Устройство для определенияэкстремума функций

 

ПИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Х АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву-! (22) Заявлено 1110.79 (21) 2827160/18-21 (51)М. Клз с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 R 19/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 317 ° . 7 (088.8 у чр,;1 с

Опубликовано 300681.Бюллетень 89 24

30.06.81

Дата опубликования описания (72) Авторы изобретения

Г.Г. Воробьев, Н.Г. Сидоров и Ю.A. Жуков

Куйбышевское специальное конструкторское бюро Московского научно-производственного объединения,lIQ автоматизации (71) Заявитель нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (54), УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМУМА

ФУНКЦИЙ

Недостатком устройства является то, что оно определяет только один экстремум и не определяет последующие минимумы (максимумы) исследуемой фу. кции.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения экстремальных значений функций при анализе случайных процессов.

Известно устройство для определения максимума, содержащее блок сравнения, генератор пилообразного напряжения, триггер, генератор импульсов, делители частоты, управляемые ключи и счетчик P1) .

Недостатком устройства является то, что оно определяет только один экстремум исследуемой функции.

Наиболее близким к изобретению .15 является устройство для обнаружения и измерения максимума сигнала, содержащее счетчик, триггер и последовательно включенные генератор импульсов, устройство совпадения, ревер- 20 снвный счетчик, цифроаналоговый пре- образователь и компаратор, на другой вход которого подается напряжение исследуемой функции Г2»

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения экстремума функций, содержащее счетчик, триггер и последовательно соединенные генератор импульсов, устройство совпадения, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и компаратор, другой вход которого подключен к входу устройства введены два ключа, два инвертора,. элемент ИЛИ, причем выход компаратора соединен cQ входом первого ключа и через первый инвертор — со входом втброго ключа, выходы ключей соединены со входамн элемента ИЛИ,. выход которого соединен с шиной "Сброс" счетчика и через второй инверторс другим входом устройства совпадения, выход переполнения счетчика соединен co входом триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены, соответственно с шиной сложения реверсивного счетчика, с управляющим входом первого. ключа и с шиной вычитания реверсивного счетчйка, с управляющим входом второго ключа, 842600

35 а вход счетчика соединен с выходом генератора импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, который через устройство

2 совпадения соединен с реверсивным счетчиком 3, выходы которого через цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 4 присоединены к одному из входов компаратора 5, на другой вход которого подается напряжение, пропорциональное исследуемой функции.

Выход компаратора 5 присоединен к ключу 6 и через инвертор 7 к ключу 1S

8, а выходы первого и второго ключей

6 и 8 объединены элементом ИЛИ 9 и присоединены к шине "Сброс" счетчика 10 и через инвертор 11 к устройству

2 совпадения. Выход счетчика 10 при- 2П соединен к триггеру 12, прямой выход которого соединен с управляющим входом второго ключа 8 и с шиной вычитания реверсивного счетчика 2, а инверсный выход триггера 12 присоединен к управляющему входу первого ключа 6 и к шине сложения реверсивного счетчика 3. Вход счетчика 10 соединен с выходом генератора 1 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчики 3 и.10 находятся в нулевом положении.

Триггер 12 открывает ключ 6 и шину сложения реверсивного счетчика 3, при этом нулевой потенциал с компаратора 5 проходит на шину "Сброс" счетчика 10.

По команде "Пуск" снимается запрет с шины установки нуля реверсив- 40 ного счетчика 3, на вход которого через устройство 2 совпадения начинают поступать счетные импульсы от генератора 1. Счетный импульс от генератора 1, поступивший на реверсивный счетчик 3, вызовет появление скачка напряжения на выходе ЦАП 4, превышающего значение напряжения исследуемой функции на другом входе компаратора 5. IIpH aToM компаратор

5 изменит свое состояние на обратное, через ключ 6 на шину "Сброс" счетчика 10 .поступит разрешающий ф потенциал, а на устройство 2 совпадения с инвертора 11 поступит запрещающий потенциал. Реверсивный счетчик 3 закроется, а счетчик 10 откроется. Напряжение на выходе ЦАП 4 не изменится .(пологая часть ступеньки). По мере увеличения напряжения, пропорционального исследуемой функ- бО ции в момент времени (при равенстве исследуемого напряжения и напряжения на выходе ЦАП 4), компаратор

5 снова изменит свое состояние и нулевой потенциал с его выхода че- 65 рез ключ 6 установит в нулевое состояние счетчик 10.

Таким образом, ЦАП 4 до момента времени t отслеживает напряжение, пропорциональное возрастанию исследуемой функции.

Начиная с момента времени значение исследуемой функции (напряжения) уменьшается. Однако компаратор 5 продолжает оставаться в состоянии, обратном исходному. Счетчик

3 закрыт, а счетчик 10 открыт, его цифровая емкость определяет время

Qt контроля состояния компаратора 5.

Если за время h t значение исследуемого напряжения не превысит напряжение на выходе ЦАП 4, то функция (исследуемое напряжение) уменьшается, а записанное в реверсивном счетчике

3 число выражает значение первого экстремума в аналоговом виде. Потенциал "1" на инверсном выходе триггера 12 указывает на положительный знак экстремума. Сигналом съема информации о наличии экстремума является сигнал переполнения (в момент времени tg) co счетчика 10 — сигнал

"Перепись", с появлением которого триггер 12 перебросит свое состояние на обратное. Реверсивный счетчик 3 находится в режиме вычитания, при этом напряжение с выхода ЦАП 4 повторяет уменьшающееся значение напряжения, пропорционального исследуемой функции.

В момент времени t4 компаратор 5 будет находиться в таком состоянии, когда потенциал "1" с инвертора 7 через ключ 8 и элемент ИЛИ 9 будет поддерживать открытое состояние счетчика 10. и закрытое состояние реверсинного счетчика 3. В момент времени

t поступит сигнал "Перепись", и на выход устройства поступит информация о значении и знаке второго экстремума (минимума) исследуемой функции.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет в цифровом и аналоговом ниде запоминать экстремумы (минимумы и максимумы) исследуемой функции и осуществлять подсчет числа экстремумов.

Формула изобретения

Устройство для определения экст- . ремума функций, содержащее счетчик, триггер и последовательно соединенные генератор импульсон, устройство совпадения, реверсивный.счетчик, цифроаналоговый преобразователь и компаратор, другой вход которого подключен к входу устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены дна ключа, два иннертора, элемент ИЛИ, причем выход компаратора соединен со нходом

842600

9 иг. 1

ВНИИПИ Заказ 5087/50 Тираж 732 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 первого ключа и через первый инвертор — co входом второго ключа, выходы ключей соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с шиной "Сброс" счетчика и через второй инвертор — с другим входом устройства совпадения, выход переполне5 ния счетчика соединен со входом триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с шиной сложенич реверсивного счетчика, с управляющим входом первого ключа и с шиной вычитания реверсивного счетчика, с управляющим входом второго ключа, а вход счетчика соединен с выходом генератора импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 482688, кл. G 01 R 19/04, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 481849, кл. G 01 R 19/04, 1973..