Анализатор экстремальных значений аналогового сигнала

 

Изобретение относится к области исследований аналоговых величин и может быть применено при проектировании систем автоматического управления , регулирования, а также при моделировании на аналоговых вычислительных машинах. Цель - увеличение числа анализируемых параметров экстремума. Анализатор содержит запоминающий блок 1, первый дифференциатор 2, первый компаратор 3, второй дифференциатор 4, второй компаратор 5, блок 6 вьделения модуля минимального и максимального сигналов, блок 7 задержки, первьй триггер,8, первый и второй счетчики 9, 10, блок 11 анализа типа экстремума, второй триггер 12. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

m4 С 06 С 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4274172/24-24 (22) 01.07.87 (46) 07.03.89, Бюл. Н 9 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) P.З. Шаяхметов, А.Э. Хангильдин и Н.А. Масич (53) 681. 3 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1191921, кл. G 06 G 7/02, 1984, Авторское свидетельство СССР

У 981898, кл. G 06 G 7/02, 1981. (54) АНАЛИЗАТОР, ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к области исследований аналоговых величин и

„„SU „„ 14ôß7Ä может бьггь применено при проектированиии си c T ем а вт оматич ес к ог о упр а вления, регулирования, а также при моделировании на аналоговых вычислительных машинах. Цель — увеличение числа анализируемых параметров экстремума. Анализатор содержит запоминающий блок 1, первый дифференциатор 2, первый компаратор 3, второй дифференциатор 4, второй компаратор 5, блок 6 выделения модуля минимального и максимального сигналов, блок 7 задержки, первый триггер 8, первый и второй счетчики 9, 1О, блок

11 анализа типа экстремума, второй триггер 12. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1464178

Изобретение относится к аналоговой вичислительной технике, автоматике, технике измерений, в частности анализа переходных и других процес5 сов, снимаемых электрическими датчиками в виде напряжения и/или тока.

Цель изобретения — увеличение числа анализируемых параметров экстремума. 10

На фиг. 1 представлена структурная схема анализатора экстремальных значений аналогового сигнала; на фиг. 2 - временные диаграммы; на фиг. 3 - схема блока выделения модуля минимального и максимального сигналов; на фиг. 4 — схема блока анализа типа экстремума„ ,Анализатор экстремальных значений аналогового сигнала (фиг. 1) содержит запоминающий блок, первый дифференциатор 2, первый компаратор 3, второй дифференциатор 4, второй компаратор 5, блок 6 выделения модуля минимального и максимального сигна- 25 лов, блок 7 задержки, первый триггер.

8, первый 9 и второй 10 счетчики, блок 11 анализа типа экстремума, второй триггер 1 2,.

Блок 6 выделения модуля минимального и максимального сигналов (фиг. 3) содержит формирователь 13 импульсов, элемент HE 14 и элемент

2 И-ИЛИ-НЕ 15.

Блок 11 анализа типа экстремума (фиг, 4) содержит два триггера 16

35 и 17, элемент НЕ 18 и одновибратор

19.

Анализатор работает следующим образом, (диаграмма íà фиг. 2) . Вход- ЛО ной аналоговый сигнал (фиг. 2а) по- ступает на входы запоминающего блока

1, первого дифференциатора 2 и вто рого компаратора 5. С выхода дифференциатора 2 (фиг. 2б) сигнал поступает на вход первого компаратора

3, где формируется сигнал (фиг. 2в), который поступает на второй дифференциатор 4, где формируются импульсы в момент равенства нулю дифференцированного входного сигнала. С второго50 дифференциатора 4 сигнал поступает на сигнальный вход блока 6 выделения модуля минимального и максимального сигналов, на выходе которого получаются импульсы (фиг. 2г) положительной полярности „соответствующие моментам экстремума входного сигнала (минимального и максимального) .

Применение блока 6 вьтпеления модуля минимального и максимального сигналов позволяет анализировать максимальный и/или MHHHMBJI6HbN экстремальный аналоговый сигнал в зависимости от требуемого типа путем подачи сигнала тпах и/или мин.

Далее с блока 6 выделения модуля минимального и максимального сигналов сигнал поступает »а счетные входы счетчиков 9 и 10, Счетчик 10 заранее настраивается на определение n-ro экстремума (минимального и/или максимальнorо) .

На выходе счетчика 10 вырабатывается сигнал (фиг. 2 е), который поступает на вход запуска первого счетчика. Счетчик 9 начинает считать моменты максимумов и/или минимумов начиная с и-го до наперед заданного тп-го. На фиг. 2 индексами „ и показаны времена прихода и-го и тп-го минимального и/или максимального экстремума, которые наперед задаются исследователем тем или иным способом.

В приведенном случае m = 3.

На выходе счетчика 9 появляется сигнал (фиг . 2 з), сбрасывающий первый триггер 8.

Кроме того, сигнал с выхода счетчика 10 поступает на первый вход анализатора 11 тина экстремума. На второй вход анализатора 1 i типа экстремума поступает сигнал с второго триггера 12, задержанный блоком 7 задержки на определенную величину, ко" торая зависит от частотного диапазона и количества экстремумов входного

1 сигнала. Этим достигается избирательность анализатора на тип и-го сигнала. Например, в рассматриваемом примере момент времени „ рассчитан на максимальный экстремум и на выходе анализатора 11 типа экстремума goявляется сигнал (фиг. 2 ж), запускающий первый триггер 8 (фиг. 2 и).

