SU1203697A1 - Аналоговое мажоритарное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в навигационных системах повьшенной надежности дл  автоматической обработки данных резервированных измерительных каналов . Цель изобретени  - повьшение достоверности обнаружени  отказавших каналов. Устройство содержит в каждом резервируемом канале операционный усилитель 1, резистивные трехQ .;, Q (Л -о ui,,i -о ЧМЗ о оо О5 СО

Description

полюсники 2 и 3, измерительный канал 4, компаратор 5, реле 6 с контактами 7, 12 и 14, нагрузочные резисторы 8j выходные шины 9, балансные 10 и 11 и компенсационные 13 резисторы. Достижение поставленной цели обеспечиваетс  использованием новых взаиИзобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в навигационных системах повьшенной надежности дл  автоматической обработки данных резервированных измерительных каналов.

Цель изобретени  - повьшение достоверности обнаружени  отказавших каналов.

На чертеже приведена электрическа  схема мажоритарного устройства

Устройство содержит в каждом резервируемом канале операционный усилитель 1, резистивные трехполюс- ники 2 и 3, включенные крайними полюсами мелсду входом и выходом операционного усилител  1, средний вывод одного трехполюсника 2 и 3 св зан с выходом измерительного канала 4 и первым входом компаратора 5, выход которого подключен к обмотке реле 6, размыкающие контакты 7 реле 6 включены между точками соединени  выводов нагрузочных резисторов 8 с выходными шинами 9 и средними полюсами трехполюсни- ков 2 и 3, первые выводы балансных резисторов 10 и 11 св заны с общей шиной, второй вывод первого балансного резистора 10 подключен к второму входу компаратора 5 и через размыкаюш;ий контакт 12 реле 6 - к общей точке соединени  первых выводов компенсационных резисторов 13, к которой через замыкающий контакт 14 реле 6 подключен второй вывод балансного резистора вторые выводы компенсационных резисторов 13 соединены с соответствующими выходными шинами 9.

Обозначены также сигнал Ugx-j нз выходе J -го измерительного ка;нала пропорциональный проекции вектора

мосв зей балансных резисторов с компенсационными, а также новой св зи входной цепи компаратора с резистором 10. Устройство легко настраиваетс , не содержит диодных мостов и источников опорного напр жени , I ил.

физической величины по J-му направлению , j fTh , сигнал U&biv на L-ом выходе мажоритарного устрой ства, пропорциональный проекции вектора физической величины на i-ю ось основного базиса, L 1,3, сигнал Ug.j , снимаемый с балансного резистора 10 и получаемый в резуль- масштабного суммировани  сигналов UBWX.L.

Аналоговое мажоритарное устройство работает следующим образом.

Когда все резервируемые каналы исправны, функциональна  взаимосв зь между составл ющими И -мерного вектора Ug, на выходах измерительных -каналов 4 и компонентами трехмерного вектора /вы на выходных шинах 9 устанавливаетс  уравнением вида

Ugx BUgbix

(1)

5

0

5

где & {byi} , ( j .1,h , L 1,3)-hx 3 - матрица направл ю--- щик косинусов Sj I , определ юща  переход от. h -мерного базиса вектора Ua;( к трехмерному базису вектора Ьы к , ее элементы Bj i определ ютс  соотношением проводимостей резисторов 2 и 3 трехполюсников с учетом величины взаимной проводимости узлов выходных шин 9 относительно общей шины.

В результате масштабного суммировани  сигналов UgbiKt в контуре обратной св зи (нагрузочные резисторы 8 - компенсационные резисторы 13 - балансный резистор 10) на резисторе 10 каждого резервируемого канала выдел етс  свой сигнал обратной св зи U gx j соответствии с уравнением j

BxJ Z f J Bbtx-i (2) Ui

где коэффициенты J1. , определ емы соотношением сопротивлений резисто- 1рой 10 и 13, равны соответствующим коэффициентам матрицы В в уравнении (1).

При нормальной работе устройства сигнал Ug.j на выходе j -го измерительного канала 4 в точности соответствует сигналу обратной св зи U),.j , снимаемому с резистора 10 этого же резервируемогб канала , т.е. непрерьшно во времени наблюдаетс  баланс напр жений и gxj. fgx Степень разбаланса указанных напр жений характеризует точность и достоверность мажоритарного выделени  проекций вектора по t-ым ос м основного базиса. Это позвол ет надежно диагностировать и прогнозировать состо ние резервируемых каналов.

При отказе блоков или элементов например К -го резервируемого канала , на соответствующем резисторе 10 вьщел етс  сигнал обратной св зи Ug.(.|( , завис щий от составл ющих вектора Ufebix. Формируемого по сигналам наиболее многочисленной группы исправных каналов и в соответствии с принципом большинства достоверного. В то же врем  величина сигнала l-lg.j , снимаемого непосредственно с выхода К-го измерительного канала, зависит только от состо ни  данного канала. Если рассогласование сигналов Л-Ug «. Ugj снимаемых соответственно с резистора 10 и выхода К -го измерительного канала 4, превышает пороговое значение, то компаратор 5 и реле 6 срабатывают.

