SU1155990A1 - Измеритель временных интервалов - Google Patents

Abstract

ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ , содержащий усилитель-формирователь , выход которого через первую линию задержки подключен к первым входам первого и второго элементов совпадени  и непосредственно - к входам триггера управлени  и триггера запуска, выход которого подключен к входу ждтеего генератора импульсов, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов совпадени , выходы которых соединены соответственно со счетными входамипервого и второго счетчиков, а выходы счетчиков подключены соответственно к первому и вторсжу входам напоминающего устройства, пр мой .выход триггера управлени  соединен с вторыми входами второго и третьего элементов совпадени , инверсный выход триггера управлени  подключен t к вторьм входам первого и четвертого . элементов совпадени , выход первого элемента совпадени  соединен непосредственно с третьим входом запоминакнцего устройства и через вторую линию задержки - с установочным входом первого счетчика, выход второго элемента совпадени  соединен непосредственно с четвертым входом запоминак цего устройства и через третью линию задержки с установочным входом второго счетчика , отличающийс   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей и повьшени  быстродействи , в него введены блоки первой .и второй производных, блох управлени  и выборки результата и блок тетрад, первый н второй входы которого соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами триггера зтравлени , третий и четвертый входы блока т(вт- рад соединены - с первым и вторым выходами запоминаюцего устройства, пер (Л ва  группа выходов блока тетрад подс ключена к первой группе входов блоков перв и второй производных, втора  группа выходов блока тетрад подключена к второй грзгппе входов блока первой производной, группа выходов которого соединена с вторс группой входов блока второй производной , выход ждущегогенератора импуль№ ел сов подключен к первому входу блока управлени  и выборки результатов, ;о второй вход которого соединён с X) третьим выходом запоминающего устройства , а Tpenrit и четвертый входы подключены к выходам экстремумов . соответственно блоков первой и второй производных, питый вход блока управлени  и выборки результата соI единен с четвертым выходсм запогшна ющего устройства, информационные выходы которого подключены к соответствуихцим информационным входам бло .ка управлени  и выборки результата.

Description

оАх-есный и информационный выходы которого подключены соответственно 1155990 ; к адресному и информаииор1ному.-пходам .-запоминающего устройства.

Изобретение относитс  к импульсной и электроизмерительной технике предназначено дл  окр-эделени  характеристик переходных гфоцессов установлени  частоты в ада.гтивных системах времени задержки, нараста ни  и установлени ; пор дка систем, а также дл  получени  значений первой и второй производных переходной характеристики, и может быть исполь зовано, например, в исследовании функционировани  искусственных и биологических систем. Известен цифровой измеритель частотно-временных параметров элект рических сигналов, содержащий микро процессор, счетчики импульсов, элемент ИЛИ, элементы И и триггеры flj Однако он не может быть использован при исследовании переходных и импульсных характеристик процессов установлени  частоты, когда априорно неизвестна информаци  о характерераспределени  весовых коэффициентов изменени  , периода .в процессе установлени  частоты, поскольку переходный процесс ненормирован . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  измеритель временных интервалов; содержащий усилитель-Формирователь, выход которого через первую линию задержки подключен к первым входам первого и второго элементов совпадени  и непосредственно к входам триггера .управлени , и триггера запуска , генератор импульсов соединен с первыми входами третьего и четвер того элементов совпадени , выходы которых соединены со счетными входами соответственно первого и второ го счетчиков, выходы КОТОРЫХ подк.то чены соответственно к первому и вто рому входам запоминающего устройств первый выход триггера управлени  под ключей к вторым входам первого и третьего элементов совпадени , второй выход триггера управлени  соединен с вторыми входаг-ш второго и четвертого элементов совпадени , выход первого элемента совпадени  соединен с первым установочным входом запоминающего устройства непо- . средственно и через вторую линию задержки - с установочным входом второго счетчика, выход второго элемента совпадени  подключен к установочному входу запоминакщего устройства непосредственно и через третью линию задержки к установочному входу первого счетчика, выход усилител -формировател  подключен к триггерам запуска и считывани , выходы которых соответственно соединены с входом генератора имцуль- сов и первым входом п того элемента совпадени , второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов , а выход - со счетным входом третьего счетчика, выход которого подключен к информационному входу первого регистра, вход записи которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены к выходам первого и второго элементов совпадени  соответственно , первьй, второй и третий входы запоминающего устройства соединены с первмии входами соответственно первого блока сравнени  кодов, блока формировани  кодов и второго блока сравнени  кодов, первый и второй выходы блока формировани  кодов подключены к вторым входам первого и второго блоков сравнени  кодов соответственно, первые выходы которых соединеш  с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к -первому входу шестого элемента совпадени , входу записи второго регистра и входу делител  частоты на два. выход которого соединен со счетньм входом четвертого счетчика и установочным вхо .31

дом п того счетчйк.ч. счетртый вход которг )гс подключен к выходу третьего элемента HJD-I, и входу триггера блокировки , выхо.ц которото соединен с вторым входом шестого элемента,совпадени , выход которого подключен к входу записи третьего регистра, информационный вход которого подключен к информационному входу второго регистра и выходу первого регистра, вторые входы первого и второго бло- ков сравнени  кодов соединены с первым и вторым входами третьего элемента РИШ, третий выход блока формировани  кодов соединен с первым входом седьмого элемента совпадени , второй вход которого соединен с выходом п того счетчика, а выход - с входом одновибратора, выход которого подключен к второму входу блока формит ровани  кодов 2 ,