На втором выходе анализатора 11 типа экстремума появляется потенциальный сигнал,. соответствующий логической

1 информирующии что Bbt6pGHHbN и-й экстремум является максимальным.

Если выбранный и-й экстремум окажется ьятнимальным, то на втором выходе находится логический сигнал "0", а на блоке 1 запоминается сигнал., начиная ,с времени прихода запоздавшегo сигнала с первого выхода aHализатора 11 типа экстремума (фиг. 2 ж) . з 1464 7 управляющие импульсы первого выхода анализатора 11 типа экстремума поступают на установленный вход первого триггера 8, который управляет работой блока 1 запоминания.

Рассмотрим работу анализатора экстремальных значений с зависимости от определения знака входного аналогового сигнала. При изменении знака входного сигнала меняется его тип экстремума, а именно максимальный становится минимальным и наоборот, что существенно влияет на дальнейший анализ входного сигнала. Поэтому в устройство введен второй компара» тор 5, который отслеживает знак входного сигнала и вырабатывает сигнал, показанный на фиг. 2 к. Этот сигнал опрокидывает первый компаратор 3 в синфазную работу (фиг. 2 в, момент времени t (-)) и запрещает прохождение сигнала от этого срабатывания через блок 6 выделения модуля макси-. мального и минимального сигналов, что исключает прохождение ложного импульса на счетчики 9 и 10 устройства. Следовательно, при отрицательном входном аналоговом сигнале максимальный отрицательный сигнал также будет максимальным. При выходе входного аналогового сигнала в положительную область второй компаратор 5 . вернет первый компаратор 3 в перво. начальный режим, исключив ложный сигнал на блоке 6 выделения модуля минимального и максимального сигналов. динен со счетным входом первого счетчика и со счетным входом второго счетчика, входы предварительной запи-. си которых являются входами задания диапазона фиксации входного сигнала анализатора, выход переполнения второго счетчика соединен с входом запуска первого счетчика и с первым входом блока анализа типа экстремумов,, второй вход которого соединен с вьгходом второго триггера, счетный вход которого соединен с выходом блока задержки, первый выход блока анализа типа экстремумов соединен с установочным входом первого триггера, а второй выход является выходом типа и знака экстремума анализатора.

2. Анализатор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что в нем блок выделения модуля минимального и мак-: симального сигналов содержит формирователь импульсов, элемент НЕ и элемент И-ИЛИ-НЕ, выход которого является выходом блока выделения минимального и максимального сигналов, первые входы первой и второй групп входов элемента И-ИЛИ-НЕ подключены к выходу формирователя импульсов, вход и выход элемента НЕ подключены к вторым входам соответственно первой и второй групп входов элемента

И-ИЛИ-НЕ, третьи входы первой и второй групп вхо дов которого подключены соответственно к первому и второму входам задания вида экстремума

Формула и з обр ет ения

40! . Анализатор экстремальных значений аналогового сигнала, содержащий запоминающий блок, сигнальный вход которого через первый дифференциатор соединен с сигнальным входом

45 первого компаратора и является информационным входом, а выход является первым выходом анализатОра, первый счетчик, выход переполнения которого соединен с входом сброса первого триггера, выход которого соединен с входом разрешения записи запоминающего блока, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения числа анализируемых параметров экстремума возможностей анализатора, в него введены второй дифференциатор, второй компаратор, блок выделения модуля

4 минимального и максимального сиг- . налов, блок задержки, второй триггер, счетчик и блок анализа типа экстремума, причем выход первого компаратора через второй дифференциатор соединен с входом блока задержки и с сигнальным входом блока выделения модуля минимального и максимального сигналов, стробирующий вход которого соединен с входом управления полярностью выходного сигнала первого компаратора и с выходом второго компаратора, вход которого соединен с информационным входом анализатора, первый и второй входы задания типа экстремума блока выделения модуля мини-. мального и максимального сигналов соединены соответственно с входами задания минимального и максимального типов экстремумов анализатора, а выход блока выделения модуля минимального и максимального сигналов сое5 14 блока выделения модуля минимального и максимального сигналов,.

3. Анализатор по п. 1,, о т л и ч а ю шийся тем, что в нем блок анализа типа экстремума содержит первый и второй триггеры,, элемент

НЕ, однови бр ат ор, п рич ем и ер вый в ход ! блока анализа типа экстремума соединен с входами синхронизации первого и второго триггеров, вход установки в "0" первого триггера соединен с вторым входом анализатора типа бч178 6 экстремума и с входом элемента НЕ, выход которого соединен с входом переброса одновибратора, вход предварительной установки которого сое5 динен с выходом второго триггера, прямой выход является первым выходом блока анализа типа экстремума, а инверсный выход соединен с входом установки в "0" второго триггера, выход первого триггера является вторым выходом блока анализа типа экстремума.

14б4178

Рхдд

Яу сjifgg

Редактор А. Ворович

Заказ 826/52 Тираж бб7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101

Crtrppd

Вход

Составитель Н. Зайцев

ТехредА.Кравчук Корректор С. Шекмар