SU1352394A1 - Устройство диагностики динамических объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  диагностики динамических объектов, например дл  измерени  передаточных функций динамических объектов. Целью изобретени   в л етс  повьшение точности диагностики. Устройство содержит четыре запоминающих блока 1-4, цифроаналоговый преобразователь 5 исследуемого объекта 6, аналого-цифровой преобразователь 7, два оперативных запоминающих блока . 8 и 9, блок 10 быстрого преобразовани  Фурье, три блока 11, 12 и 13 умножени , три накапливающих сумматора 14,15 и 16 и тактовый генератор 17 соединенный со счетчиком 18. Дл  дос ,. тижени  поставленной цели в устройство введены цифроаналоговый преобразователь , последовательно включенные первый блок умножени , первый накапливающий сумматор, второй блок умножени , второй накапливающий сумматор, третий блок умножени  и третий накапливающий сумматор. Устройство позвол -- ет значительно уменьшить дополнительную ощибку, что позвол ет существенно повысить точность диагностики. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л 00 сд ю со со 4 d}u3.1

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  диагностики динамических объектов, а именно дл  измерени  передаточных функций динамических объектов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности диагностики.

На фиг. показана структурна  схема устройства диагностики динамических объектов; на фиг.2 - структурна  схема первого блока умножени  на фиг.З и 4 - структурные схемы первого и третьего накапливающих сум маторов соответственно.

Устройство диагностики динамических объектов состоит из первого - четвертого запоминающих блоков I 4 цифроаналогового преобразовател  5, исследуемого объекта 6, аналого-цифрового преобразовател  (АЦП) 7, первого 8 и второго 9 оперативных запоминающих блоков, блока 10 быст- рого преобразовани  Фурье (БПФ), первого - третьего блоков 11 - 13 умножени , первого - третьего накапливающих сумматоров 14 - 16, тактового генератора 17, счетчика 18, причем последовательно соединены первый посто нный запоминающий блок I, цифро- аналоговый преобразователь 5, иссле дуемьш объект 6, аналого-цифровой пробразователь 7, первый оперативный запоминающий блок 8, блок 10. быстрого преобразовани  Фурье, второй оперативный запоминающий блок 9, первый блок 1I умножени , первый накапливающий сумматор 14, второй блок 12 умножени , второй накапливающий сумматор 15, третий блок 13 умножени  и третий накапливающий сумматор 16. Выход тактового генератора 17 соединен с входом счетчика 18. Выход счет- единены с тактовыми входами первого

чика 18 соединен с адресными входами посто нных запоминающих блоков 1 - 4 и оперативных запоминающих блоков 8 и 9, а также с управл ющими входами цифроаналогового преобразовател  5, аналого-цифрового преобразовател  7, БПФ 10 и накапливающих сумматоров 14 - 16. Выходы второго - четвертого посто нных запоминающих блоков 2-4 соединены с вторыми входами соответственно первого - третьего блоков 11 - 13 умножени . Выходом устройства  вл етс  выход третьего накаплива- щего сумматора 16.

30 и второго 31 регистров сдвига. Уп равл ющий вход первого накапливающего сумматора 14 соединен с входами дешифратора 33, первым и вторым ин- 50 формационными входами, а также управ л ющим входом четвертого коммутатора 28 и управл ющими входами первого и третьего коммутаторов 25 - 27.

gg Третий накапливающий сумматор 16, содержит сумматор 34, первьш 35 и второй 36 регистры, блок 37 элементо И, первый 38 и второй 39 дешифраторы .

Первый блок 11 умножени  содержит первый - четвертый умножители 19-22, вычитатель 23 и сумматор 24,

Выкоды первого 19 и второго 20 умножителей соединены с входами вы- читател  23, выходы третьего 21 и четвертого 22 умножителей - с входами сумматора 24. Первый вход первого блока 11 умножени  соединен с первым входами умножителей 19-22, а второй вход - с вторыми входами умножителей 19-22. Выходы вычитател  23 и сумматора 24 объединены и  вл ютс  выходом первого блока 11 умножени .

Первый накапливающий сумматор 14 содержит первый - четвертый коммутаторы 25, 28, сумматор 29, первый 30 и второй 31 регистры сдвига, блок 32 элементов И и дешифратор 33.

