сдвига получаем минимальное время задержки сигнала у (t) =

=sign x<(t) и минимальные его искажения при дискретизации по времени. Передним фронтом сигнала с выхода ре— гистра 9 сдвига запускается триггер

12, который возвращается в исходное состояние передним фронтом сигнала с выхода регистра 10 сдвига. Выходной сигнал триггера 12 подается на 5 второй вход схемы 14 совпадения. Зад— ним фронтом сигнала с выхода регист ра 9 сдвига запускается. триггер 13, ! который возвращается в исходное сос— тояние задним фронтом сигнала с выхо- 20 да регистра 10 сдвига. Выходной сигнал триггера 13 подается на второй вход схемы 15 совпадения. На первые входы схем 14 и 15 совпадения подаются сигналы с выхода делителя 21 частоты с постоянным коэффициентом деления. На третьи входы схемы 14 и 15 совпадения и на вход формирователя 17 подаются сигналы с усилителя-ограничителя 8. Формирователь 17 формирует 30 короткие импучьсы из задних фронтов сигнум-сигнала у (t) =sign х () . Выходные сигналы формирователя 17 подаются на второй вход схемы 16 совпадения и на второй вход (вход синхро- 5 низации триггера) триггера 18. На первый и второй входы схемы 25 объе— динения подаются сигналы с выхода первого 9 и второго 10 регистров сдвига. Передний фронт сигнала на выходе 40 схемы 25 объединения совпадает с передним фронтом сигнала на выходе первого регистра 9 сдвига, а задний фронт сигнала на выходе схемы 25 объединения совпадает с задним фронтом сигнала на выходе второго регистра 10 сдвига. Сигналы с выхода схемы 25 объединения подаются на первый вход схемы 16 совпадения. Выходные сигналы схемы 16 совпадения подаются на первый вход (информационный вход триггера) триггера 18. Выходные сигналы триггера 18 подаются на четвертый вход схемы 14 совпадения. Выходные сигналы схемы 14 совпадения подаются 5 на вход сложения реверсивного счетчика 19. Выходные сигналы схемы 15 совпадения подаются на вход реверсивного счетчи— вычитания ка !9.

При больших начальных рассогласованиях при больших ускорениях сигналы формирователя 17 не совпадают по времени появления с сигналами с выхода схемы 25 объединения и на выходе схемы 16 совпадения сигналы отсутствуют (уровень логического "0"). В триггер 18 записывается сигнал с выхода схемы 16 совпадения (уровень логического "0н). Выходным сигналом триггера 18 (уровнем логического "0") запирается схема 14 совпадения и на вход сложения реверсивного счетчика l9 сигналы не подаются, блокируется также устройство 24 отсчета во избежание индикации ошибочной скорости движения объекта в течение режима поиска в измерителе скорости.

Сигналы с выхода схемы 15 совпадения вычитаются из содержимого реверсивного счетчика 19 и изменяют двоичное число, записанное первоначально в реверсивный счетчик l9. При этом изменяется коэффициент деления управляемого делителя 22 частоты и уменьшается частота следования тактовых импульсов на его выходе, следовательно, время задержки сигнум-сигналов у,(t) =sign х,(t) в регистре 9 сдвига .увеличивается, что ведет к уменьшению рассогласования.

Как только рассогласование умень— шится до такой величины, что сигналы с выхода формирователя 17 будут совпадать с сигналами с выхода схемы 25 объединения, на выходе схемы 16 совпадения появятся сигналы (уровень логической " 1") . В триггер 18 записываются сигналы с выхода схемы t6 совпадения (уровень логической "1").

Выходным сигналом триггера 18 (уровень логической "1") отпирается схема 14 совпадения, на вход сложения реверсивного счетчика 19 начинают поступать сигналы и измеритель скорости начинает отслеживать скорость движения объекта. Выходным сигналом триггера 18 (уровень логической "1") снимается блокировка устройства 24 отсчета, на котором начинает индицироваться измеряемая скорость движения объекта.

Если по каким-либо причинам произойдет срыв режима слежения за положением максимума взаимной корреляционной функции входных сигналов, то

5294

10

Формула изобретения

Составитель IO.Ìðó÷êî

Редактор А.Козориз Техред Б.Кадар Корректор О.Луговая

Заказ 6553/33 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 5 127 в триггер 18 вновь запишется сигнал с выхода схемы 16 совпадения (уровень логиче"кого "0 ) и измеритель скорости перейдет в режим поиска. Сигналы с выхода схемы 15 совпадения вычтутся из содержимого реверсивного счетчика 19. Если не будет вновь найден максимум взаимной корреляционной функции входных сигналов, то как только содержимое реверсивного счетчика

19 станет равным заданному минимальному двоичному числу, соответствующему минимальной, частоте следования тактовых импульсов на выходе управ— ляемого делителя 22 частоты, на выходе дешифратора 26 появится сигнал, которым запустится формирователь 20.

Выходным сигналом формирователя 20 в каскады реверсивного счетчика 19 вновь запишется максимальное двоичное число, соответствующее максимальной измеряемой скорости движения объекта, и процесс поиска максимума взаимной корреляционной функции входных сигналов повторится с самого начала, Корреляционный измеритель скорости, содержащий два приемника, выходы которых соединены с входами соответствующих усилителей-ограничителеи, выход первого из которых подключен к информационному входу первого регистра сдвига, выход которого соединен с информационным входом второго регистра сдвига и первыми входами первого и второго триггеров, вторые входы которых подключены к выходу второго регистра сдвига, вьгход первого триггера соединен с вторьг:. входом первой схемы совпадения, первый вход которой подключен к первому входу первой схемы совпадения, а через делитель частоты с постоянным козффи25

ЗО

40 цие нтом целе ния — к выходу у раиля еМоЕ о дели1еля ча О ы ре.:и:I l;xо первой схемы coBITÿäåø я сое,.пнен с выходом второго усилителя-огр". ñè÷èòåля и с третьим входом второй схемы совпадения, а выход — с суи.. !ирующим входом реверсивного сче гчика вычитающий вход которого подключен к выходу второй схемы совпацения, второй вход которой соединен с выходом второго триггера, выход второго формиротзателя подключен к ус fàèîâo-.ному .зходу реверсивного с:етчика гпдроинфор— мационные выходы которого соединены с информационными входами управляемого дегпггеля частоты, тактовый вход которого подключе - к выходу генератора тактовых импульсов, а выход подключен к первому входу блока отсчета и к тактовым входом первого и второго регистров сдвига, вхоц первого формирователя подключен к выходу второго усилителя-ограничителя, а выход подключен к второму входу третьей схемы совпацения и к второму входу третьего триггера, первый вход которого подключен к выходу третьей схемы совпадения, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения погрешности и повышения устойчивости работы при больших ускорениях, в него дополнительно в>зеден, дешифратор схема объединения, первы::J вход которой подключен к выходу первого регистра сдвига, второз вход подключен к выходу второго р гисгра сдвгп а а выход — к первому входу третьей схемы совпадения, зхо,,l,дешпфратора подключены к ияфор ационным выходам реверсивного с летчикa., вьгхоц дешифратора г.одключен к входу второго формироватепя и вью:од третьего триггера соединен с че вертым входом первой с-,åìû совпадения и с в-î"рьм входом блока отсчета.