К недостаткам известного устройства относитс  малое быстродействие: только в течении двух запусков переходного процесса в адаптивной системе (нормировки и измерени ) определ ютс  его характеристики и становитс  возможным построение математической модели. При этом, в результате повторного запуска переходного процесса происходит адаптаци  в системе , вызывающа  по вление ошибки реадаптации, искажак цей математическуш модель и затрудн ющей экстрапол цию дальнейшего функционального состо ни  исследуемой системы. Кррме того, устройство имеет ограниченные функциональные возможности, так как не измер ет врем  задержки; вместо времени нарастани  определ ет сумму времен задержки и нарастани ; не определ ет текущие значени  первой :i второй производных переходной характеристики , позвол ющих определить область экстремумов переходной и импульсной характеристик; не производит многократную интерпол цию характеристик переходного процесса.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет возможности определени текущих знаений первой и второй производных переодной характеристики и областей экстемумов переходной и импульсной характеристик , измерени  времени задержки и уточненного времени нарастани , проведени  многократной интерпол - ; ции .характеристик переходного про559904

цесса, а также повышение быстродействи .

Поставленна  цель достигаетс  с тем, что в измеритель временных интервалов , содержащий усилитель-формирователь , выход которого через первую линию задержки подключен к первым входам первого и второго элементов

совпадени ,и непосредственно - к входам триггера управлени  и триггера запуска, выход которого подключен к входу ждущего генератора импульсов, выход которого соединен с первыми

J входами третьего -и четвертого элементов совпадени , выходы которых соединены соответственно со счетными входами первого и второго счетчиков, а выходы счетчиков подключены соответственно к первому и второму входам запоминающего устройства, пр мой выход триггера управлени  соединен с вторыми входами второго и третьего элементов совпадени , инверсный выход триггера управлени  подключен к вторым входам-первого и четвертого элементов совпадени , выход первого элемента совпадени  соединен непосредственно с треттим входом запоминающего устройства и через вторую линию задержки с установочным входом первого счетчика, выход второго элемента совпадени  соединен непосредственно с четвертым входом запоминающего устройства и через третью

5 линию задержки с установочным входом второго счетчика, введены блоки первой и второй производных, блок управлени  и выборки результата и блок тетрад, первый и второй входы которого соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами триггера управлени , третий и четвертый входы блока тетрад соединены с первым и вторым выходами запоминающего устройства, перва  группа выходов блока тетрад подключена -к первой группе входов блоков первой и второй производных , втора  группа выходов блока тетрад подключена к второй группе входов блока первой производной, группа выходов которого соединена с ВТОРОЙ группой входов блока второй производной, выход ждущего генератора импульсов подключен к первому

5 йходу блока управлени  и выборки результата , второй вход которого соединен с третьим выходом запоминающего устройства, а третий и четвертый входы подключены к выходам экстремумов соответственно блоков первой и второй производных, п тый вход блока управлени  и выборки результата соединен с четвертым выходом запоминающего устройства, информационные выходы которого подключены к соответствующим информационным входам блока управлени  и выборки результата, адресный и информационньй выходы которого подключены соответственно к адресному и информационному входам запоминающего устройства. На чертеже представлена функциональна  схема измерител , . Измеритель содержит усилительформирователь 1, ждущий генератор 2 импульсов, элементы 3,1-3.4 совпадени , триггер 4 запуска, триггер 5 уп равлени , линию 6 задержки, линии 7.1 и 7.2 задержки, счетчики 8.1 и 8.2, запоминающее устройство 9, блок 10.1 первой и блок 10.2 второй произ водных, блок 11 тетрад, блок 12 управлени  и выборки результата. Запоминающее устройство 9 содержит регистры 13.1 и 13.2 оперативной пам ти четных и нечетных интервалов времени, триггер 14, элемент 15 ИЛИ, многовходовые ключи 16.1 и 16.2, линию 17 задержки, многовходовый элемент 18 ИЛИ. регистр 19 буферной пам ти, п-адресные регистры 20.1-20.п посто нной пам ти, дешифраторы 21.1 адреса, 21.2 посто нной пам ти. 21.3 накопител . (п-1) сумматоры 22. Блоки 10.1 и 10.2 производных имеют одинаковую структуру и включают в себ  сборку 23.1-23.4 вычитани  кодов,, регистры 24.1-24.4 текущи значений производных, триггер 25 запуска сравнени , триггер 26 знака производной, многовходовый элемент 27 ИЖ, блок 28 сравнени  кодо Блок 11 тетрад состоит из тригге ров 29.1 и 29.2, элементов 30.1-3а. совпадени , делители 31 частоты на, два, одновходовых ключей 32.1-32.4, регистров 33.1-33.4 значений тетрад I Блок 12 управлени  и выборки результата содержит блоки 34 и 35 сравнени  кодов, триггер 36 выбора пределов сравнени , блок 37 формировани  кодов, счетчики 38-43, одно входовые ключи 44-50, многовходовые ключи 51 и 52, линию 53 задержки, делитель 54 частоты на два, двухвхо довыеэлементы 55 и 56 ИЛИ, одновибратор 57, регистры 58 времени задержки , 59 суммы времен зажержки и нарастани . 60 времени установлени , 61 установившегос  значени  интервала времени, блок 62 вычитани  кодов, причем выход усилител -Формировател  1 подключен к входам элементов 3.2 и 3.3 совпадени  и к входам триггеров 4 и 5, пр мой выход триггера 5 соединен с входами элементов 3.2 и 3.4 и одним из входов блока 11, инверсный выход триггера 5 подключен к входам элементов 3.1 и 3.3 и к другому входу блока 11, выходы блока 11 подключены к входам блока 10.1, выходы которого соединены с входами блока 10.1i Измеритель работает следующим образом. Перед началом запуска переходного процесса в исследуемой адаптивной системе по шине сброса (на чертеже не показана) триггеры: 4 и 5 измерител , 14 запоминакнцего устрой- ства 9, 25 и 26 блоков 10.1 и 10.2 производных, 29 блока 11 тетрад, 36 блока 12 управлени  и выборки результата, счетчики: 8 измерител  38-43 блока 12, регистры 13; 19 и 20 запоминающего устройства 9. регистры 24 блоков 10.1 и 10.2, регистры 33 блока 11, регистры 58-61 блока 12 и одновходовые ключи 32 и 46 устанавливаютс  в исходное состо ние.. При этом на выходах триггеров 4. 25 и 36 устанавливаетс  низкий уровень напр жени , на выходе триггера 26 - высокий уровень; на г -/ « выходах триггеров 5. 14 и 29 Устанавливаетс  низкий уровень, а на их инверсных выходах - высокий; на выходах счетчиков 8,38-43, регистров 13, 19, 24, 33, 58-61 устанавливаетс  нулевой код. В исходном состо нии счетчик 42 заблокирован по счетному входу низким уровнем с вьиодавторого разр да счетчика 43 начала измерительных операций. Запись в адресные регистры 20 производитс  дешифратором 21.1 адреса,-запись в регистры: 58 времени задержки , 59 суммы времен задержки н нарастани  заблокирована низким уровнем напр жени  с выхода триггера 36. Одновходовые ключи 32 устанавливаютс  в закрытое состо ние, а одновходовый ключ 46 в открытое состо ние.