Информационным входом первого накапливающего сумматора 14  вл етс  информационный вход первого коммутатора 25, выход которого соединен с первым входом сумматора 29, выход которого соединен с вторым информационным входом второго коммутатора 26. Первый и второй выходы второго коммутатора 26 соединены соответственно с информационными входами первого 30 и второго 31 регистров сдвиг выходы которых соединены с первым и вторым 1:нформационными входами третьего коммутатора 27, первьм выход которого  вл етс  выходом первого накапливающего сумматора 14 и соединен с первым входом второго коммутатора 26. Второй выход третьего коммутатора 27 соединен с вторым входом блока 32 элементов И, выход которого соединен с вторым входом сумматора 29. Первый вход блока 32 элементов И соединен с выходом дешифратора 33. Выходы четвертого коммутатора 28 со30 и второго 31 регистров сдвига. Управл ющий вход первого накапливающего сумматора 14 соединен с входами дешифратора 33, первым и вторым ин- формационными входами, а также управл ющим входом четвертого коммутатора 28 и управл ющими входами первого и третьего коммутаторов 25 - 27.

Третий накапливающий сумматор 16, содержит сумматор 34, первьш 35 и второй 36 регистры, блок 37 элементов И, первый 38 и второй 39 дешифраторы .

Информационным входом третьего накапливающего сумматора 16  вл етс  первый вход сумматора ЗА, выход которого соединен с информационным входом первого регистра 35, выход которого-- соединен с информационным входом второго регистра 36 и вторым входом блока 37 элементов И, выход которого соединен с вторым входом сумматора 34. Первый вход блока 37 элементов И соединен с выходом первого дешифратора 38. Тактовый вход второго регистра 36 соединен с выходом второго дешифратора 39. Управл ющий вход третьего на- 15 . ных в первый оперативньй запоминающий капливающего сумматора 16 соединен с входами первого 38 и второго 39 дешифраторов и тактовым входом первого регистра 35. Выходом третьего накапливающего сумматора 16  вл етс  выход ,Q второго регистра 36.

Устройство диагностики динамических объектов работает следующим образом . ,. .

Тактовый генератор 17 вырабатывает 25 К-1), накопленные в течение первого

блок 8 на предыдущем интервале времени д . На каждом новом интервале времени б функциональное назначение  чеек измен етс  на противоположное: запись - воспроизведение.

На втором этапе с выхода первого оперативного запоминающего блока 8 и БПФ 10 с интервалом времени Т поступают цифровые отсчеты у. (i О,

импульсы с посто нным периодом следовани , которые поступают на счетчик 18 (например, двоичный многоразр дный счетчик). Импульсы с выходов отдельных разр дов счетчика 18 посту- 39 пают на управл ющие и адресные входы блоков, вход щих в устройство, и обеспечивают их взаимную синхронизацию . Устройство работает циклически с посто нным периодом в , определ емым тактовым генератором 17 и счетчиком 18. Передаточна  функци  исследуемого объекта 6 измер етс  на каждом интервале длительностью 9 . Отображение результата измерени  про- Q исходит с задержкой во времени, равной 46.

На первом этапе происходит накопление обрабатываемых отсчетов в перэтапа .БПФ 10 расчитывает дискретное преобразование Фурье

N-1

Y(u)) СгО

y. ,k 0,N-1.

35

дл  последовательности частот u)k

2ii

--k. Дл  этого БПФ 10 тактируетс  б

импульсами с периодами следовани  Т и J . Комплексные цифровые отсчеты Y(U)) запоминаютс  во втором оперативном запоминающем блоке 9, выполненном аналогично первому оперативному запоминающему блоку 8 с той лишь разницей, что в каждой его  чейке хранитс  комплексный цифровой отсчет, состо щий из двух частей действительной и мнимой: Ее{У{и)) ,

ImfY(ui).

На третьем этапе при помощи второ- вом оперативном запоминающем блоке 8. g го оперативного запоминающего блока Дл  этого на адресный вход первого 9, первого блока 11 умножени , пар- посто нного запоминающего блока 1, в  чейках которого записаны N цифрового накапливающего сумматора 14 и второго посто нного запоминающего блока 2 производитс  расчет М комплексных величин:

