Устройство для диагностического контроля решающих блоков аналоговой вычислительной модели

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 27.08,79 (21) 2814324/18-24 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет (51)М. Кл.

Q 06 G 7/02

Ввударетвенлый комлтвт

Опубликовано 30. 01.83, Ьюллетень М 4

Дата опубликования описания 30.0 де делам лзобретеннй н етхрмтик (53) УДК 681. 3 (088. 8) к (72) Автор изобретения

В А Каджардузов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ РЕШАЮЩИХ БЛОКОВ АНАЛОГОВОЙ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МОДЕЛИ

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для диагностического- контроля, аналоговых вычислительных машин.

Известно устройство для контроля базы аналоговой вычислительной модели 1).

Однако это устройство отличается малым числом контролируемых парамет" ров, и процесс диагностического конт-to роля на нем трудоемок.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для диагностического контроля решающих блоков аналоговой вычислительной модели 52), содержащее цифровой блок управления и обработки, блок цифроаналоговых преоб разователей, блок аналого-цифровых 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 груп-. пой входов блока сравнения, группа выходов которого через блок аналогоцифровых преобразователей соединена с входом цифрового блока управления и обработки, соединенного первым выхо" дом через блок цифроаналоговых преобразователей со второй группой входов блока сравнения, а вторым выходомчерез последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и второй масштабный блок с первым вхо" дом блока коммутации.

Однако это устройство функциональ" но ограничено, так как не обеспечивает возможности создания такого режима диагностического контроля, при ко" тором взаимосвязаны изменения входных и выходных сигналов контролируемых блоков, а также не позволяет осущес твлять одновременный див гностичес"

3 809 кий контроль всех контролируемых блоков.

Цель изобретения - расширение диаг" ностических возможностей и сокращение времени контроля. s

Указанная цель достигается тем, что в устройство введен блок задания контрольного режима работы, содержащий три делителя напряжения, семь операционных усилителей, четыре потенцио >о метра и следящий преобразователь, вход которого соединен с выходом блока .коммутации, а выход кинематически связан с подвижными выводами первого, второго и третьего. делителей напря- 15 женил, подвижные выводы первого и второго делителей напряжения соответственно через последовательно соедийенные первый и второй, .а также третий и четвертый операционные усилите" 20 ли 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 вто" з5 рого операционного усилителя, выходы пятого и шестого операционных усилителей подключены соответственно к первым неподвижным выводам первого и второго. делителей напряжения, пер- 40 вый неподвижный вывод трет ье го делителя напряжения подключен к шине опорного напряжения, а его подвижный вывод через седьмой операционный усилитель подключен ко второму входу 4S блока коммутации, вторые неподвижные выводы делителей напряжения соединены с шиной нулевого потенциала, На чертеже показана блок-схема устройства для диагностического конт- 50 роля решающих блоков аналоговой вычислительной модели, которое содержит цифровой блок 1 управления и обработки, цифроаналоговый преобразователь 2 блок 3 цифроаналоговых преобразовате- 55 лей, блок 4 аналого-цифровых преобра-. зователей, блок 5 сравнения, масштабные блоки б и 7, блок 8 коммутации, 986 4 аналоговую вычислительную модель 9 с контролируемыми решающими блоками, блок 10 задания контрольного режима работы. Блок 10 в свою очередь содержит операционные усилители lt17, потенциометры 18-21, делители напряжения 22, 23, 24 и следящий преобразователь 25, Следящий преобразователь 2, пред" ставляющий собой маломощный реверсив« ный двигатель, предназначен для перемещения движков делителей напряже« ния 22, 23 и 24, соединенных жестко с его выходным валом в соответствии с характеристикой управляющего сигнала 0, задаваемой цифровым блоком I управления и обр або тки .

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 B(t) и

C(t) и сигналы на выходе 0 = т(В,С,с) и Е = f(Â,С,t) связанные соотношением:

0 MB — LC

Е = ИС + LB, где коэффициенты И и при входных переменных могут определяться на основе:

И = Y(K1+ 1)

1 = Y" K, где K cosf и К =

= sinter - входные коэффициенты операционных усилителей 15 и 1б, устанавливаемые соответственно потенциометрами 18, 20 и 19,21;

9 - угол, выбранный в диапазоне (О- "j, 1

У - коэффициент, который выбирает ся, исходя из соотношений величин В, С, О и Е четырехполюсни ка.

Суть диагностического контроля такой модели с решающими блоками, определенной с точки зрения четырехпалюс- ника, заключается в том, что в контрольном режиме работы решается система уравнений:

Э = Y$3(K + }-СК,)

E = Y 5C (К „+ ) y 5K ) ми

D = У В(с05% < 1) - С51иМ j

E.= (С (сжФ+1) ВЫи 1 (.1) В начальный момент диагностического контроля на выходах И контроли"

5 80998 руемых решающих блоков аналоговой вычислительной модели 9 имеются установии вшиеся зн ачени я сиг н алов Н1, 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 выходных сигналов З и Е, которое в условиях замкнутой следящей системы, образованной операционными усилителями

11-16 блока 10 задания контрольного режима работы, создает дополнительное изменение входных сигналов В и С. В 20 процессе диагностического контроля изменяющиеся сигналы Н„ на выходах контролируемых решающих блоков аналоговой вычислительной модели 9, а также контрольный сигнал настройки блока 10 задания контрольного режима ра" боты X(t) с выхода усилителя !7 сравниваются с их эталонными значениями.