Одновходовые ключи 32 управл ютс  делителем 31 частоты на два, ключ 46, - линией 53 задержки. Ключи 44 и 45 открываютс  выходом второго разр да счетчика 39 записи установивше- гос  значени  интервала времени, а ключи 47-50 управл ютс  выходом второго разр да счетчика 43 начала измерительных операций. Низкий уровень напр жени  с второго выхода счетчиков 39 и 43 соответствующий нулевому коду с их выходов, открывает ключи 44, 45, 47, 50 и закрьгеает ключи 48 и 49.

Первый усиленныйи сформированный в усилителе-формирователе 1 импульс переходного процесса установлени  частоты в исследуемой системе, поступающий по шине Вход, опрокидывает триггеры 4 и 5. На выходе триггера 4 по вл етс  высокий уровень напр жени , на пр мом выходе триггера 5 - высокий уровень, а на его инверсном выходе - низкий. Высокий уровень с выхода триггера 4 запускает ждущий генератор 2 импульсов. Импульсы ждущего генератора 2 проход т через элемент 3.4 совпадени  и подсчитьюаютс  счетчиком 8.1 импульсов нечетных интервалов времени.

Второй импульс усилител -формировател  1 опрокидывает триггер 5 в ис ходное состо ние. Элемент 3.4 совпадени  запираетс  и импульсы ждущего генератора 2 прекращают поступать на вход счетчика 8.1 нечетных интервало начина  проходить через элемент 3.1 совпадени  и подсчитыватьс  счетчиком 8.2 четных интервалов. Этим же ;импульсом усилител -формировател  1, задержанным в линии 6 задержки и про шедшим через открытый элемент 3.3 совпадени , код предшествуннцего нечетного интервала времени с выхода счетчика 8.1 нечетных интервалов переписываетс  в регистр t3.t оперативной пам ти нечетных « нтервалов запоминак цего устройства 9, выходной код которого постзт1ает на вход блока 11 тетрад, внутри его на информацион ые входы регистров 33.1, 33.3 нечетных значений тетрад. Этот выходной код определ ет текущее значение первого временного интервала. Второй импульс усипител -формировател  1, проход  через линию 7.1 задержки нечетных интервалов, сбрасы;вает счетчик 8.1,,на его выходе

по вл етс  нулевой код, тем самым подготавлива  его к фиксации новой информации о следующем нечетном временном интервале.

Третий импульс усилител -формировател  1 вновь опрокидывает триггер

5в противоположное исходному состо ние; импульсы ждущего генератора 2 прекращают подсчитьюатьс  счетчиком 8.2 и начинают заполн ть счетчик 8,1 на выходе которого установлен нулевой код. Этим же импульсом усилител формировател  1, задержанным в линии

6общей задержки и прошедшим через открытый второй элемент 32 совпадени , код предшествующего четного интервала с выхода счетчика 8.2 перепи сываетс  в регистр 13.2 оперативной пам ти, выходной код которого с первго выхода запоминающего устройства 9 постзшает затем на третий вход блока 1 1 и внутри его на информационные входы регистров 33.2 и 33, четных значений тетрад. Этот код определ ет текущее знасение второго временного интервала. Третий импульс усилител -формировател  1, проход  через линию 7.2 задержки, сбрасывает счетчик 8.2, на его выходе по вл етс  нулевой код, подготавлива  его