вых отсчетов псевдослучайной последовательности X. (i 0,IJ--l), поступают адресные импульсы с выхода счетчика 18, в результате чего с выхода первого посто нного запоминающего блока 1 с интервалом времени Т 0/N на информационньш вход цифроанадогового преобразовател  5, который тактируетс  по управл ющему входу импульсами с периодом следовани  Т, поступают цифровые отсчеты х. Эти отсчеты преобразуютс  в аналоговый сигнал, который поступает на вход исследуемого объекта 6. С выхода исследуемого объекта 6 сигнал поступает на информационный вход АЦП 7, который тактируетс  по управл ющему входу импульсами с периодом следовани  Т. Первьш оперативный запоминающий блок 8 содержит 2N  чеек.,На каждом интервале времени в только N его  чеек заполн ютс  цифровыми отсчетами у. , а другие N  чеек используютс  дл  передачи в БПФ 10 цифровых отсчетов у.,записан-

ных в первый оперативньй запоминающий

,. .

К-1), накопленные в течение первого

блок 8 на предыдущем интервале времени д . На каждом новом интервале времени б функциональное назначение  чеек измен етс  на противоположное: запись - воспроизведение.

На втором этапе с выхода первого оперативного запоминающего блока 8 и БПФ 10 с интервалом времени Т поступают цифровые отсчеты у. (i О,

9 Q

этапа.БПФ 10 расчитывает дискретное преобразование Фурье

N-1

Y(u)) СгО

y. ,k 0,N-1.

5

дл  последовательности частот u)k

2ii

--k. Дл  этого БПФ 10 тактируетс  б

импульсами с периодами следовани  Т и J . Комплексные цифровые отсчеты Y(U)) запоминаютс  во втором оперативном запоминающем блоке 9, выполненном аналогично первому оперативному запоминающему блоку 8 с той лишь разницей, что в каждой его  чейке хранитс  комплексный цифровой отсчет, состо щий из двух частей действительной и мнимой: Ее{У{и)) ,

На третьем этапе при помощи второ- g го оперативного запоминающего блока 9, первого блока 11 умножени , пар-

0

вого накапливающего сумматора 14 и второго посто нного запоминающего блока 2 производитс  расчет М комплексных величин:

„ ±1 Y(wJx(u)Jt/JwJ, га

1 0

5

,у

где X(LO) - комплексно-сопр женный

спектр последовательнос1 0 , N-1:

М-1

x(w.) 5Z

ТИ X;,

X

,

М - число базисных функций; Чго(оо|- базисные функции.

Дл  расчета комплексных величин 5|у| во второй посто нный запоминающий блок 2 предварительно записываютс  Ш комплексных величин

x(wjt/(wj, k о, N-I, m 1,М

Второй посто нный запоминающий блок 2 содержит logjf IN адресных линий

подсоединенных к соответствующим раз- (u,Jl ( + р дам счетчика 18.ivji kmi j

5 RefY(u;)x(wj.}4 (cj)} RefY(wJjRe{x(wJv(w)} j

- Im{Y(a),,)(Ub)4 n,(wJi IrafY(u,,)(co,ji/,n

+ ImfY(wJ}Re x(w)l/(k))1, .

Поскольку

x(w)((td) )) Ч(и;) - -jlin{x(u))i/ (u)),

TO в действительную часть пЛ  чейки второго посто нного запоминающего блока 2 записываетс  число (w)l m (y)J а в мнимую часть - число Im{x( iJ,) J (fi(u) )., С выхода второго оперативного запоминающего блока 9 на первый вход первого блока 1I умножени  последовательно во времени с интервалом Т поступают комплексные числа У(д; ), k О, iN-l. На второй вход первого блока 11 умножени  с выхода второго посто нного запоминающего блока 2 последовательно во времени с интервалом Т/М поступают числа x(cO)l(w), причем пока на первом входе первого блока 11 з ножени  присутстсвует число Y{ui) дл  некоторого фиксированного k, на его втором входе поочередно по вл ютс  числа:

xCwJ Lf. (ц,),

m

М.

Первый блок 1I умножени  осуществл ет перемножение входных комплексных чисел, и на его выходе последовательно во времени по вл ютс  произведени 

Y{w)x(u).)q(u)).