Размыкающие контакты 7 реле 6 отключают отказавший резервируемый канал от выходных шин 9, а благодар  переключению контактов 12 и 14 реле 6 к общей точке соединени  компенсационных резисторов 13 вместо резистора 10 подключаетс  резистор 11, Изменение коэффициентов Bi j новой (Ь-1) ч 3 - матрицы S при отключении отказавшего К-го канала компенсируетс  требуемым изменением взаимной проводимости узлов выходных шин 9 относительно общей шины за счет подключени  цепей из резисторов 13 и 11, При этом на резисторе 11, как ранее на резисторе 10, вьщел етс  номинальный

сигнал Ug.k; благодар  масштабному суммированию составл ющих вектора Ugbix J формируемого уже по (ii-1) сигналам измерительных каналов 4,

Кажда  из цепей формировани  сигналов обратной св зи U gxJt состо ща  из наиболее простых и надежных пассивных элементов - резисторов 10 и 13, обладает посто нством коэффициента передачи по напр жению с выхода устройства на вход компаратора 5, св занный с резистором 10, Компенсационна  цепь из резисторов 11 и 13 обеспечива-

ет посто нство соответствующих фициентов матршц 1 6 , когда измен етс  ее пор док от значени  и до (i-P), Р4 и. -3 в процессе отключени  отказавших каналов,

В случае отказа F резервируемых каналов, формирование составл ющих трехмерного вектора USbix -мерного сигнала обратной св зи Ug происходит аналогично по сигналам

-р измерительных каналов. Следовательно , сигнал отключени  отказавшего канала формируетс  на основании сопоставлени  суммарных показаний наиболее многочисленной группы исправных резервируемых каналов с фактическими показани ми выхода указанного измерительного канала. При этом по сравнению с известным устройством на результат сопоставлени  не вли ют нестабильности характеристик таких нелинейных звеньев, как диодные ключи, I

Следует отметить, что балансные резисторы 10 и 11 одновременно выполн ют функции настроечных. Настройку схемы мажоритарного устройства выполн ют следующим образом, На выходах всех h -измерительных каналов 4 задают тестовые сигналы

Uftx . Измен   величину резистора 10,

в каждом канале добиваютс  выпол-

нени  равенства Ue,xj J 1 ,i Затем с помощью реле 6 поочередно . отключают каждый из резервируемых

каналов и регулировкой соответствующего резистора 11 вторично обеспечивают выполнение услови  Ug,f.,i, Проверку правильности функционировани  мажоритарного устройства осуществл ют путем сравнени  соответет вующих компонент векторного информационного сигнала Ug, и векторного сигнала обратной св зи UB,,

I

Таким образом, использование новых взаимосв зей балансных резисторов 10 и 11 с компенсационными резисторами 13, а также новой св зи входной цепи компаратора 5 с резистором 10 обеспечивают положительный эффект: повьшение достоверности обнаружени  отказавших каналов тарного устройства. При этом предла гаемое устройство легко настраи- заетс , не содержит диодных мостов и источника опорного напр жени , что выгодно отличает его по простоте и надежности от известных технических решений,

Claims (1)

1. Формула изобретени

   Аналоговое мажоритарное устрой- ,ство.,состо щее из н идентичных резер вируемых .каналов; где и 5 трех нагрузочных резисторов, каждый из которых включен между общей и соответствующей выходной шиной, каждый из резервируемых каналов содержит измерительньй канал, операционный усилитель, резистивные трехполюсники, три компенсационных резистора, компаратор и реле, реСоставитель Н, Дубровска  Редактор И. Дербак Техред Ж.Кастелевич Корректор С. Шекмар

   Заказ 8430/61 Тираж 871Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Филиал ПГШ Патент, г, Ужгород, ул. Проектна , 4

   .зистивные трехполюсники крайними полюсами включены между входом и выходом операционного усилител , средний вывод одного трехполюсника св зан с первым входом компаратора выход которого подключен к обмотке реле, размыкающие контакты реле включены между соответствующими выходными шинами и средними полюсами соответствующих трехполюсни- ков, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достовернос обнаружени  отказавших каналов, в него введены два балансных резистора , выводы которых св заны с общей шиной, второй вывод первого балансного резистора подключен к второму входу компаратора и через размыкающий контакт реле - общей точке соединени  первых выводов компенсационных резисторов к которой через замыкающий контакт реле подключен второй вывод второго балансного резистора, вторые выводы компенсационных резисторов соединены с соответствующими выходными пшнами, причем вькод измерительного канала соединен с первым входом компаратора.