к фиксации новой информации о следукщем четном временном интервале,

Впок 11 тетрад предназначен дл  записи информации с выходов регистров 13.1 и 13.2 четных и нечетных интервалов в регистры 33.1, 33,3 тй 33.2, 33.4 соответственно и выработки управл к цих сигналов записи в регистры 24 текущих значений производных в блоках 10,1 и 10,2,

Формирование тетрад управлени  осуществл етс  триггерами 29,1 и 29, нечетной и .четной полутетрад и элементами 30,1-30.4 совпаде11и , преобраэукицими из исследуем. интервалов времени непрерывную последовательность тетрад, сл дуюощх друг за другом . Исследуемые интервалы времени поступают на блок 11 тетрад с пр мого и инверсного выходов триггера 5 управлени  в виде чередующихс  во времени высоких уровней напр жени , КалдыЙ нечетшлй интервал времени, соответствуюор1й высокому уровню напр жени  на пр мом выходе триггера 5 преобразуетс  триггером 2,1 нечетных полутетрад и элементами 30;1 и 30.2 совпадени  в первый и третий такты тетрады, и каддый четный инте{ )вал времени, соответствующий высокому уровню с инверсного выхода триггера 5, превращаетс  во второй и четвертый такты тетрады Одновходовые ключи 32.1-32.4, в исходнсм состо нии закрыты и открьгоаютс  первым импульсом второй тетрады с выхода делител  31 частот на два. Запись в четвертый регистр 33.4 начинаетс  первым импульсом второй теурады, а запись в остальны регистры 33.1-33.3 (с первого по третий) - импульсами г;ервой тетрады (с второго по четвертьй). образом , запись в регистры 33.1-33.4 производитс  со сдвигом на первый такт первой тетрады, обеспечива  последовательную выборку и запись информации с выходов регистров 13.1 и 13.2, Определение значении первых прои водных в блоке 10.1 осуществл етс  блоками 23.1-23.4 вычитани  кодов, каждый из которых вычитает код пред шествующего интервала времени из кода последующего. Перва  производна  определ етс  кодом, соответствующим разности последующего и пред шествующего интервалов времени за единичный интервал времени эталонно частоты Tj, ли Т,ч - Т , где j - индекс первой производной, j 1+1; i - индекс блока 23 вычитани  кодов; последующий интервал времен предшествукндий интервал вре мени , Определение значений вторых прои водных в блоке 10,2 происходит аналогично определению значений первых производных в блоке 10,1, При этом блоки 23 в блоке 10,2 вычитают код предшествук цей разности временных интервалов из кода последук цей, Вто ра  производна  определ етс  кодом соответствукицим результату вычитани последукщей и предшествующей разнос тей интервалов времени за единичный интервал времени эталонной частоты . . индекс второй производной К j + 1 i .+ 2/-f:1 3 и Т - последующа  разность интервалов времениJ 0И) Т h т .т - . л 1 ,ча t дТ - предшествующа  разность временных интервалов. Поскольку запись в регистры 33,133 .4 происходит со сдвигом на первый такт первой тетрады, а фиксаци  второй производной возможна дополнительно еще через три такта первой тетрады , то первый управл ющий сигнал записи во времени должен происходить в течение п того исследуемого интервала времени или первого такта второй тетрады. Запись в регистр 24.2 и сброс регистра 24.1 осуществл етс  с выхода первого ключа 32.1, запись в третий регистр 24.3 и сброс регистра 24.2 - с выхода ключа 32.2 запись в регистр 24.4 и сброс регистра 24,3 - с выхода ключа 32,2, а запись в первьй регистр 24.1 и сброс регистра 24.4 - с выхода ключа 32.4. Одновременно с первым управл ющим сигналом записи с выхода первого клю7 ча 32,1 блока 11 тетрад опрокидываетс  триггер 25 запуска сравнени  в блоке 10,1, на его выходе по вл етс  высокий уровень напр жени , открывающий блок 28 сравнени  кодов с временем задержки, превышающим суммарное врем  записи в регистры 24 и прохождение кода с его выхода через многовходовый элемент 27 1ШИ на информационный вход блока 28 сравнени  кодов, В результате чередовани  записи, в последующий и броса предшествующего регистров на информационный вход блока 28 сравнени  кодов с выхода многовходового элемента 27 ИЛИ поступают непрерьгоно че- редуннциес  коды значений первых производных , где они сравниваютс  с нулевым кодом, В моменты их совпадени  с нулевым кодом, когда переходна  характеристика принимает значени  экстремумов, блок 28 сравнени  кодов вырабатывает кратковременный одиночный импульс, опрокидыванщий триггер 26 знака производной из предшествук цего состо ние в последукацее и наоборот. До первого совпадени , когда значени  производной положительны , на выходе триггера 26 знака производной в исходном состо нии присутствует высокий уровень напр жени . После первого совпадени  триггер 26 одрокидываетс  в состо ние, противоположное исходному, и на его выходе по вл етс  низкий уро ень напр жени , означающий, что последующие значени  производной будут отpицaтeльньr fи . Импульс первого совпадени  соответствует первому экстре1 му переходной характеристики - выбросу , значение временного интервала которого регистрируетс  внешним блоком посто нной пам ти. Одновременно с вторым управл ющим сигналом записи с выхода ключа 32,1 блока 11 тетрад опрокидываетс  триггер 25 запуска сравнени  блока 10.2 и повтор ютс  процессы, аналогичные представленным процессам в блоке 10.1. Моменты совпадени  кодов вторых производных с нулевым кодом в блоке 28 блока 10.2, когда импульсна  характеристика (совокупность первых производных с выхода многовходового элемента 27 ИЛИ) принимает значени  экстремумов, соответ ствуют значени м перегибов переходно характеристики Коды значений первой дТ и второй ДТ производных с выходов МНОГОВХОдовых элементов 27 ИЛИ блоков 10.1, 10.2 и коды знака производных с выхода триггера 26 этих же блоков по соответствующим шинам лТ ; - ; дТ ; поступают во внешний блок посто нной пам ти. При поступлении каждого очередног импульса усилител -формировател  1 навход триггера 5.последний каждый раз мен ет свое состо ние и импульсы ждущего генератора 2.подсчитываютс  поочередно счетчиками 8.1 и 8.2, с выхода которых поочередно переписьгваетс  код значени  текущего интервала времени в регистры 13.2-13,1 оперативной пам ти соответственно четных и нечетных интервалов. С выхода регистров 13 оперативной пам ти в запоминакицем устройстве 9 код значени  текущего интервала времени поступает через многовходовые ключи 16.1 и 16.2 и многовходовый элемент 18 ИЛИ на информационный вход регист ра 19 буферной пам ти, в котором он переписываетс  импульсами записи четных и нечетных интервалов времени , объединенных элементом 15 ИПИ и задержани  в линии 17 задержки. Многовходовые ключи 16 управл ютс  триггером 14 с раздельными входатш. Каждый нечетный импульс, записывакнций код в регистр 13.2 четных интервалов , опрокидывает триггер 14 в противоположное исходному состо ние, на его пр мом выходе по вл етс  высокий уровень, открывающий многовходовьй ключ 16.2, а на его инверсном выходе - низкий уровень, закрывающий многовходовый ключ 16.1. Каждый четный импульс, записывающий код в регистр 13.1, опрокидывает триггер 14 в исходное состо ние, низкий уровень с его пр мого выхода закрывает многоВходовый ключ 16.2, высокий уровень с его инверсного выхода открывает многовходовый ключ 16.1. Поэтому на информационном входе регистра 19 буферной пам ти поочередно по вл ютс  коды нечетных и четных интервалов времени, переписьшаемые импульсами записи с выхода линии 17,задержки в регистр 19 дл  последующей их перезаписи в адресные регистры 20,120 .п посто нной пам ти. Управление перезаписью кодов в адресные регистры 20.1-20.п осуществл етс  .кодом счетчика 38 выбора адреса и съема информации блока 12 управлени  и выборки результата, заполн емого импульсами записи с выхода линии 17 задержки, и депшфраторон 21,1 адреса . Выходной код п-адресных регистров 20 суммируетс  в (п-1) сумматорах 22, Если в регистрах 20 посто нно записываетс  код текущего значени  временных интервалов, то в сумматорах 22 последовательно фиксируетс  код ступенчатого.; приращени  длительности ка одого последующего интервала времени к длительности суммы всех предшествующих интервалов времени -1 где Z. длительность суммы пред1 1 ществукнцих интервалов времени; длительность последующего интервала Б1ремени. Дешифраци  адреса в депмфраторё 21,1 дл  записи кодов в регистрах 20 посто нной пам ти начинаетс  кодом счетчика 38, соответствующим второму импульсу записи с выхода линии 17 задержки. Поскольку йачальное эначение второй производной переходной ха рактеристики с учетомсдвига записи в регистры 33 блока 11 тетрад на один такт первой тетрады соответствует первому такту второй тетрады (п тому исследуемому интервалу .времени ) , то выборка кода значени  первого исследуемого интервала времени из регистров 20 и кода ступенчатых приращений длительности из сумматоров 22 по отношению к записи в адресные регистры 20 должна производитьс  через два такта. Поэтому дешифраци  выходного кода адресных регистров 20 посто нной пам ти и сумматоров 22 накопител  в дешифраторах 21.2, 21.3 начинаетс  с кода счетчика 38, соответствующего четвертому импульсу записи с выхода линии 17 задержки.

