Устройство для вычисления текущей оценки среднего значения

 

О Il И С А Н И Е «iieiee24

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву

2 (22) Заявлено 07.01,77(21) 2441683/18-24 (51) М. Кл. с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано15.08.78.бюллетень № ЗО (45) Дата опубликования описания 04,07.78

606 F 15/36

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 681,3 (O8B.8) (72) Автор изобретения

В. М. Никитенко

Киевский институт автоматики имени ХХ1 съезда КПСС (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

ТЕКУШЕЙ ООЕНКИ СРЕДНЕГО

ЗНАЧЕНИЯ

Изобретение относится к области автоатики и вычислительной техники и может

ыть. использовано для аппаратурного анаиза случайных gpoaeccos е быстрой и !

)медленной нестационарностью в любых отраслях промышленности, а также для управления нестацнонарными стохастическими объектами.

Известно устройство для вычисления средних значений (1), содержащее аналого-цифровой преобразователь, элемент равнения кодов, реверсивный счетчик, триг» еер, генератор имцульсов, счетчики, цифровой нуль-орган, элемент задержки и цемент ИЛИ. К недостаткам его следует отнести аппа ратурную сложность устройства ..

Наиболее близким к данному изобретейию является устройство для вычисления текущей оценки среднего значения, содер- 2п жащее аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого является входом уст/

° ° йства, второй вход соединен с выходом ока управления, à выход аналого-цифроого преобразователя подключен к первому входу арифметического блока, второй

on которого соединен с выходом блока правления, а первый выход арифметичесого блока является выходом устройства (2). Однако такое устройство обладает ттизким быстродействием при определении среднего значения.

Е1елью изобретения является упрощение устройства и уменьшение времени вычисления.

С атой целью в предлагаемое устройство введены регистр, реверсивный счетчик, запоминающий блок, двоичный счетчик, при этом выход блока управления подключен к первым входам регистра, реверсивного счетчика, и запоминающего блока, второй рход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, а третий вход подключен

tc выходу двоичного счетчика, первый вхо которого объединен со вторым входом реверсивного счетчика и соединен с выходом регистра, второй вход которого подключен ко второму выходу арифметического блока третий выход, которого соединен со вторым входом двоичного счетчика, а третий вход;

6 19924 арифметического блока подключен к выходу запоминающего блока.

Илок-схема предлагаемого устройства . изображена на чертеже., Устройство вычисления текущей оценки среднего значения состоит из айалого5 цифрового преобразователя 1, арифмети-ческого блока 2,. регистра 3, реверсивного. счетчика 4, двоичного счетчика 5, (пассивного) запоминающего блока 6 и блока управления 7.

Преобразователь 1 предназначен для преобразования непрерывного случайного сигнала в цифровое значение Х (. Арифметический блок служит для производст- ва арифметических операций по вычисле35 нию текущей оценки среднего значения

Х > . Расчет производится последовательно в несколько этапов в соответстаии с выражениями

Х N Х„ +Я (Х -Х „)т (4) 20

Н„-"Н„„+ (х -X )), (z)

Х„(= Х + К, (3)

25 где XN — промежуточная оценка срад:него значения „ — коэффициент

n a .шага 1, 8g — оценка приращения среднего значения, )Ъ - коэффициент шага "2". Х вЂ” опенка среднего значеЗ0 ния в М-й момент времени.

Регистр 3 состоит из счетчика с триггером знака и предназначен для выделения и хранения длины серии, которая представляет собой количество наблюдае35 мых подряд одинаковых знаков разности, X g - Х N q из выражения (1) .