Эти произведени  затем накапливаютс  В первом накапливающем сумматоре 14, и к концу третьего этапа в нем хран тс  М комплексных чисел ,

Первый блок 11 умножени  вьтолнен по схеме, изображенной на фиг.З, В умножител х 19-22 рассчитываютс  частные произведени :

RefY(u)((oJcfJuJi,), Im{Y(w)(ujJu(ioJ, RefY(u))}Imfx((u))i, (w)(u))tf(u)),

й

13523946

а на выходах вычитател  23 и ра 24 формируютс  соответств числа:

и-,

й

- (u,Jl ( + ivji kmi j

5 RefY(u;)x(wj.}4 (cj)} RefY(wJjRe{x(wJv(w)} j

- Im{Y(a),,)(Ub)4 n,(wJi IrafY(u,,)(co,ji/,n

(u,Jl ( + ivji kmi j

+ ImfY(wJ}Re x(w)l/(k))1, .

Числа на выходах вычитател  23 и сумматора 24  вл ютс  соответственно

действительной и мнимой част ми числа Y(u))x(u)) 1С( u)j. Эти числа поступают на выход первого блока 1I умножени .

Первый накапливающий сумматор 14

выполнен по схеме, изображенной на фиг.З. На его вход (на вход коммутатора 25) поступают одновременно два числа: действительна  и мнима  части комплексного числа Y(u))x(u),) i/ ( t)

Коммутатор 25 пропускает поочередно j на первый вход сумматора 29 действительную и мнимую части этого числа. Дл  этого на управл ющий вход коммутатора 25 поступает меандр с периодом

Т/М. В течение первого интервала

времени длительностью Т на каждом интервале длительностью на второй вход сумматора 29 поступает нулевое число, поскольку в это врем  на первый вход.блока 32 элементов И с выхода дешифратора 33 поступает обнул ющий импульс. Второй 26 и третий 27 коммутаторы управл ютс  меандром с периодом 2 0 таким образом, что на

каждом интервале времени длительностью 0 один из регистров 30,31 сдвига оказываетс  подключенным по входу к выходу сумматора 29, а по выходу - к второму входу блока 32 элементов

И. Одновременно у другого регистра сдвига выход оказываетс  подключенным к информационному входу.За врем  действи  сигнала на выходе дещифра- тора 33 во второй регистр 31 сдвига

будут записаны действительные и мни- мые части чисел Y(u)o)x(u)(,) („(tOp) дл  m .1jM. Дл  этого второй регистр 31 (и первый регистр 30) сдвига содержит 2М  чеек, и на его тактовый вход с второго выхода четвертого коммутатора 28 поступает меандр с периодом Т/2МК. На р-м интервале длительностью Т на первый вход сумматора 29 поступают действительные

713523948

и мнимые части числа Y(u) )х()ц (LO ) нного запоминающего блока 3 имеет

дл  т I, М, а на второй вход сум-ZlogjM адресных линий, которые соедиматора 29 - соответствующие неполныенены с разр дами счетчика 18. На

суммы; . интервале времени длительностью б с

выхода первого накапливающего суммато - Re{Y(w)x(io) 4fp(uJ)J,pa 14 на первый вход второго блока

р-1

ке{г; } -К

10

, l4Y(u),)x(a)Jc(a,Jb m 1 ,М

На последнем интервале длительностью Т во втором регистре 31 накапливаютс  числа Re { I и Im F I , ш 1, М, На границе двух интервалов в второй - четвертый коммутаторы 26 - 28 переключаютс , и первый регистр 30 сдвига готов к накоплению новых величин , а второй регистр 31 сдвига готов выдавать накопленные числа на выход первого накапливающего сумматора 14. На следующем интервале в второй регистр 31 сдвига оказьшает- с  циклически замкнутым через третий 27 и второй 26 коммутаторы, и на его 25 тактовый вход с второго выхода четвертого коммутатора 28 начинает поступать меандр с периодом 8/2М. В результате накопленные величины

12 умножени  поочередно с периодом в/2М поступают числа:

Re , , Im,-; , ..., Re{,, , . , Re,i , , и т.д..

20

На второй вход в-торого блока 12 умножени  с выхода третьего посто н- 5 ного-запоминающего блока 3 с периодом S/M поступают числа Ъ,. Произведе ни  ...Ь„„Ке „ , Ъ,,1п

накапливаютс  во втором накапливающем сумматоре 15.

Таким образом, к концу четвертого этапа во втором накапливающем сумматоре 15 хран тс ;действительные и мнимые части коэффициентов С„, m - - 1, М.

Второй накапливающий сумматор 15 выполнен по схеме первого накапливающего сумматора 14 (фиг.4) со следующими изменени ми. Первый коммутатор 25 исключен, входом второго накапли-

Re, ,, ,...,Re{,Iinf, Re{,| , ...