Выходной код дешифратора 21.2 посто нной пам ти поступает на информационные входы регистра 61 установившегос  значени  интервала времени и блока 35 сравнени  кодов, а выходной код дешифратора 21.3 накопител  - на информационные входы измерительных регистров 58-60 времени задержки, суммы времени, задержки и времени нарастани  блока 12 управлени  и выборки результата.

Измеритель в течение нормировки (определени  установившегос  значени  интервала времени) и определени  характеристик переходного процесса установлени  частоты работает в трех режимах опроса дешифратора 21,2 и 21,3 соответственно посто нной пам ти и накопител : медленного ускоренного и повторно ускоренного.

В первом режиме, когда осуществл етс  нормировка и поиск окончани  установлени  переходного процесса , опрос дешифраторов 21.2 и 21.3 посто нной пам ти и накопител  производитс  .выходным кодом счетчика 38 выбора адреса и съема информации синхронного с частотой переходного процесса через открытый многовходовой ключ 51 и многовходовый элемент 56 ИЛИ блока 12 управлени  и выборк результата. Режим медленного опроса продолжаетс  до по влени  на выходе второго разр да счетчика 43 начала измерительных операций высокого уровн  напр жени , закрьгоакидего многовходовь ключ 31, открывагацего многовходовый ключ 51, открьшаго многовходовый ключ 52 и разблокирующего счетчик 42 ускоренного опроса посто нной пам ти и накопител . В результате этого прекращаетс 

режим медленного опроса дешифратора 21.2 и 21.3, счетчик 42 ускоренного опроса пос го ннйо пам ти начинает подсчитывать импульсы ждущего генератора 2 и начинаетс  режим ускоренного опроса выходным кодом счетчика 42 дешифратора 21.2 и 21.3 через открытый многовходовый ключ 52 и многовходовый элемент 56 ИЛИ. В этом

О - режиме происходит определение характеристик переходного процесса. Высо- КИМ уровнем напр жени  с выхода второго разр да счетчика 41 конца текущего измерени , когда определены характеристики переходного процесса, производитс  блокировка по входу сброса счетчика 42, на его выходе усг танавливаетс -нулевой код, заверша  режим ускоренного опроса.

0 В случае необходимости интерпол ции математической модели и приближени  ее поведени  к поведению исследуемой адаптивной системы производитс  р д повторных сбросов счетчика 41 по дополнительному входу сброса в исходное состо ние, счетчик 42 вновь разблокируетс  по входу сброса и осуществл етс  многократно повтор ющийс  режим повторно ускоренного опроса.

Переходный процесс завершаетс  к моменту первого повторного сброса счетчика 41 и начала повторно ускоренного режима. При этом происходит

двухкратное совпадение текущего значени  интервала времени с выхода буферного регистра 19 с его установившимс  значением с выхода регист ра 61 в блоке 34 сравнени  кодов,

вырабатывакицем импульс сброса счетчика 38, прекраща  фиксацию значений переходной характеристики в адресных регистрах 20 посто нной пам ти .

Импульсы совпадени  кодов первой

S и второй производных переходной характеристики с нулевым кодом с выходов блоков 28 сравнени  кодов блоков 10,1 и 10,2 предназначены дл 

j управлени  работой блока 12 управле- . ни  и выборки результата и поступают на его третий и четвертый входы, В зависимости от характера переходньй процесс может быть: монотон- . ным, релаксационным и немонотонным,