Устройство работает следующим образом. 30

Для осуществления диагностического контроля решающих блоков аналоговой вычислительной модели 9 в цифровой блок 1 управления и обработки

35 вводится и нфор мация, необходимая для проведения диа гностического контроля: перечень диагностических режимов, перечень контролируемых решающих блоков, т. е. перечень контрольных сигналов Н„, эталонные значения кривых сигналов Н„ (т) и ХВ(й), допуски A„ и gX на каждый контрольный сигнал; частоту выдачи эталонных кривых

Н„- (t) и Х (t) амплитуду и частоту — гармонического сигнала U (как

М правило частота сигнала находится в диапазоне 0 05-0,2 Гц). Сигнал U =

= А sinNt поступает из цифрового блока 1 управления и обработки через преобразователь 2, масштабный блок 6 и блок 8 коммутации на управляющую обмотку следящеro преобразователя 25.

При изменении величины d)t в диапазо»

55 не 0 (рад ) движки делителей напряжения 22, 23 и 24 проходят от одного до другого крайнего положения, а при изменении величины 0) в диапазоне

6 6 iÑ-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 Н„(t) (при i = 1,2,...,n), которые с выходов и контролируемых блоков аналоговой вычислительной модели 9 поступают на группу входов блока 8 коммутации. Сигнал настройки блока 10 задания контрольного ре" жима работы, который также изменяет" ся по величине, поступает на второй вход блока 8 коммутации. Далее аналоговые сигналы H„(t) и Х (t) в виде напряжения постоянного тока проходят через масштабный блок 7 и поступают, на вход многоканального блока 5 срав. нения, Одновременно на другие входы каждого канала блока 5 сравнения от цифрового блока управления и обработки с заданным шагом дискретнос" ти через блок 3 цифроаналоговых преобразователей начинают поступать дискретные по времени аналоговые сигналы Н„.> (t) и Х (t), равные эта" лонным значениям контролируемых сиг" налов. Выдача эталонных аналоговых сигналов с блока 3 на блок 5 сравнения синхронна по времени и соответст" вует в определенные моменты времени мгновенным значениям непрерывных ана" логовых сигналов, поступающих с выходов решающих блоков аналоговой вычислительной модели 9.

Таким образом на блоке 5 сравнения осуществляется сравнение синхрон. ных по времени мгновенных значений эталонных и рабочих решений уравне" ний четырехполюсника в виде оценки:

„Н„. (й) - Н„,0 (й)1<(ГН„. Сигнал настройки блока 10 задания контрольного режима работы сравнивается в виде оценки ) X (t) — X>(t)) dX. Все результаты сравнений в процессе диаг" ностического контроля поступают че" рез блок ч в цифровой блок управле" ния и обработки, где они записываются в ячейки памяти.

Данные, характеризующие точность изменения формы кривых на выходе ре" шающих блоков аналоговой вычислительной модели 9, а также точность наст" ройки блока 10 задания контрольного режима работы в режиме диагностического контроля с цифрового блока 1 упавления и обработки выводятся на ифропечать.

7 8099

О состоянии любого решающего блока, а такыре о точности настройки блока 10 задания контрольного режима работы можно судить по количеству точек, вышедших из допустимой зоны при 5 сравнении.

С целью исключения стопроцентно коррелированных ошибок однотипных решающих блоков и повышения достовер" ности контроля производится изменение 1О настройки блока 10 задания контрольного режима путем изменения частоты гармонического сигнала Ц и повторный процесс диагностического контроля с выводом всех результатов оценки точ-1 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 диагностических режимов работы уст" ройства при различной настройке.бло ка 10 задания контрольного режима работы, позволяет оценить состояние решающих блоков аналоговой вь1числительной модели 9.

Таким образом, введение в устройство блока 10 задания контрольного . ЗО режима позволяет проводить диагностический контроль :одновременно всех ре" шаюших блоков аналоговой вычислитель" ной модели 9 с получением информации о состоянии любого решающего блока N на цифропечать, что расширяет диагностические воэможности устройства и со" кращает длительность процесса диагностического контроля.

Формула изобретения 40

1. Устройство для диагностического контроля решающих блоков аналоговой вычислител ьной модели, содержащее цифровой блок управления и обработки, блок цифроаналоговых преобразовате- 4 лей, блок аналого-цифровых преобразователей, цифроаналоговый преобра" зователь, 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 аналогоци)ровых преобразователей соединена с входом цифрового блока управления и обработки, соединенного первым вы86 8 ."-:>дом 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, о т л .и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диагностических возможностей и сокращения времени контроля, в него введен блок задания контрольного режима работы, содержащий три делителя напряжения, семь операционных усилителей, четыре потенциометра и следящий преобразователь, вход которого со единен с выходом блока коммутации, а о выход кинематически связан с подвиж1 ными выводами первого, второго и тре" тьего 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 операцион" ных 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 на" пряжения соединены с шиной нулевого потенциала..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 267201, кл. G 06 G 7/48, l969.

2. Авторское свидетельство СССР и 437107, кл. G 06 l 1/00, 1972

809986

Редактор Е, Зубиетова Техред Т.Маточка Корректор Г. Огар

Заказ 1О 7/И Тираж 70 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035 Москва 1К-35 Раушская наб. д. 4/5

» ««» «» ъ ° ъА»«»«» ««Э» ва Яюю зе е» юлю ю2

Филиал ППП патент", r. Ужгород, ул. Проектная,