35

поступают на выход первого накаплива-зо вающего сумматора 15  вл етс  первый ющего сумматора 14 в следующем пор д- вход с т матора 29. Четвертый коммута- ке:тор 28 коммутирует меандры с периодами 0/2М и 0/2МИ. Дешифратор 33 формирует об.нул ющий сигнал длительностью 0/М в начале каждого интервала времени длительностью б/М. Первый 30 и второй 31 регистры сдвига содержат по 2  чейки. На вьгход второго накапливающего сумматора 15 с сел, каждые два из которых  вл ютс . ,„,

„ „ лг интервалом 0/2MN поступают деистви- соответственно действительной и мни- ,, :;-- тельные и мнимые составл ющие чисел мои част ми числа , m 1 , М.

На четвертом этапе при помощи первого 14 и второго 15 накапливающих

Таким образом, к концу третьего этапа в одном из регистров 30,31 сдвига оказываютс  записанными 2М чиЬ| в следующем пор дке:

R{C,5 , ,J , ..., RefC,, , R{C,}, ...

сумматоров второго блока 12 умножени  и третьего посто нного запомина- 45 ющего блока 3 рассчитываютс  числа

М

Ст Ъ,, m 1, М,

Ъ

PPi h

N-1

1t 0

- элементы матрицы, получен-, ной-обращением матрицы с элементами:

7х(и).)(Ыл,)(.(и).,),

т, п 1 , М.,

Числа Ъ, п, п 1, М предварительно записываютс  в третий посто нный

ft

запоминающий блок 3, содержапд й М

55

ВД М

H(u)) ZIc tfJcJ), k О, N-1

В четвертом посто нном запоминающем блоке 18 хран тс  значени  базисных

 чеек; адресньш вход третьего посто- Функций ( (Ы)), m 1, М, ддт  всех

pa 14 на первый вход второго блока

12 умножени  поочередно с периодом в/2М поступают числа:

Re , , Im,-; , ..., Re{,, , . , Re,i , , и т.д..

На второй вход в-торого блока 12 умножени  с выхода третьего посто н- ного-запоминающего блока 3 с периодом S/M поступают числа Ъ,. Произведени  ...Ь„„Ке „ , Ъ,,1п

накапливаютс  во втором накапливающем сумматоре 15.

Таким образом, к концу четвертого этапа во втором накапливающем сумматоре 15 хран тс ;действительные и мнимые части коэффициентов С„, m - - 1, М.

Второй накапливающий сумматор 15 выполнен по схеме первого накапливающего сумматора 14 (фиг.4) со следующими изменени ми. Первый коммутатор 25 исключен, входом второго накапли-

тельные и мнимые составл ющие чисел

Ь| в следующем пор дке:

R{C,5 , ,J , ..., RefC,, , R{C,}, ...

На п том этапе с помощью второго 15 и третьего 16 накапливающих сумматоров , третьего блока 13 умножени  и четвертого посто нного запоминающего блока 4 осу1цествл етс  формирование оценки передаточной функции исследуемого объекта 6. Оценка передаточной функции Н(и)) имеет

ВД М

H(u)) ZIc tfJcJ), k О, N-1

В четвертом посто нном запоминающем блоке 18 хран тс  значени  базисных

частот u) , k О, N-1, Числа 4, (,) объекта 6. Эти отсчеты могут быть

поступают на второй вход третьего блока 3 умножени  с интервалом в/Ш в следующем пор дке:

) L/2 Wo),..., ifwlwo ), cCjlu), ), ), ),...,д „(ы, ),

поданы в любое цифровое регистриру щее устройство. В частности, эти счеты могут быть распечатаны на ал витно-цифровом печатающем устройст выведены на дисплей (алфавитно-циф ровой или графический), введены в ЭВМ дл  дальнейшей обработки.

1 Цм . Ь . .. О-мЧ,, ).

На первый вход третьего блока 13 умножени  с выхода второго накапливающего сумматора 15 с интервалом 8/2MW поступают числа Ее(С„55 1, М, Результаты перемножени  на- . капливаютс  в третьем накапливающем с сумматоре 16.

Третий накапливающий сумматор 16 выполнен по схеме на фиг.А. На его

10

В качестве базисных функций tf(iu), m 1, М, в предложенном устройстве могут быть использованы гармонические функции, полиномы Лежандра, В-сплай- ны и другие.