В случае монотонного характера переходного процесса импульсом первого совпадени  кода текущего значени  второй производной переходной характеристики с нулевым кодом (область первого экстремума импульсной характеристики) с выхода блока 28 сравнени  кодов блока 10.2 триггер36 блока 12.управлени  и выборки результата, по своему первому входу опрокидываетс  в противоположное исходному состо ние. На его выходе по вл етс  высокий вровень напр жени , разблокиру  регистры: 58 вре мени задержки, 59 суммы времен задержки и нарастани , по ходу записи в них. При релаксационном характере переходного процесса импульсом первого совпадени  кода текущего значе ни  первой производной переходного процесса с нулевым кодом с выхода блока 28 сравнени  кодой блока 10.1 триггер 36 по второму входу блокируетс  и в дальнейшем не реагирует на поступление на его первый вход импульсов совпадений с выхода блока 10.2. В этом случае регистры 58 и 59 остаютс  заблокированными низким уровнем напр жени  с выхода три гера 36 и врем  задержки и нарастани  не измер ютс . Этим же импульсом с выхода блока 28 блока 10.1 в блоке 37 формировани  кодов, кроме кода 0,9 - установившегос  значени  интервала вр мени, подготавливаетс  к поступлени на вход блока 35 сравнени  кодов и код 1.1 Ту(-7 . Немонотонный переходный процесс  вл етс  комбинацией монотонного и релаксационного. Поэтому при немо нотонном переходном процессе происходит совместно разблокировка регис ров 58 и 59 и подготовки кодов 0,9; 1,1 Tyj. в блоке 37 к поступлению на вход блока 33. Немонотонный переходный процесс  вл етс  наиболее общим (э дальнейшем переходный процесс), поэтому работа измерител  будет рассмотрена при немонотонном процессе в исследу емой системе. Импульсы совпадений с выхода бло ка 10.2, кроме первого входа тригге ра 36, поступают на счетный вход счетчика 39 записи установившегос  значени  интервала времени через от крытый одновходовьй ключ 44, а на счетный вход счетчика 43 начала изм рительных операций - через открытый одновходовШ ключ 47. Вторым импульсом совпадений с выхода блока 10.2 на выходе второго разр да счетчика 39 устанавливаетс  высокий уровень напр жени , закрывающий ключи 44 и 45. Перепадом высокого уровн  с выхода второго разрдда счетчика 39 эапускаетс  одновибратор 57, вырабатывающий импульс записи кода текущего значени  интервала времени, соответствующего установившемус  его значению, с выхода дешифратора 21.2 посто нной пам ти запоминающего устройства 9 в регистр 61 блока 12 управлени  и выборки результата. Код установившегос  значени  интервала времени с выхода регистра 61 поступает на блок 34 сравнени  кодов, где сравниваетс  с кодом текущего значени  интервала времени с выхода регистра 19 буфернойгпам ти запоминающего устройства 9 и одновременно поступает на блок 37 формировани  кодов, на выходе которого формируютс  коды: 0,1; 0,9; 1,0; 1,1 TVCT - установившегос  значени  интервала времени. Таким образом, осзт5ествл етс  нормировка переходного процесса установлени  частоты и формирование кодов в режиме медленного опроса посто нной пам ти, подлежащих сравнению в блоке 35 в режиме ускоренного опроса с кодами текущего значени  интервала времени. В режиме медленного опроса ключи 48 и.49 закрыты низким уровнем напр жени  с выхода второго разр да счетг. чика 43 начала измерительных операций . Поэтому импульсы совпадени  ко|Дов 0,9; 1,1 Тусг с первого выхода и и кода 1,О с второго выхода блока 35 сравнени  кодов не проход т через закрытые ключи 48 и 49 на вхо-S, ды записи регистров 59 и 60 и на счетные входы счетчиков 40 и 4t. Импульс совпадени  с кодом О, t Тусг с третьего выхрда блока 35 сравнени  кодов в режиме медленного опроса также не поступает на вход записи регистра 58, поскольку нормировка переходного процесса происходит посе совпадени  кода текущего значе- ни  интервала с кодом О,1 и .форировани  кодов в блоке 37. Переход из режима медленного опоса в ускоренный происходит после по влени  на выходе второго разр да четчика 43, начала измерительных операций высокого уровн  напр жени  В исходном состо нии, когда на этом выходе присутствует низкий уровень напр жени , ключи 47 и 50 открьты и на счетный и сбросовый входы счетчика 43 поступают импульсы с выходов блоков 28 сравнени  кодов блоков 10.1 и 10.2 производных5 соответству ющих значени м экстремумов и перегибов переходной характеристики. Области перегибов переходной характеристики (экстре гумов импульсной характеристики ) предиа::твуют области ее экcтpe ryмoв. Импуллг, первого перегиба (перехода из стадй карастани  в стадию релаксации) переходной характеристики с выхода блока 28 сравнени  кодов блока 10.2 предшест вует импульсу первого экстремума выброса переходной характеристики с выхода блока 28 сравнени  кодов блока 10,1. Импульс первого перегиба, проход  через открытый ключ 47 на счетный вход счетчика 43, устанавливает на его выходе код 0001, Импульсом выброса через открытый ключ 45, элемент 55 ИЛИ и открытьй ключ 50 счетчик 43 сбрасываетс  в исходное состо ние, на его выходе по вл етс  нулевой код. Импульсом второго перегиба, соответствующего установившемус  значению интервала времени, устанавливаетс  высокий уровень на выходе второго разр да счетчика 39, запирающего ключа 44 и 45, Этим предотвращаетс  изменение состо ни  счетчиков 39 и прекращаетс  поступление последующих импульсов экстремумов переходной характеристики на вход сброса счетчика 43, кроме импульса выбросао Вместо последующих импульсов экстремумов на другой вход элемента 55 ИЛИ поступают импульсы совпадени  с первого выхода блока 35 сравнени  кодов текущего значени  интервала времени с кодами , ,1 Ty(j , которые сбрасьгаают счетчик 43 в исходное состо ние до тех пор, пока текущее значение интер вала времени находитс  в пределах 0,9 Туст Т Я,1 Когда текущее значение интервала времени устанавливаетс  в пределах 0,9 .