Входной аналого-цифровой преобразователь 1 по сигналам блока управления 7 производит преобразование значения не 0 прерывного входного сигнала в цифровую форму и подает его в арифметический блок 2, Здесь вычисляется разность

Х g Х N q иэ Выражее1ия (1) между GHBчением входного сигнала и оценкой сред45 него значения, найденной на предыдущем шаге вычислений. Знак этой разности поступает в регистр 3, где .определяется длина текущей серии. В зависимости от длины текущей серии реверсивным счет50 чиком 4 из блока 6 выбирается определенное значение шага 1 - У и подается в арифметический блок 2. Если регистр 3 будет фиксировать чередование серий длины "единица, то из блока 6 считывается последовательность, изменяющаяся по гармоническому закону.

При появлении серии длины "два шаг не. изменяется „= у „. Серия длиной

"три" увеличивает значение шага Я, который берется равным предыдущему члену гармонической последовательности.

Если наблюдается серия длиной четы ре", то шаг р> увеличивается в два раза. Серия дпины "пять вызывает максимальное значение шага Я = 1. После выбора шага 0 цроиэводится вычисление промежуточной оценки среднего зна-% чения Х „по выражению (1). Затем совершаются вычисления по определению оценки приращения среднего жачения Н, Из выражения (2) находится разность

Х <- Х оценок среднего жачения, на денных на предыдущих шагах вычислений., Знак этой ражосги поступает в двоич-i ный счетчик 5. Если знак разности по сравнению с предыдущим шагом вычисле ннй изменился и при этом в регистре серии 3 находится. серия длиной меньше

"пяти . то из блока 6 выбирается соогветствующее, уменьшающееся по сравнению с предыдущим шагом вычислений, значение. шага 2-Р и подается в арифметический блок 2, Если жак разности

Х „-Х не изменился, по сравнению с пердыдущим шагом вычислений, то значение шага "2" не изменяется и P =P . В случае, когда в регистре 3 находится серия, имеющая длину пять" ro из бло, ка 6 в арифметический блок 2 поступает

5 р = 1/3. После выбора знаиения шаГа "2"! ù>onñõoäèà !определение оценки приращения среднего значения Hg по выражению (2). В эакщочение производится вычисление по формуле (3), которая aPr величину теку цей оценки среднего значе-, ния нестационарного спучайного процесса в М-й момент времени.

Использование новых элементов - регистра, двоичного счетчика, реверсивно,го счетчика и пассивного запоминающего (6л ока выгодно отличает предлагаемое устройство от црототипа. Устройство упро щается и повышается его быстродйствие, что позволит применять его не только для априорного анализа нестационариых д учайных процессов, но и дпя получения оценки среднего жачения при управлении; в реальном масштабе времени нестациона . ными объектами, .

Формула изобретения

Устройство для вычисления текущей оценки среднего значения, содержащее аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого является входом устройства, второй вход соединен с выходом блока управления, выход аналого-цифрового

6 19924

Составитель Л. Григорьян-Чтенп

Редактор Н. Каьвнская Техрэд А. Богдан Корректор 9 ямалева

Заказ 4508/45 Тираж 826 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Mwaerpas СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35,: Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 преобразователя подключен к первому входу арифметического блока, второй вход которого соединен с выходом блока управления» а первый выход 1арифметического

:,: блока является выходом устройства, о ъ л и ч аю ill 9 е с я тем» что» с йелью упропения устройства и уменьпвния врвьюни вычисления . в устройство введены регистр, реверсивный счетчик, . запоминаюпяй блок» двоичный счетчик, при этом выходблока управления подключен к пер- ц вым входам регистра, реверсивного счетчика и запоминающего-6aoKa„ opoN er,oä которого соединен с выходом реверсивного счетчика. третий вход подключен к !. выходу двоичного счетчика, первый вход которого объединен со вторым входом реверсивного счетчика и соединен с выходом регистра, второй мод которого подключен ко второму выходу арифмвтическо.го блока, третий выход которого соединен со вторым входом двоичного счетчика, а третий вход арифметического блока подключен к выходу запоминающего блока.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство N 485455, кл. 606 Р .15/36, 1874.

2. Мирский Г..Я. Аппаратурное определение характеристик случайных npogeaсов, М., Энергия, 1872, с. 58.