При отсутствии шумов на исследуер

мом объекте 6 и при условии, что

л

H(u)j (w).

М«1

Предложенное устройство независимо 20 от используемого псевдослучайного сигнала обеспечивает нулевую ошибку измерени  передаточной функции

15

вход (на первый вход сумматора 34)

с интервалом 0/2MN поступают произве- и редатичнои функции

ттои,;гс,.H(u)j H(u)j. В устройстве-Прототипе

ДсЛИН

возможны практически любые ошибки. 25 Например, если используетс  двоична  псевдослучайна  последовательность (в частности, М-последователь- ность), то относительна  среднеквадратична  ошибка1

Е iz Н(ы,} - H(u)J /21н(со) Л

аО

где - знак математического

ожидани , будет равна Е 1, т.е. типичное знаRe C , 51, (ц,,),... ,RefC« Lf (w),

ImfC« t/(wJ, , Jy (4 ),...,,

1т{Сд,с/м(Ч ), Re(Ci5t, Ц., ),...,Re{С„(„(ы.,),

(u),.,). - .

Ha первый вход блока 37 элементов И

в начале каждого п-го интервала вре- чение ошиб.ки 100%. мени длительностью 6/N с выхода перво- Таким образом, при отсутствии

го дешифратора 38 поступает обнул ю-mj Ma предложенное устройство позвол щий импульс длительностью в/Ш.ет существенно уменьшить ошибку изПоэтому в первьй регистр 35 сдвига,мерени  передаточной функции по сравсосто щий из двух  чеек и тактируемый 4онёнию с прототипом, меандром с периодом 6/2MN, в это При наличии аддитивного ,шума на

врем  записываютс  числа Re{C, Ч,(и)„ ),выходе исследуемого объекта 6 возника-

(J, (ыр). Затем до конца интерва-ет дополнительна  ошибка измерени ,

ла е/и накапливаетс  оцен а переда-Дл  предложенного устройства дополни45тельна  ошибка будет равна М Й

точной функции на частоте . ю. В конце этого интервала действительна  и мнима  оценки переписываютс  во второй регистр 36 сдвига. Дл  этого на тактовый вход второго регистра 36 сдвига с выхода второго дешифратора CQ 39 поступает пара импульсов, временные положени  которых совпадают с по влением накопленных сумм на выхода первого регистра 35 сдвига.

Таким образом, на выход третьего накапливающего сумматора 16 с периодом 9/N вьщаютс  отсчеты действительной и мнимой частей оценки пере- даточной функции Н(из) исследуемого

л 2 fJlf N г

55

где d и 6 - соответственно дисперсии шума и сигна- ла на выходе исследуемого объекта.

Дл  прототипа дополнительна  ошибка будет равна

/2 -(12 ш

2 .

Таким образом, в присутствии шума предлагаемое устройство позвол ет уменьшить дополнительную ошибку по сравнению с прототипом в N/M раз. На0

поданы в любое цифровое регистрирующее устройство. В частности, эти отсчеты могут быть распечатаны на алфавитно-цифровом печатающем устройстве, выведены на дисплей (алфавитно-цифровой или графический), введены в ЭВМ дл  дальнейшей обработки.

В качестве базисных функций tf(iu), m 1, М, в предложенном устройстве могут быть использованы гармонические функции, полиномы Лежандра, В-сплай- ны и другие.

При отсутствии шумов на исследуер

мом объекте 6 и при условии, что

л

H(u)j (w).

М«1

Предложенное устройство независимо 0 от используемого псевдослучайного сигнала обеспечивает нулевую ошибку измерени  передаточной функции

5

и редатичнои функции

ратична  ошибка1

Е iz Н(ы,} - H(u)J /21н(со) Л

аО

где - знак математического

ожидани , будет равна Е 1, т.е. типичное знательна  ошибка будет равна М Й

л 2 fJlf N г

где d и 6 - соответственно дисперсии шума и сигна- ла на выходе исследуемого объекта.

Дл  прототипа дополнительна  ошибка будет равна

/2 -(12 ш

2 .