-,. Л Т 151 Т , с первого выхода блок 35 прекращают поступать импульсы и, после повторного импульса перегиба, на выходе счетчика 43 по вл етс  код 0010, высокий уровень с выхода его второго разр дазакрывает одновходовые ключи 47 и 50 и многовходовьй ключ 51. Счетчик 42 ускоренного опроса разблокируетс  и начинает подсчить1вать импульс ждущего генератора 2, Тем же высоким уровнем открываютс  одновходовые ключи 48 и 49 и многовходовый ключ 52, Код с выхода счетчика 42 через открытый многовходовьй ключ 52 и многовходовый элемент 56 ШШ начинает ускоренный опрос посто нной пам ти и .накопител  дешифраторов 21,2, 21.3 до полного Завершени  переходного процесса. Измерительные операции начинаютс  с поступлени  кодов текущего значени  интервалов времени с выхода дешифратора 21,2 на второй вход блока 35 сравнени  кодов, где происходит сравнение с кодами 0,1; 0,9; 1,0 и 1,1 Ту(-у . С выхода, дешифратора .21.3 поступают на информационные входы измерительных регистров 58-60 коды сумматоров синхронно с кодами- текущего значени  интервалов времени. Импульсом совпадени  с третьего выхода блока 35 сравнени  кода текущего значени  интервала времени с кодом 0,1 в регистр 58 записываетс  суммарньй код с выхода дешифратора 21,3, соответствующий времени задержки Т переходной характеристики, Пе.;1вый импульс совпадени  с первого выхода блока 35 сравнени  кода текущего значени  интервала времени с кодом 0,9 Tyfi, проход  через открытый ключ 46, записывает в регистр 59 суммарный код с выхода дешифратора 21,3, соответствующий времени Т Тз + Тц, где Тц - врем  нарастани  переходной характеристики, Тем же импульсом., прощедшим через линию 53 задержки, ключ 46 закрываетс , предотвраща  последующую перезапись кода в регистр 59. На выходе блока 62, где происходит вычитание кода, соответствующего Тз, из кода, соответствующего Т, фиксируетс  код разности, равный времени нарастани  Тц переходной характеристики. Первым и всеми последующими импульсами совпадени  с первого выхода блока 35 сравнени  кодов текущих интервалов времени с кодами 0,9 и 1,1 записываетс  суммарный код с выхода , дешифратора 21.3, соответствующий времени установлени  TVCF переходного процесса. Первый и последующие импульсы сов падени  с первого выхода блока 35 сравнени  кодов, проход  через делитель 54 частоты на два, подсчитываютс  счетчиком 40 пор дка исследуемой системы, код с выхода которого соответствует m - 1 где m - общее количество импульсов совпадени  с первого выхода блока 35 сравнени  кодов. Первый и последующие импульсы,; проход щие через делитель 54 на два также поступают на вход сброса счетчика 41 конца .текущего измерени , на счетный вход которого приход т импульсы совладени  с второго выхода блока 35 сравнени  кодов текущего значени  интервала времени с кодом 1,0 Tyj-y , После окончани  поступлени  импульсов совпадени  с первого выхода блока 35 сравнени  кодов по вторньм импульсом с его второго выхода устанавливаетс  на выходе счетчика 41 код Goto, Высокий уровень напр жени  с выхода второго разр да счетчика 41 поступает на шину Конец во внешний управл ющий блок и на вход сброса счетчика 42, блокиру  удкоренньй опрос посто нной пам ти и накопител . В режиме повторно ускоренного опроса в блоке 37 формировани  кодов . программно измен ютс  коды 0,9; 1,1 . На дополнительный вход сброса счетчика 41 от внешнего управ л кщего блока по шине Запуск подаетс  импульс запуска. Счетчик 42 раз блокируетс  по входу сброса, на него с выхода второго разр йа счетчика 41 подаетс  низкий уровень, вновь начинаетс  синхронный опрос посто нной пам ти и накопител  и процесс измерений. Завершение переходного процесса установлени  частоты наступает с поступлени  импульса остановки переходного процесса в исследуемой системе на шину Стоп и на вход счетчика 38 выбора адреса и съема информахши с выхода блока 34 сравнени  кодов при двухкратном совпадении код установившегос  значени  интервала времени с выхода регистра 61 с кодами его текущего значени  с выхода буферного регистра 19, С подачей импульса остановки переходного процесса по шине Стоп прекращаетс  поступление импульсной последовательности эталонной частоты на исследуемую систему, на выходе счетчика 38 устанавливаетс  нулевой код адреса и прекращаетс  через дешифратор 21,1 запись в регистры 20 посто нной пам ти , Измеритель временных интервалов, предназначенный дл  измерени  характеристик переходных процессов установлени  частоты, после одного запуска переходного процесса в исследуемой адапативной системе определ ет текущие значени  первой и второй производных, производит нормировку переходного процесса (определение установившегос  значени  интервала времени) и измер ет значени  характеристик переходных процессов: врем  задержки, врем  нарастани , врем  установлени  и пор док исследуемой системы. Измеритель работает в трех режимах: медленного, ускоренного и повторного ускоренного опроса посто нной пам ти и накопител . До окончани  переходного процесса в исследуемой системе измеритель проходит через режимы медленного и ускоренного опроса, а после его окончани  возможен многократный запуск повторно ускоренного опроса в измерителе. В отличие .от известного предлагаемый измеритель обладает большим быстродействием и более высокой производительностью: в течение одиночного запуска переходного процесса щ)оизводитс  его нормировка и определ ютс  его характеристики. При этом в исследуемой системе устран етс  реадаптаци , повышаетс  точность построени  математической модели системы и экстрапол дии дальнейшего функционального ее состо ни . Возможность определени  первой и второй производных переходной характеристики , времени задержки и уточнени  времени нарастани  нар ду с многократной интерпол цией начального результата измерени  характеристик переходного процесса расш1гр ет функциональные возможности изме;рител .

Claims (1)

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий усилитель-формирователь, выход которого через первую линию задержки подключен к первым ¹ входам первого и второго элементов совпадения и непосредственно - к входам триггера управления и триггера запуска, выход которого подключен к входу ждущего генератора импульсов, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов совпадения, выходы которых соединены соответственно со счетными _? входами первого и второго счетчиков, а выходы счетчиков подключены соответственно к первому и второму входам запоминающего устройства, прямой выход триггера управления соединен с вторыми входами второго и третьего элементов совпадения, инверсный вы- 'ход триггера управления подключен к вторым входам первого и четвертого .

   элементов совпадения, выход первого единен с четвертым выходом запоминаэлемента совпадения соединен непосредственно с третьим входом запоминающего устройства и через вторую линию задержки - с установочным входом первого счетчика, выход второго элемента совпадения соединен непосредственно с четвертым входом запоминающего устройства и через третью линию задержки с установочным входом второго счетчика, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения быстродействия, в него введены блоки первой и второй производных, блок управления и выборки результата и блок тетрад, первый и второй входы которого соединены соответственно с прямым й инверсным выходами триггера управления, третий и четвертый входы блока тетрад соединены - с первым и вторым выходами запоминающего устройства, первая группа выходов блока тетрад подключена к первой группе входов блоков первой и второй производных, вторая группа выходов блока тетрад подключена к второй группе входов блока первой производной, группа выходов которого соединена с второй группой входов блока второй производной, выход ждущего' генератора импульсов подключен к первому входу блока управления и выборки результатов, второй вход которого соединён с третьим выходом запоминающего устройства, а третий и четвертый входы подключены к выходам экстремумов . соответственно блоков первой и второй производных, пятый вход блока управления и выборки результата со(Л с кхцего устройства, информационные выходы которого подключены к соответствующим информационным входам блока управления и выборки результата, адресный и информационный выходы ; к адресному и информационному.-вхокоторого подключены соответственно дам запоминающего устройства.