Таким образом, в присутствии шума предлагаемое устройство позвол ет уменьшить дополнительную ошибку по сравнению с прототипом в N/M раз. Например , дл  рассматриваемого в описании случа  (М 16 и N 1024) ошибка будет уменьшена в 64 раза. Следовательно , предложенное устройство позвол ет повысить точность диагностики,

Claims (4)

1. Устройство диагностики динами- ческих объектов,содержащее четыре посто нных запоминающих блока, последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь, первый оперативный запоминающий блок и блок быстрого преобразовани  Фурье, второй оперативный запоминающий блок, тактовый генератор и счетчик, причем адресные входы третьего и четвертого посто н- ньрс запоминающих блоков объединены, отличающеес  тем, что, с целью повьш ени  точности диагностики , в него введены цифроаналоговый преобразователь, последовательно включенные первый блок умножени , первый накапливающий сумматор, второй блок умножени , второй накапливающий сумматор , третий блок умножени  и третий накапливающий сумматор, выход которого  вл етс  выходом устройства, а управл ющий вход третьего накапливающего сумматора соединен с выходом счетчика, адресными входами первого, второго, третьего посто нных запоминающих блоков, первого и второго оперативных запоминающих блоков, а также управл ющими входами пер вого и второго накапливающих сутлматоров, блока быстрого преобразовани  Фурье, аналого-цифрового преобразовател  и цифроаналогового преобразовател , инт формационный вход которого соединен с выходом первого посто нного запоминающего блока, выход цифроаналогового преобразовател  и информационный вход аналого-цифрового преобразовател   вл ютс  входными клеммами дл  подключени  исследуемого объекта, вторые входы первого, второго и третьего блоков умножени  соединены соответственно с выходами второго, третьего и четвертого посто нных запоминающих блоков, первый вход первого блока умножени  соединен с выходом второго оперативного запоминаюгцего блока, информационный вход которого соединен с выходом блока быстрого преобразовани  Фурье, вход счетчика соединен с выходом тактового генератора.

„ g jn 25 до Q g

35

.50

55

2.Устройство по п,I, о т л и ч а- ю щ е е с   тем, что первый блок умножени  содержит первый, второй, третий и четвертый умножители, вьгчита тель и сумматор, причем выходы первого и второго умножителей соединены

с входами вычитател , выходы третьего и четвертого умножителей соединены с входами сумматора, первый вход первого умножител  соединен с первыми входами второго , третьего и четвертого умножителей и  вл етс  первым входом первого блока умножени , второй вход первого умножител  соединен с вторыми входами второго, третьего и четвертого умножителей и  вл етс  вторым входом первого блока умножени , выход вычитател  и сумматора объединены и  вл ютс  выходом первого блока умножени .

3,Устройство по п.1,.о т л и чающеес  тем, что первый накапливающий сумматор содержит первый, второй , третий и .четвертый коммутаторы, сумматор, первьм и второй регистры сдвига, блок элементов И и дешифратор , причем информационным входом первого накапливающего сумматора  вл етс  информационный вход первого коммутатора, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с вторым информационным входом второго коммутатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с информационными входами первого и второго регистров сдвига, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными входами третьего коммутатора , первый выход которого  вл етс  выходом накапливающего сумматора и соединен с первым входом второго коммутатора, второй выход третьего коммутатора соединен с вторым входом блока элементов И, выход которого соединен с вторым входом сумматора, первый вход блока элементов И соединен с выходом дешифратора, первьй и второй выходы четвертого коммутатора соединены соответственно с тактовыми входами первого и второго регистров сдвига, управл ющий вход накапливающего сумматора соединен с управл ющими входами дешифратора, первого, второго, третьего коммутаторов, а также первым и вторым Информационными и управл ющим входами четвертого коммутатора.

3

4. Устройство по ii, I, о т л и - чающеес  тем, что третий накапливающий сумматор содержит сумматор , первый и второй регистры, блок элементов И, первый и второй дешифраторы, информационным входом третьего накапливающего сумматора  вл етс  первый вход сумматора, выход которого соединен с информационным входом первого регистра, выход которого соединен с информационным входом BTOpof o регистра и вторьм входом

13523941блока элементов И, выход которого соединен с вторым входом сумматора, первый вход блока элементов И соединен с выходом первого дешифратора, тактовый вход второго регистра соединен с выходом второго дешифратора, управл ющий вход третьего накапливающего сумматора соединен с входами первого и второго дешифраторов и тактовым входом первого регистра,выходом третьего накапливающего сумматора  вл етс  выход второго регистра.

10

/жо

3/T7O/yOi/ 0}(О

л Ji:

оо

3L

52

i

фигЗ

Bbixoff. ФигЛ

bixo